L'influence de la trainée pour les cyclistes

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Dans les compétitions cyclistes, la trainée due à la résistance de l'air peut-être réduite de moitié et même de 95% en se positionnant dans la partie arrière du peloton. Un cycliste bien placé fournira ainsi 3 à 4 fois moins d'efforts pour maintenir sa place dans le peloton qu'un cycliste en tête.

C'est pourquoi les cyclistes se relaient en tête du peloton.


Tous les commentaires (36)

a écrit : Le même principe en F1 et en motoGP. À mon petit niveau, je me souviens quand je conduisais ma 2cv suivre un camion sans appuyer à fond sur l’accélérateur, essayer de le doubler en accélérant et devoir y renoncer.

a écrit : « la résistance de l'air évolue avec le carré de la vitesse donc c'est exponentiel. »

On a tous bien compris ce que tu voulais dire mais tu as tué 3 profs de maths là… :-)
Juste une précision :
Si « la résistance de l’air évolue avec le carré de la vitesse », c’est une fonction de type y = x puissance 2.
Une fonction exponentielle est du type y = c puissance x (où c est une constante).
Donc ce n’est pas exponentiel mais plutôt parabolique, ce qui est déjà pas mal.

a écrit : Juste une précision :
Si « la résistance de l’air évolue avec le carré de la vitesse », c’est une fonction de type y = x puissance 2.
Une fonction exponentielle est du type y = c puissance x (où c est une constante).
Donc ce n’est pas exponentiel mais plutôt parabolique, ce qui est déjà pas mal.
Ah j’ai cru un instant qu’on avait trouvé le prof de maths, mais à la réflexion je pense que le prof aurait été plus précis en disant de la fonction qu’elle est quadratique (parabolique oui, mais de degré 2).

a écrit : Il me semble, mais je ne suis pas spécialiste, qu’il y a un petit mélange dans tes exemples.
En MotoGP si les motos ont une aérodynamique plus développée, alors la perturbation derrière la moto sera moins importante (air plus « propre » et « lisse », dit laminaire) . Et donc le poursuivant pourra *moins* bénéfici
er de l’aspiration en ligne droite.

Pareil en F1. L’air « sale » et « chaotique » favorisera le poursuivant en ligne droite car il bénéficiera d’une meilleure aspiration.
La différence se jouera en virages mais pour des raisons différentes: l’air chaotique qui créait l’aspiration et favorisait le poursuivant, fait que celui-ci ne peut pas compter sur des bons appuis aérodynamiques (ex: ses ailerons qui plaquent la voiture au sol et lui donne une bonne tenue de route), donc moins bonne vitesse en virage et détérioration des pneumatiques. Mais ça n’a pas rapport avec l’aspiration, juste le fait que l’air chaotique plaque moins bien la voiture au sol.
C’est ce qu’il me semble, mais je peux me tromper.
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Non, non. Un aérodynamique performant plaque bien le véhicule au sol mais ne lisse pas la trainée. Il en résulte un air sale, perturbé, assurément inapte a plaquer efficacement le véhicule suiveur et forcément pas très bon pour créér un tunnel d'aspiration. Pour créer une bonne aspi il faut fendre l'air sans le perturber.

Une Moto3 en forme de goutte d'eau et sans aileron pénétrera mieux dans l'air et laissera une traînée plus propre, plus lisse, plus apte a aspirer quelqu'un.

a écrit : Non, non. Un aérodynamique performant plaque bien le véhicule au sol mais ne lisse pas la trainée. Il en résulte un air sale, perturbé, assurément inapte a plaquer efficacement le véhicule suiveur et forcément pas très bon pour créér un tunnel d'aspiration. Pour créer une bonne aspi il faut fendre l'air sans le perturber.

Une Moto3 en forme de goutte d'eau et sans aileron pénétrera mieux dans l'air et laissera une traînée plus propre, plus lisse, plus apte a aspirer quelqu'un.
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Merci pour ces explications ;)

a écrit : Non, non. Un aérodynamique performant plaque bien le véhicule au sol mais ne lisse pas la trainée. Il en résulte un air sale, perturbé, assurément inapte a plaquer efficacement le véhicule suiveur et forcément pas très bon pour créér un tunnel d'aspiration. Pour créer une bonne aspi il faut fendre l'air sans le perturber.

Une Moto3 en forme de goutte d'eau et sans aileron pénétrera mieux dans l'air et laissera une traînée plus propre, plus lisse, plus apte a aspirer quelqu'un.
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Ça m’a l’air contre-intuitif, en tout cas pour moi, par pour toi ?
Je me dit : si le véhicule à l’avant ne perturbe quasiment pas l’air, alors ça veut dire que le véhicule suiveur rencontre un air qui est très peu perturbé, donc quasiment en l’état qu’il l’aurait trouvé s’il n’y avait pas eu de véhicule devant: en quoi donc cela pourrait il lui donner une meilleure aspiration, comme tu l’affirmes ?

De plus, il me semble qu’un vélo ou une 2CV bénéficierait d’une meilleure aspiration derrière un camion que derrière une Lamborghini (à vitesse égale), ce qui irait à l’inverse de ce que tu dit. Je suis même allé voir une photo d’un cycliste essayant de battre le record de vitesse avec effet d’aspiration, on voit qu’il suit une voiture à laquelle on a "détruit" volontairement l’aérodynamisme en rajoutant une grosse plaque de métal carrément verticale: s1.cdn.autoevolution.com/images/news/gallery/bicycle-rider-slipstreams-behind-a-porsche-cayenne-turbo-to-set-speed-record_3.jpg

Alors du coup, tu m’a mis le doute, donc je suis allé vérifier. Et je pense toujours que tu mélanges tes exemples.

Voici 2 pages qui expliquent bien les phénomènes en jeu: www.racecar-engineering.com/articles/f1-2021/

Et aussi: www.racecar-engineering.com/tech-explained/slipstream-and-dirty-air-explained/

Ces pages expliquent que plus l’air est turbulent derrière, plus ça favorise l’aspiration du suiveur, l’inverse de ce que tu avance.

Note que ces pages parlent aussi des problèmes d’appuis aérodynamiques dont je parlais (problème pour plaquer le véhicule suiveur au sol, surtout un souci dans les virages) ainsi que d’autres problèmes auxquels je n’avais pas pensé (problèmes de refroidissement pour le suiveur) , ce qui est au détriment du suiveur, mais je pense que si on veut se comprendre il vaut mieux se cantonner au sujet initial, celui de l’aspiration, si tu veux bien.

Bref,si tu arrives à trouver une source qui confirme tes dires en disant que plus un coefficient aérodynamique (Cx) est petit (= voiture plus "aérodynamique", plus proche de la goutte d’eau) et plus l’aspiration est importante comme tu l’avance, je suis preneur.

a écrit : 4 fois moins d’effort ? Devant nous en conclure que c’est dans quatre fois plus facile ? 

C’est très étonnant…

Quand je fais du vélo, il me semble que c’est la résistance au sol qui est plus puissante que celle de l’air, mais bon, je peux me tromper… 
Effectivement ça peut paraître étonnant mais pour avoir fait des courses de niveau national, je peux vous dire que s'abriter derrière quelqu'un pendant 150 kms à 42 km/h de moyenne. Ca change tout

a écrit : Ça m’a l’air contre-intuitif, en tout cas pour moi, par pour toi ?
Je me dit : si le véhicule à l’avant ne perturbe quasiment pas l’air, alors ça veut dire que le véhicule suiveur rencontre un air qui est très peu perturbé, donc quasiment en l’état qu’il l’aurait trouvé s’il n’y avait pas eu de véhicule devant:
en quoi donc cela pourrait il lui donner une meilleure aspiration, comme tu l’affirmes ?

De plus, il me semble qu’un vélo ou une 2CV bénéficierait d’une meilleure aspiration derrière un camion que derrière une Lamborghini (à vitesse égale), ce qui irait à l’inverse de ce que tu dit. Je suis même allé voir une photo d’un cycliste essayant de battre le record de vitesse avec effet d’aspiration, on voit qu’il suit une voiture à laquelle on a "détruit" volontairement l’aérodynamisme en rajoutant une grosse plaque de métal carrément verticale: s1.cdn.autoevolution.com/images/news/gallery/bicycle-rider-slipstreams-behind-a-porsche-cayenne-turbo-to-set-speed-record_3.jpg

Alors du coup, tu m’a mis le doute, donc je suis allé vérifier. Et je pense toujours que tu mélanges tes exemples.

Voici 2 pages qui expliquent bien les phénomènes en jeu: www.racecar-engineering.com/articles/f1-2021/

Et aussi: www.racecar-engineering.com/tech-explained/slipstream-and-dirty-air-explained/

Ces pages expliquent que plus l’air est turbulent derrière, plus ça favorise l’aspiration du suiveur, l’inverse de ce que tu avance.

Note que ces pages parlent aussi des problèmes d’appuis aérodynamiques dont je parlais (problème pour plaquer le véhicule suiveur au sol, surtout un souci dans les virages) ainsi que d’autres problèmes auxquels je n’avais pas pensé (problèmes de refroidissement pour le suiveur) , ce qui est au détriment du suiveur, mais je pense que si on veut se comprendre il vaut mieux se cantonner au sujet initial, celui de l’aspiration, si tu veux bien.

Bref,si tu arrives à trouver une source qui confirme tes dires en disant que plus un coefficient aérodynamique (Cx) est petit (= voiture plus "aérodynamique", plus proche de la goutte d’eau) et plus l’aspiration est importante comme tu l’avance, je suis preneur.
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L'aérodynamique c'est compliqué. Tu associes trou d'air et perturbations aérodynamiques mais c'est pas si simple, il y a beaucoup de facteurs qui entrent en ligne de compte.

Mon propos, est qu'une moto qui se déplace dans l'air à plus de 200km/h créé un trou d'air derrière elle.

Si la moto a un profil aérodynamique elle écartera l'air sans trop créer de tourbillons en périphérie de la "queue de la comète", ce qui produira un beau tunnel d'aspiration, relativement propre et long.

Inversement si la moto devant est bardée d'ailerons visant a augmenter ses appuis aérodynamiques elle va d'avantage perturber le flux d'air derrière elle, des tourbillons vont se former en périphérie du trou d'air qui vont réduire la section et la longueur du trou d'air utile.

Ça se sent très bien quand tu fais de la moto. Si tu suis un camion, qui charie une grosse bulle de faible pression derrière lui à cause de sa face plate peu aérodynamique et de sa faible vitesse, tu bénéficieras d'une grosse aspiration à faible distance (15/20m) et tu subiras énormément de perturbations aérodynamique 5/10m plus loin lorsque tu seras dans les tourbillons.

Inversement si tu suis un véhicule aérodynamique qui se déplace plus vite comme une moto ou une berline sportive, la section du trou d'air sera plus petite mais tu bénéficieras d'une aspiration à beaucoup plus grande distance. Et en périphérie du trou d'air les perturbations aérodynamiques seront beaucoup plus limitées.

a écrit : L'aérodynamique c'est compliqué. Tu associes trou d'air et perturbations aérodynamiques mais c'est pas si simple, il y a beaucoup de facteurs qui entrent en ligne de compte.

Mon propos, est qu'une moto qui se déplace dans l'air à plus de 200km/h créé un trou d'air derrièr
e elle.

Si la moto a un profil aérodynamique elle écartera l'air sans trop créer de tourbillons en périphérie de la "queue de la comète", ce qui produira un beau tunnel d'aspiration, relativement propre et long.

Inversement si la moto devant est bardée d'ailerons visant a augmenter ses appuis aérodynamiques elle va d'avantage perturber le flux d'air derrière elle, des tourbillons vont se former en périphérie du trou d'air qui vont réduire la section et la longueur du trou d'air utile.

Ça se sent très bien quand tu fais de la moto. Si tu suis un camion, qui charie une grosse bulle de faible pression derrière lui à cause de sa face plate peu aérodynamique et de sa faible vitesse, tu bénéficieras d'une grosse aspiration à faible distance (15/20m) et tu subiras énormément de perturbations aérodynamique 5/10m plus loin lorsque tu seras dans les tourbillons.

Inversement si tu suis un véhicule aérodynamique qui se déplace plus vite comme une moto ou une berline sportive, la section du trou d'air sera plus petite mais tu bénéficieras d'une aspiration à beaucoup plus grande distance. Et en périphérie du trou d'air les perturbations aérodynamiques seront beaucoup plus limitées.
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Je fais de la moto. Tu n’a pas un lien, du coup ?

a écrit : Un lien qui dit quoi ? Ben, ce que je t'ai déjà demandé, quelque chose qui confirme ce que tu avances: que un véhicule "en forme de goutte d'eau et sans aileron (...) laissera une traînée (...) plus apte a aspirer quelqu'un." (j'ai raccourci ta citation pour garder le point essentiel).

Ou que "Pour créer une bonne aspi il faut fendre l'air sans le perturber."

a écrit : Ben, ce que je t'ai déjà demandé, quelque chose qui confirme ce que tu avances: que un véhicule "en forme de goutte d'eau et sans aileron (...) laissera une traînée (...) plus apte a aspirer quelqu'un." (j'ai raccourci ta citation pour garder le point essentiel).

Ou que &quo
t;Pour créer une bonne aspi il faut fendre l'air sans le perturber." Afficher tout
Je n'ai pas de site à te conseiller, ce que je raconte est une analyse personnelle, un résumé de ce que j'ai appris en m'intéressant à la F1, au MotoGP, et aux études CFD en général. Ça n'est pas très différent de ce que tu dis. Là où tu vois un trou d'air turbulent qui crée de l'aspiration je scinde le truc en trou d'air et turbulences.

Un véhicule qui se déplace dans l'air créé un trou d'air qui se referme derrière lui. S'il se referme trop tôt les vortex qui se créent à l'arrière du véhicule vont le ralentir en l'aspirant vers l'arrière, ce qui in-fine augmentera sa consommation. Pour lutter contre ça on a inventé le becquet qui propulse les vortex suffisamment loin pour qu'ils ne puissent pas aspirer l'arrière de l'auto. Idem pour les dérives de bout d'ailes d'avions (winglets) qui permettent de décaler les vortex hors du plan de l'aile, supprimant la perte de portance et permettant donc de concevoir des ailes plus courtes, une aile classique perdant une partie substantielles de sa portance à cause des vortex de bout d'ailes.

Le tunnel d'aspiration créé par un véhicule sera d'autant plus long que le véhicule se déplace rapidement. L'air au sein ou en périphérie de se trou d'air sera plus ou moins perturbé par la géométrie du véhicule. Des ailerons qui visent a augmenter les appuis au sol ne lissent pas le flux d'air à l'arrière du véhicule, l'air tourbillonnant aura tendance a refermer le tunnel d'aspiration plus tôt que s'il y a moins de tourbillons.

Ils expliquent partiellement le phénomène dans ton article sur la F1 (racecar engineering). Ils ont changé la réglementation, simplifié les ailerons et donné plus d'importance au fond plat dans le but de réduire les perturbations aéro créées par les ailerons et de canaliser les turbulences issues du fond plat pour les éjecter au dessus du véhicule suiveur. Ça a un peu réduit l'efficacité de l'aspiration en ligne droite vu que l'air sur le véhicule suiveur est plus dense mais grandement amélioré son grio, ce qui était le but.

a écrit : Je n'ai pas de site à te conseiller, ce que je raconte est une analyse personnelle, un résumé de ce que j'ai appris en m'intéressant à la F1, au MotoGP, et aux études CFD en général. Ça n'est pas très différent de ce que tu dis. Là où tu vois un trou d'air turbulent qui crée de l'aspiration je scinde le truc en trou d'air et turbulences.

Un véhicule qui se déplace dans l'air créé un trou d'air qui se referme derrière lui. S'il se referme trop tôt les vortex qui se créent à l'arrière du véhicule vont le ralentir en l'aspirant vers l'arrière, ce qui in-fine augmentera sa consommation. Pour lutter contre ça on a inventé le becquet qui propulse les vortex suffisamment loin pour qu'ils ne puissent pas aspirer l'arrière de l'auto. Idem pour les dérives de bout d'ailes d'avions (winglets) qui permettent de décaler les vortex hors du plan de l'aile, supprimant la perte de portance et permettant donc de concevoir des ailes plus courtes, une aile classique perdant une partie substantielles de sa portance à cause des vortex de bout d'ailes.

Le tunnel d'aspiration créé par un véhicule sera d'autant plus long que le véhicule se déplace rapidement. L'air au sein ou en périphérie de se trou d'air sera plus ou moins perturbé par la géométrie du véhicule. Des ailerons qui visent a augmenter les appuis au sol ne lissent pas le flux d'air à l'arrière du véhicule, l'air tourbillonnant aura tendance a refermer le tunnel d'aspiration plus tôt que s'il y a moins de tourbillons.

Ils expliquent partiellement le phénomène dans ton article sur la F1 (racecar engineering). Ils ont changé la réglementation, simplifié les ailerons et donné plus d'importance au fond plat dans le but de réduire les perturbations aéro créées par les ailerons et de canaliser les turbulences issues du fond plat pour les éjecter au dessus du véhicule suiveur. Ça a un peu réduit l'efficacité de l'aspiration en ligne droite vu que l'air sur le véhicule suiveur est plus dense mais grandement amélioré son grio, ce qui était le but.
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Oui, j’avais bien compris cela dans les articles que j’avais cité. Mais afin de faciliter ta réponse, j’avais justement proposé de ne pas partir sur le sujet des appuis aérodynamiques, l’historique des béquets, du grip, du refroidissement, et je propose aussi de ne pas partir sur l’histoire de la réglementation F1 ou les vortex d’avion. Ça noie un peu le sujet, alors que j’aimerais juste considérer ce que tu disais à la base, l’aspiration en fonction de l’aérodynamique du véhicule leader, à vitesse égale.

Je vais donc resimplifier la question, excuse moi stp, pour être certain qu’on parle de la même base:

D’après toi, si tu veux "favoriser une bonne aspiration d’un véhicule suiveur" comme tu disais, à vitesse égale il vaut mieux utiliser un véhicule leader :
A) en forme de goutte d’eau, ou
B) en forme de cube ?

Ta réponse à la question ci-dessus vient:
C) de ton opinion/experience personnelle, ou
D) de faits établis que tu peux sourcer ?

Voilà, je ne vais pas te faire perdre ton temps sur ce sujet qui s’étire, une réponse en 2 lettres suffira.

Cela aura aussi le mérite d’éviter les digressions sur les sujets annexes, passionnants certes, mais qui s’écartent du sujet :-)

a écrit : Oui, j’avais bien compris cela dans les articles que j’avais cité. Mais afin de faciliter ta réponse, j’avais justement proposé de ne pas partir sur le sujet des appuis aérodynamiques, l’historique des béquets, du grip, du refroidissement, et je propose aussi de ne pas partir sur l’histoire de la réglementation F1 ou les vortex d’avion. Ça noie un peu le sujet, alors que j’aimerais juste considérer ce que tu disais à la base, l’aspiration en fonction de l’aérodynamique du véhicule leader, à vitesse égale.

Je vais donc resimplifier la question, excuse moi stp, pour être certain qu’on parle de la même base:

D’après toi, si tu veux "favoriser une bonne aspiration d’un véhicule suiveur" comme tu disais, à vitesse égale il vaut mieux utiliser un véhicule leader :
A) en forme de goutte d’eau, ou
B) en forme de cube ?

Ta réponse à la question ci-dessus vient:
C) de ton opinion/experience personnelle, ou
D) de faits établis que tu peux sourcer ?

Voilà, je ne vais pas te faire perdre ton temps sur ce sujet qui s’étire, une réponse en 2 lettres suffira.

Cela aura aussi le mérite d’éviter les digressions sur les sujets annexes, passionnants certes, mais qui s’écartent du sujet :-)
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Je t'ai répondu en tâchant d'étayer mes propos. Si t'as pas compris je ne peux rien faire de plus.

a écrit : Je t'ai répondu en tâchant d'étayer mes propos. Si t'as pas compris je ne peux rien faire de plus. Je te demandais juste 2 caractères, mais ok merci.
Bonne journée !

a écrit : Oui, j’avais bien compris cela dans les articles que j’avais cité. Mais afin de faciliter ta réponse, j’avais justement proposé de ne pas partir sur le sujet des appuis aérodynamiques, l’historique des béquets, du grip, du refroidissement, et je propose aussi de ne pas partir sur l’histoire de la réglementation F1 ou les vortex d’avion. Ça noie un peu le sujet, alors que j’aimerais juste considérer ce que tu disais à la base, l’aspiration en fonction de l’aérodynamique du véhicule leader, à vitesse égale.

Je vais donc resimplifier la question, excuse moi stp, pour être certain qu’on parle de la même base:

D’après toi, si tu veux "favoriser une bonne aspiration d’un véhicule suiveur" comme tu disais, à vitesse égale il vaut mieux utiliser un véhicule leader :
A) en forme de goutte d’eau, ou
B) en forme de cube ?

Ta réponse à la question ci-dessus vient:
C) de ton opinion/experience personnelle, ou
D) de faits établis que tu peux sourcer ?

Voilà, je ne vais pas te faire perdre ton temps sur ce sujet qui s’étire, une réponse en 2 lettres suffira.

Cela aura aussi le mérite d’éviter les digressions sur les sujets annexes, passionnants certes, mais qui s’écartent du sujet :-)
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Pour répondre à cette question, peux tu préciser ce qu’est une bonne aspiration ?

A) une aspiration puissante, mais courte, au détriment de la sécurité puisque pour en bénéficier le suiveur devra coller le leader
B) une aspiration longue permettant de bénéficier d’un effet plus modeste mais à distance plus lointaine pour le suiveur

En fonction de ta réponse je pourrai alors répondre à ta question selon un schéma À À ou B B
À À B Bon entendeur ;)