Deltagare i paracyklinglopp – cykling med funktionsnedsättning – skulle göra klokt i att studera Paul Mannions Ph.D. forskning. Vid Eindhoven University of Technology och National University of Ireland Galway har han undersökt det aerodynamiska motståndet hos tandem- och handcyklister. Den optimala hållningen verkar ge tandemcyklister en fördel på 8,1 sekunder per 10 kilometer, medan rätt val av hjul kan ge handcyklister en vinst på 1,6 sekunder per kilometer. Detta kan göra skillnaden mellan att vinna eller att förlora.

Forskningsprojektet leddes av National University of Ireland Galway och Eindhoven University of Technology (TU/e) i samarbete med KU Leuven i Belgien och mjukvaruföretaget ANSYS. Det experimentella arbetet utfördes i vindtunnlarna vid TU/e ​​och universitetet i Liège och leddes av civilingenjörer professor Bert Blocken vid TU/e ​​och KU Leuven och dr. Eoghan Clifford vid NUI Galway. Clifford är 4-faldig världsmästare och nuvarande paracyklingmästare och initierade forskningen med Blocken. Blocken:"Aerodynamik för paracykling har aldrig tidigare undersökts omfattande och vetenskapligt med vindtunneltester och datorsimuleringar. Eftersom ryttarna kan nå hastigheter på upp till 54 kilometer i timmen och mer, luftmotstånd är en nyckelfaktor för prestanda. Så det finns mycket att vinna på aerodynamisk forskning."

Upp till 8,1 sekunders fördel för tandemcyklister

Några av resultaten var oväntade, speciellt de för tandemcykling. Här, en seende ryttare – piloten – sitter längst fram, medan den bakre ryttaren – stokern – har en synnedsättning. "Du kan förvänta dig att idrottare ska uppleva minst motstånd i ett lopp när de böjer sig över cykeln så mycket som möjligt. Men vår forskning visar att aerodynamiken blir bättre om piloten intar en mer upprätt position. Detta hjälper till att skydda stokern från vinden. , minska det totala motståndet för de två åkarna, " förklarar Paul Mannion.

Av de 23 kombinationer av rasställningar som undersöktes, den optimala bålvinkeln – vinkeln mellan den horisontella stången och bålen från svanskotan till huvudet – visade sig vara 25 grader för piloten och 20 grader för stokern. Blocken:"Detta resulterar i en 6,5 sekunder snabbare tid över en sträcka på 10 kilometer, jämfört med hållningen där båda atleterna böjer sig så lågt som möjligt över styret."

Det finns ännu mer att vinna på tidsförsök. De flesta tandemcyklister intar den så kallade tidskörningspositionen, medan forskarna visar att kroppshållningen, där stokern tar tag i pilotens sadelstolpe, är snabbare. "Jämfört med denna standardposition, det finns en tidsvinst på inte mindre än 8,1 sekunder över en sträcka på tio kilometer, " förklarar Blocken.

En vinst på 1,6 sekunder per kilometer för handcyklister

Forskarna testade också handcyklister, med både vindtunnlar och datorsimuleringar. Här, hjultypen hade en mycket stor inverkan på det aerodynamiska motståndet, speciellt i sidvind. Para-handcyklar har tre hjul; en längst fram och två längst bak i cykeln. Mannion:"Cyklister tenderar att välja tre skivhjul, men vi har visat att detta ökar det totala motståndet. Ett skivhjul framtill och två ekrade hjul bak på cykeln ger mycket lägre motstånd. Denna effekt är tydligast i sidvind, men håller även för vindar från andra vinklar. Blocken:"Med 10 graders sidvind, en fördel på upp till 1,6 sekunder kan uppnås över 1000 meter."

Ännu större aerodynamiska vinster är möjliga under backar, när handcyklister inte trampar och når hastigheter på upp till 60 kilometer i timmen. Här, armarnas läge visade sig vara den avgörande faktorn. Mannion såg att de flesta ryttare tryckte armarna mot kroppen under nedstigningen – den så kallade klockan 6-positionen – förutsatt att detta skulle minska det aerodynamiska motståndet mest. Men vindtunneln och datorsimuleringarna visade något annat:en position med armarna utsträckta – klockan 9 – visade sig vara mycket effektivare. Mannion:"Denna optimala hållning leder till 4,3 procent mindre motstånd jämfört med klockan 6."