Quelle est la meilleure position en descente ?

Qui n’a jamais essayé, à n’importe quel niveau et sur n’importe quel vélo de chercher la position la plus efficace pour passer devant ses partenaires sans même pédaler ?

Ces dernières saisons le cyclisme de haut niveau s’est donc quelque peu transformé lors des étapes de montagne. Dans les grands tours où les enjeux sont énormes, avec les grands leaders qui présentent un niveau plus resserré que jamais et des équipiers mieux préparés qu’auparavant, il devient de plus en plus difficile, voire parfois trop osé de tenter de faire des différences en haute montagne. Il faut donc les faire ailleurs.

Le contre la montre reste un terrain de chasse efficace, les tentatives en plaine une possibilité d’élimination avec les bordures, les secteurs pavés, les chutes, mais dorénavant les différences peuvent également se faire après l’ascension des cols non pas dans les montées mais dans les descentes.

Ce n’est évidemment pas nouveau, mais cela devient une réelle stratégie que l’on retrouve régulièrement ces dernières années.

Froome adoptant en 2016 dans la descente de Peyresourde une position peu académique qui faisait sourire le commentateur Laurent Jalabert à l’antenne (https://www.youtube.com/watch?v=0bf0LlKSq0Y).

Sa position : fesses en milieu de tube horizontal, tête devant le cintre, coudes rentrés et coups de pédales à l’occasion. Il a fait la différence avec le groupe des favoris. Bilan : victoire d’étape à Bagnères de Luchon, maillot jaune dès cette 8ème étape et victoire finale à Paris après ce coup.

A 3 jours de l’arrivée, Romain Bardet, en parfait descendeur a profité des faits de courses se déroulant derrière lui (nombreuses chutes dont Froome) pour s’envoler vers la victoire au prix d’un superbe effort sur le plat et l’ascension vers Saint Gervais Mont Blanc pour monter sur le podium par la même occasion.

 

 

Et si le coup des Lotto NL – Jumbo s’était décidé dans un laboratoire ?     

 

Primož Roglič, coureur Slovène méconnu du grand public a terminé récemment 4ème du TDF 2018.

Son parcours est atypique, puisqu’il a d’abord été sauteur à ski de très haut niveau (champion du monde junior 2007), carrière qu’il stoppe en 2011. Dans le même temps, il pratiquait le cyclisme en amateur et se fait repérer pour signer pro en 2013 dans la petite équipe Adria Mobil, pour rejoindre ensuite Lotto NL-Jumbo.

Son palmarès se remplit depuis chaque année par des victoires ou des places d’honneurs de plus en plus prestigieuses, ainsi en 2018 :

• une étape de Tirreno-Adriatico 
• une étape et la première place du Tour du Pays Basque
• vainqueur également du Tour de Romandie 
• une étape et la 4ème place du TDF 2018 (en n’étant délogé par Chris Froome que l’avant dernier jour lors du contre la montre)

Dans le milieu scientifique il est connu que Lotto NL-Jumbo met de plus en plus de moyens dans l’accompagnement de ses athlètes, notamment grâce à Asker Jeukendrup, chercheur reconnu mondialement comme l’un des grands spécialistes de la nutrition adaptée au sport de haut-niveau et plus particulièrement aux sports d’endurance. De façon plus classique, l’équipe néerlandaise travaille également sur l’aérodynamisme, donnée essentielle de la performance en cyclisme. Cette partie est notamment traitée par le belge Bert Blocken des Universités d’Eindhoven et de Louvain. Ses travaux portent principalement sur l’analyse aérodynamique des différents positionnements des cyclistes sur leurs machines.

La dernière étude, sortie il y a quelques semaines s’intéresse aux positions en descente.

A notre connaissance aucun autre travail de recherche n’a été réalisé sur le sujet très novateur, mais surtout très intéressant et curieux car les experts se sont plutôt intéressés par le passé aux positions des coureurs sur vélo classique, lors du contre la montre ou en peloton.

Le point de départ de cette étude se situe donc dans cette 8ème étape du TDF 2016 et la « Froome position » dévoilée en Mondovision. Cette descente présentait un profil avec une forte pente et avec très peu de virages serrés. Les conditions météorologiques étaient parfaites et la route en très bon état.

Froome a attaqué sur le haut de Peyresourde et lors de sa descente, sa position lui a permis d’obtenir une vitesse autour de 90 km/h. Cette attaque décisive lui a permis de remporter l’étape et de s’emparer du maillot jaune.

Cette position ayant suscité beaucoup de questions sur les bénéfices obtenus Blocken et son équipe ont cherché à cerner les avantages d’une telle position.

 

6 positions ont retenu l’attention des équipes Néerlandaises, illustrées à partir de clichés ci-dessus.

a) la position Froome, positionné sur la partie avant du tube horizontal de cadre 

b) Marco Pantani, derrière la selle 

c) Vincenzo Nibali, sur la selle, dos horizontal et tête baissée 

d) Vincenzo Nibali, avant-bras cachés (« puppy paws », « pâtes de chiots ») et mains posées milieu de cintre

e) Fabian Cancellara, bras tendus et tête relevée

f) Peter Sagan, sur la partie arrière du tube horizontal.

 

Première analyse

Ils ont décidé dans un premier temps de réaliser des mesures en soufflerie pour constater si une position présentait des avantages parmi les quatre ci-dessous.

 

La méthode : les cyclistes ont été scannés puis des maquettes ont été réalisées à partir d’une imprimante 3D. Après quoi, celles-ci étaient placées dans un tunnel à air du laboratoire de Liège.

Le vent envoyé contre le cycliste était de 60 m/s (216 km/h), ce qui équivaut à une vitesse du cycliste de 15 m/s (54 km/h) lorsqu’il roule.

La meilleure position déterminée par la zone de trainée la plus basse a été celle adoptée par Marco Pantani, car obtenant un meilleur aérodynamisme avec un écoulement de l’air autour de l’association homme-machine moins important.

 

1. Pantani position : 0,228 m2
2. Back down 1 : 0,239 m2
3. Froome position : 0,258 m2
4. Back horizontal : 0,272 m2

La position Pantani, à la mode au début des années 2000, serait donc la plus intéressante. Mais, elle sollicite musculairement en raison du positionnement du corps. Elle sera donc à n’utiliser que de façon exceptionnelle lorsque la pente s’y prête (très pentue, route rectiligne et en parfait état). Pour le reste de la descente, une bonne vielle position avec fesses sur la selle, coudes pliées & rentrés et buste incliné fera parfaitement l’affaire. D’autant que cette position est beaucoup plus stable et autorise une bonne maniabilité, un très bon compromis en somme.

 

Résultats confirmés par une autre étude

Les équipes de Blocken se sont lancés dans un autre type de mesures, cette fois-ci au moyen d’analyses mathématiques de dynamique des fluides. De façon plus simple, des simulations par ordinateur.

Les 4 cyclistes ont ainsi été reproduits jusque dans les moindres détails.

Méthodologie : grâce à la simulation, chaque cycliste a pu être étudié dans chaque position avec sa morphologie propre (taille, poids, corpulence, etc.). Il a donc été possible de comparer les résultats pour chaque cycliste dans chaque position.

Bien que les résultats bruts soient légèrement différents, les tendances de la précédente étude ont été confirmées avec un quarté identique aussi bien à 15 m/s, qu’à 20 m/s (72 km/) ou encore 25 m/s (90 km/h).

Légende : Wind tunnel (soufflerie en français) – CFD (Computational Fluid Dynamics) correspondant aux mesures par informatique

Et les autres positions ?

Après quoi les chercheurs ont décidé de traiter mathématiquement 5 positions différentes.

 

5 positions assis sur la selle : 

 

5 positions assis sur le tube horizontal du cadre (« Top tube ») :

5 autres positions dont la « Marco Pantani », 3 en vélo de contre la montre et le fameux « Superman » :

 

Comme pour les précédentes mesures, la zone de trainée d’air (CdA) a été calculée, mais de manière plus pragmatique et plus compréhensible la perte de temps perdu chaque position en fonction de pour une vitesse de 20 m/s (72 km/h) et un parcours de 5 km.

Les résultats :

La meilleure position s’est avérée être la « Top tube 4 » :  fesses à l’arrière du tube horizontal, dos plat et mains en bas du cintre.

La différence minime avec la « Top tube 3 » se fait sur une inclinaison légèrement plus basse de la tête pour la « 4 ». La position « Pantani » s’en sort bien puisqu’elle se trouve sur le podium (perte de 7 secondes pour 5 km).

Il apparait donc clairement que le choix de la position en descente pourra grandement influencer le résultat final. Il est bien entendu si votre adversaire est dans votre roue il ne sera pas aisé de le lâcher, mais associé à de bons choix de trajectoires et de freinages la différence pourra se faire et l’écart s’avérer encore plus important.

Ainsi si votre contre la montre ou votre triathlon sans drafting présente une descente pentue et rectiligne un petit passage en top tube peut être intéressant à adopter !

Il est à préciser que cette étude assume que les mesures réalisées le sont sans pédalage et ne reproduisent pas l’ensemble des descentes possibles mais à l’exemple de Peyresourde des descentes ou passages très pentus et sans virages.

Il est évident, que dans la « vie réelle » d’un peloton les écarts dépendront également des moments de pédalage, de la répartition du poids du cycliste sur les deux roues pour une obtenir une meilleure stabilité et de la capacité à négocier les trajectoires les plus courtes dans les virages en cherchant à réduire la réduction de la vitesse.

Il faut noter que les positions « Top tube 2 », « Back down 1 », « Froome » et « Top tube 1 » rendent difficile le pédalage, pour s’en convaincre il suffit de voir Froome dans la descente de Peyresourde…à l’inverse de « Back horizontal », « Elbows » ou « Back up ».

Pour une performance optimale en descente qui demandera d’alterner pédalage et position de recherche de vitesse il faudrait donc passait de « Top tube 4 » dans les passages pentus et ne demandant pas de pédaler à « Back down 1 » ou « Back horizontal » pour les parties demandant de pédaler et/ou de piloter. Evidemment lorsque le cycliste n’est pas en première position du groupe, il est possible d’alterner avec d’autres positions plus confortables si cela n’engendre pas d’effort physique superflu.

Il serait intéressant à l’avenir de reproduire le même type d’études en comparant avec d’autres modèles (taille & poids du cycliste, vélo, casque, roulement, etc.).

Par ailleurs, nous savons depuis quelques années que la nature du tissu peut avoir une forte incidence sur les zones de trainée et encore plus à haute vitesse (combinaison de piste, épisode du prologue 2017 autour de l’équipe Sky). Pour aller jusqu’au bout des choses, il faudrait donc également pouvoir tester le meilleur textile en descente sans compromettre les nécessités relatives au reste de l’étape (évacuation de la chaleur, transpiration, etc.).

En résumé, la position adoptée par Froome à Peyresourde en 2016 ne semble donc pas être la plus avantageuse.

Son avance à l’arrivée serait plutôt la combinaison de plusieurs facteurs. D’abord son attaque et son accélération sur le haut de Peyresourde, démarrant ainsi la descente lancée à une vitesse importante pendant que ses concurrents terminaient leur ascension, par ailleurs le groupe de chasse s’est longuement regardé, ne produisant pas un effort substantiel, certains regardant par-dessus leurs épaules pour constater qui allait lancer la chasse, dans une position « Back up », aérodynamiquement inférieure à celle de « Froome ». Enfin, la tête de chasse aborda une partie de la descente dans une position « Back up » ou « Back horizontal », moins performante que la position Froome.

Cette étude est la première à investiguer l’avantage possible de certaines positions sur le vélo en descente. Il faut rappeler que cette étude a porté sur une descente avec des portions rectilignes, sans phase de pédalage ou de pilotage.

Les principales conclusions de ces travaux sont :

 

• La position la plus efficace est « Top tube 4 », assis sur le fond du tube horizontal de cadre, mains en bas du cintre et tête abaissée.

• La position la moins efficiente est « Back up », assis sur la selle, mains en bas du cintre, buste et tête relevés.

• La position « Froome » n’est pas la plus efficace en descente, 7,2% moins efficace que « Top tube 4 ». Sur les 11 positions testées sur vélo de route, elle se classe seulement 6ème.

• La meilleure position contre la montre est également « Top tube », 10,9% plus performante avec un casque time-trial qu’assis sur la selle

 

• Il n’y a pas d’augmentation linéaire de la trainée d’air en fonction de l’air frontal. En effet le temps perdu pour une mauvaise position lorsque la vitesse augmente suit plutôt un logarithme népérien comme ci-dessous :

 

En espérant que cet article vous incitera à tester par vous-même (mais sans prendre de risques) ces différentes positions à l’entraînement. Il faudra évidemment rappeler que le meilleur descendeur sera celui qui alternera au mieux les positions aérodynamiques efficaces (« Top tube 4 ») lors de passages pentus, avec avec d’autres permettant de pédaler (« Back down 1 » & « Back horizontal ») pour des passages moins pentus ou demandant de virer et où le pilotage et les bons freinages pourront souvent engendrer de plus importantes différences.    

Pour conclure, le visionnage de la première partie de descente de Primoz Roglic lors du tour 2018, montre une prise de vitesse en début de descente puis une alternance de ces deux positions :

 

 

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