Aerodinamica applicata al Ciclismo Paralimpico

Eoghan Clifford e Bert Blocken hanno avviato il primo grande progetto di ricerca scientifica, che ha portato a scoperte fondamentali

Sorpresi dalla scarsità di ricerche sul paraciclismo, Eoghan Clifford e Bert Blocken hanno avviato il primo grande progetto di ricerca scientifica applicata al ciclismo paralimpico. Clifford – docente di ingegneria civile all’Università di Galway (Irlanda), 4 volte campione mondiale e attuale campione paralimpico – e Blocken – con un PhD in Ingegneria Civile e Fisica delle Costruzioni, docente della Eindhoven University of Technology (Olanda) e della KU di Lovanio (Belgio), conosciuto in tutto il mondo per le sue ricerche nel campo dell’aerodinamica applicata al ciclismo – saranno quindi a capo del team di progetto, composto da Paul Manion, Yasin Toparlar, Thomas Andrianne, e Magdalena Hajdukiewicz – oltre a Clifford e Blocken.

Il team ha affiancato la simulazione al computer con software ANSYS su supercomputer irlandesi e olandesi ai test nelle gallerie del vento di Eindhoven e dell’Università di Liegi. La sperimentazione ha coinvolto il tandem e le handsbike H1-H4.

La ricerca ha portato a scoperte fondamentali, la cui applicazione alle competizioni potrebbe comportare sensibili benefici cronometrici.

Il team di ricerca è partito dall’analisi delle gare di Rio 2016, nelle quali la differenza tra l’Oro e l’Argento e l’esclusione dal podio è stata spesso una questione di secondi nelle diverse categorie:

  • Tandem maschile, inseguimento 4 km: il vantaggio del primo sul secondo in classifica è stato di 1.6 secondi e del terzo sul quarto di appena 0,9 secondi
  • Tandem maschile, 30 km a cronometro: il vantaggio dell’Oro sull’Argento è stato di 8,8 secondi
  • Tandem femminile, inseguimento 3 km: il vantaggio dell’Oro sull’Argento è stato di 3,5 secondi. Nelle qualificazioni solo 0,8 secondi separavano il terzo dal quinto classificato (terzo e quarto avrebbero avuto la possibilità di giocarsi una medaglia)
  • Tandem femminile, 30 km a cronometro: 0,8 secondi hanno fatto la differenza tra Argento e Bronzo
  • Handbike maschile, 20 km a cronometro: in alcuni casi la differenza tra primo e secondo classificato è stata di 2 secondi e di 10 secondi tra Argento e Bronzo, con una differenza di soli 0.9 secondi in una delle categorie in gara.

La ricerca ha prodotto quattro risultati che vanno in direzione totalmente opposta rispetto a quanto i paraciclisti e il loro entourage si sarebbero potuti aspettare:

  • Il tipico allestimento da crono con idoneo manubrio per pilota e “passeggero” non garantisce la minima resistenza aerodinamica. Se il passeggero si tiene al reggisella del tandem il guadagno su una gara di 10 km è di 8.1 secondi.
  • Il setup da gara più aerodinamico non è quello in cui i corpi di pilota e passeggero sono il più orizzontali possibile. Una posizione leggermente rialzata del pilota garantisce un vantaggio di 6.5 secondi sui 10 km.
  • La combinazione di ruote più aerodinamica nelle handbike H1-H4 non è quella con le ruote posteriori lenticolari come comunemente accettato, ma quella con ruote posteriori a raggi poiché le ruote lenticolari causano la canalizzazione del flusso d’aria tra le due ruote creando un “risucchio” extra sul corpo dell’atleta. L’uso di ruote posteriori a raggi e della lenticolare anteriore garantisce un vantaggio di 16 secondi sui 10 km.
  • Nella discesa con handbike gli atleti tendono ad adottare la cosiddetta posizione delle 6, con le mani nella posizione più bassa possibile e le braccia attaccate al corpo. La posizione delle 9, con le braccia più allungate, garantisce invece una resistenza del 3,4% inferiore che si traduce in un guadagno di 0.8 secondi su una discesa di 500 metri.

Eoghan Clifford nella sua doppia veste di ricercatore e campione paralimpico ha avvalorato questi risultati, che sono stati ulteriormente testati da diversi allenatori su atleti di alto livello.

“Questo è stato uno dei progetti più entusiasmanti e complessi su cui abbia mai lavorato. La quantità di lavoro sperimentale e di modellazione al computer non ha precedenti nel ciclismo paralimpico e in verità in molti sport. Il lavoro avrà un impatto fondamentale sul ciclismo paralimpico e costringerà team e ingegneri a ripensare l’approccio all’aerodinamica”, sostiene Clifford. “Il nostro lavoro permetterà inoltre ai migliori atleti paralimpici di beneficiare delle stesse esperienze e dei materiali disponibili agli altri atleti professionisti. In competizioni come i mondiali e le paralimpiadi, dove un decimo di secondo può decidere una medaglia, questo lavoro può significare moltissimo.”

“Mi piace lavorare nell’aerodinamica sportiva perché è un ambito che realmente sposta i confini della simulazione al computer e dei test in galleria del vento”, dichiara Blocken. “In molti ambiti dell’aerodinamica un’accuratezza del 5-10% è considerata sufficiente. Nello sport, invece, decimi o centesimi di punto percentuale possono essere decisivi. Il primo ambizioso progetto di ricerca sul ciclismo paralimpico ci fornisce spunti per ottenere importanti miglioramenti delle prestazioni.”

“ANSYS, specialista nella simulazione in campo ingegneristico, è orgogliosa di poter aiutare il mondo dello sport a migliorare la sicurezza e le performance degli atleti grazie a una tecnologia normalmente usata nelle industrie automobilistica e aerospaziale”, commenta Thierry Marchal, Global Industry Director Sports & Healthcare di ANSYS. “Lo sport è una vetrina ideale per illustrare l’impatto della simulazione in tutti i settori.”

“Voglio congratularmi con il team di ricerca per questo fantastico lavoro. I risultati modificheranno profondamente l’approccio di molti paraciclisti allo sport e il miglioramento delle performance ci permetterà di vivere competizioni ancora più esaltanti”, aggiunge Miriam Malone, CEO di Paralympics Ireland. “Ancora più ci fa piacere che a ispirare il progetto sia stato un campione paralimpico e membro del board di Paralympics Ireland del calibro di Eoghan Clifford.”

“Cycling Ireland ha ottenuto molti successi internazionali negli ultimi anni, sia in pista sia su strada”, afferma Neill Delahaye, National Performance Coach di Cycling Ireland. “Per competere con le migliori nazioni del mondo non bisogna mai smettere di fare ricerca e innovare. Da quel che abbiamo visto, questo lavoro potrà portare significativi vantaggi ai nostri atleti, dato che l’aerodinamica gioca un ruolo importantissimi nel ciclismo.”