Pouvez-vous faire du vélo à 90 km / h sur une route plate?

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Cette vidéo a été présentée sur un site Web d'actualités de premier plan dans mon pays. C'est un cycliste qui roule sur une autoroute à très grande vitesse - dite à 90 km / h - près d'un camion. La route est plate, donc cela me laisse perplexe: comment at-il pu atteindre et maintenir une vitesse aussi élevée? Est-il même possible de le faire sans aide extérieure, par exemple en saisissant le camion? Est-ce l'effet "traînant dans l'air" du camion qui le rend possible?

PS: Moi-même, je n'ai pas trop d'expérience avec le vélo - je fais du vélo de montagne, ma vitesse la plus élevée sur une surface plane était d'environ 40 km / h, et j'ai trouvé le maintien assez épuisant. Je n'aurais pas pu le garder plus de quelques minutes.

Neinstein
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Il y a environ 100 ans, un cycliste a atteint 100 mi / h derrière un train.
Daniel R Hicks
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Il semble que si l'on voulait montrer à quelle vitesse on peut faire du vélo sans résistance à l'air, un tapis roulant serait un meilleur moyen (bien sûr, pas aussi dramatique).
Accumulation
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@DavidRicherby c'est un enfer d'une configuration. Seulement 400 fois la vitesse d'échappement de la terre.
Brad
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@ axsvl77 J'étais un cycliste comme vous, mais j'ai ensuite pris une pédale au genou.
Aaron
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Comment Guy Martin n'a-t-il pas encore été référencé? 110 mph, record britannique de vitesse à vélo! \\ youtube.com/watch?v=byZTGiWQzd8
Sam T

Réponses:

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Dans mes jeunes années folles, j'ai fait ce scénario exact, sauf à une vitesse légèrement inférieure à 85 km / h (la limite de vitesse était de 80 km / h), mais sur une distance de près de 10 km (entre deux banlieues). Dans mon cas, j'ai rédigé un camion de gravier à double remorque qui était très lent à accélérer, ce qui facilitait le rythme. Cela n'a été possible qu'en raison du sillage massif à basse pression à l'arrière du véhicule.

J'étais sur un vélo de route avec un engrenage max de 53-11. Lorsque nous étions à la vitesse, je me souviens avoir tourné comme un fou pour suivre, généralement je devais le faire par impulsions où je rattrapais un pied ou deux pour assurer une meilleure position dans le tirant d'eau, puis je me reposais rapidement. L'adrénaline vous maintient vraiment motivé dans ce type de situation. Je me souviens même de quelques voitures qui roulaient à côté et regardaient avec étonnement ou incrédulité - je ne sais pas laquelle.

La route est plate, donc cela me laisse perplexe: comment at-il pu atteindre et maintenir une vitesse aussi élevée?

Cela dépend vraiment de la vitesse à laquelle le véhicule accélère. Il doit accélérer assez lentement pour que vous puissiez suivre le rythme et rester dans le projet. À l'époque, je n'ai eu aucun mal à frapper 50 km / h par moi-même pendant de courtes périodes, j'ai donc eu l'accélération nécessaire pour garder le rythme jusqu'à ce que le tirant d'eau commence vraiment à se déclencher. vraiment pas besoin de générer une puissance folle, juste avoir une vitesse de jambe suffisante pour que vous puissiez garder le rythme dans votre plus grand équipement.

À 80+ km / h, vous avez besoin d'un engrenage d'au moins 53-11. Même alors, je pouvais à peine rester au sommet de la vitesse, je devais tourner incroyablement vite. J'avais un ordinateur de vélo à l'époque, mais je n'ai jamais vérifié la cadence, juste ma vitesse qui était de 80 à 85 km / h. À cette époque (fin des années 1990), vous n'aviez pas beaucoup d'enregistreurs de données, qui enregistrent chaque moment en détail pour la postérité comme nous le faisons aujourd'hui, donc je ne peux pas offrir plus de détails que cela.

Est-il même possible de le faire sans aide extérieure, par exemple en saisissant le camion? Est-ce l'effet "traînant dans l'air" du camion qui le rend possible?

Tant que vous restez près de l'arrière du camion, le courant d'air vous aspire littéralement. Une fois dans le brouillon, vous n'avez vraiment pas besoin d'une tonne de puissance, juste la capacité de tourner rapidement pour pouvoir continuer à vous pousser dans le bon endroit du brouillon. J'ai essayé de réduire au minimum mon exposition au risque en m'appuyant sur le côté du camion, alors j'ai eu une chance de me mettre rapidement à l'épaule si le camion freinait soudainement. Cela signifie que j'ai perdu un peu de l'ébauche, mais étant donné la folie de la situation, je pensais que c'était un compromis raisonnable. D'autres semblent un peu plus courageux dans la rédaction du point mort (jeu de mots voulu).

AVERTISSEMENT: Tout cela est bien sûr incroyablement stupide et pourrait rapidement dégénérer en catastrophe. À l'époque, j'étais jeune et sans aucune idée.

Rider_X
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Je voulais ajouter qu'à l'époque, je faisais également beaucoup de dessin moteur dans le cadre de la formation, alors je m'entraînais à marcher derrière le véhicule dans le projet.
Rider_X
2
Les camions et les bus accélèrent souvent à un rythme comparable à celui d'un cycliste au départ arrêté, surtout lorsqu'ils sont lourdement chargés. Une charge lourde signifie également qu'ils ne peuvent pas s'arrêter aussi soudainement que lorsqu'ils sont vides, ce qui est probablement une bonne chose
Chris H
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Il y a un tronçon de route sur mon trajet du matin où les camions lourdement chargés doivent souvent accélérer d'un démarrage arrêté jusqu'à la limite de vitesse de 70 km / h, ce qui me donne de nombreuses possibilités de rédaction. Le grand danger est que vous ne voyez pas les gros débris ou nids de poule que le camion traverse jusqu'à ce que vous le heurtiez. Mais cela fournit une sacrée ruée vers votre trajet du matin.
stib
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Imaginez maintenant ce qui se passerait s'il y avait des bosses / bosses inattendues sur la route…
Nom d'affichage
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Moi aussi, j'étais jeune et insensé. J'ai dessiné un camion-benne à environ 35 mi / h avec une pile de voitures derrière moi. J'ai étendu la folie au point où j'ai décidé que je pouvais le dépasser. J'ai atteint environ 3/4 de la hauteur du camion avant que le vent de face ne frappe. J'étais juste assez stupide pour terminer le col, puis j'ai immédiatement trouvé un endroit où je pouvais sortir de la route sans serrer les freins (en pensant qu'il venait de me renverser pour être stupide), et je me suis arrêté. Je suis resté allongé dans l'herbe pendant environ 20 minutes pour récupérer, avant de remonter et de vaciller lentement à la maison. N'essayez pas ceci à la maison!! stupide
FreeMan
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Tout est dans la résistance de l'air. À plat, ce n'est pas beaucoup plus que 50 km / h pour moi sur une route déserte. Même à 10 mètres derrière un bus, c'est beaucoup plus facile (mais vous avez encore le temps de réagir au freinage). En fait, je l'ai découvert lorsque j'ai changé de voie dans le sillage d'un bus en roulant assez vite et que je me suis retrouvé sérieusement à y gagner.

Entrer dans la zone est une sensation assez surprenante quand on ne s'y attend pas. Vous pouvez réduire la distance entre le véhicule et vous très rapidement jusqu'à ce que tout ce que vous pouvez voir soit à l'arrière de celui-ci, sans une bonne vue de ses feux de freinage ou de la surface de la route qui apparaît de dessous. Cela vous rend très vulnérable au freinage brusque (le conducteur ne sait pas que vous êtes là) ou aux dangers de la route qui apparaissent sous le camion (même un nid de poule peu profond vous frappe assez fort à 50 + km / h lorsque vous n'avez pas le temps pour même alourdir la selle).

Rouler très près derrière un véhicule qui empêche le vent de vous ralentir fait une énorme différence. C'est aussi dangereux et illégal sur la route. Mais dans des conditions contrôlées avec des communications entre le conducteur et le pilote, il est possible de battre 100 mph (170 km / h) comme cela a été fait par l'ancien coureur de moto Guy Martin lorsqu'il est passé à des vélos appropriés.

Chris H
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+1 pour les "vélos appropriés". Ou, "pushbike" comme il le met dans ses livres.
FreeMan
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Nous pouvons effectuer quelques vérifications pour voir si 90 Km / h est plausible.

La page Wikipedia Liste des records de cyclisme indique que des vitesses bien supérieures à 200 km / h ont été atteintes avec un véhicule à moteur avec un carénage se déplaçant devant le vélo. Cela nous dit qu'un humain peut propulser un vélo à ces vitesses sur une surface plane si la résistance à l'air est supprimée (ou considérablement réduite).

Le pilote de la vidéo semble rouler sur un vélo de route ordinaire. Quelle cadence serait nécessaire pour voyager à 90 Km / h?

En utilisant cette calculatrice en supposant un plateau de 53 dents, un pignon de 11 dents, une jante de 622 mm et un pneu de 28 mm, la cadence est de ~ 145 tr / min. Pour autant que je sache, cela est possible pour un pilote raisonnablement bien conditionné.

L'autre chose que le cycliste devrait pouvoir faire est d'accélérer au même rythme que le camion jusqu'à 90 km / h.

Appareil Argenti
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Par expérience, 145 tr / min est difficile à maintenir pour n'importe quelle durée, mais pas impossible. La qualité vidéo rend un peu difficile de dire à quelle vitesse le cycliste pédale. Il semble qu'ils roulent périodiquement, probablement pour maintenir la séparation de l'arrière de la remorque.
Tim D
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@TimD - Il n'y a rien dans les "règles" qui disent que vous devez utiliser un plateau standard. Les vélos que j'ai vus sur la photo pour de telles tentatives de record avaient d'énormes plateaux. Celui-ci a un plateau que j'évaluerais à environ 80t. (Et le coureur se débrouille bien au-delà de 100 tr / min.)
Daniel R Hicks
@Daniel R Hicks Je pense que l'OP pose des questions sur le pilote dans la vidéo en particulier, son vélo ne semble pas avoir un plateau surdimensionné
Argenti Apparatus
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Bien que je connaisse certains régimes de règles pour certaines formes de course de vitesse terrestre, je ne connais aucune règle régissant les records de vitesse de cyclisme. Je ne dis pas qu'il n'y en a pas, juste que je ne les connais pas. Néanmoins, nulle part je n'ai suggéré qu'une taille de plateau particulière était requise, voire typique. J'essayais certainement de ne pas utiliser un 53T ... Mon commentaire portait sur la faisabilité de maintenir une cadence de 145 tr / min.
Tim D
@ArgentiApparatus - Je n'ai jamais vu une image claire du plateau dans cette vidéo.
Daniel R Hicks
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Presque toute la puissance nécessaire pour maintenir une vitesse donnée sur un vélo se déplaçant dans l'air immobile est utilisée pour surmonter deux sources de résistance:

  1. Résistance au roulement (appelez-le Fr)

  2. Traînée aérodynamique (appelez-la Fa)

La résistance au roulement dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment le type de revêtement routier, le type et la taille des pneus et la pression de gonflage des pneus. Fd est en grande partie une fonction linéaire de la vitesse, avec une pente peu profonde.

La traînée aérodynamique, en revanche, est une fonction cubique - elle augmente avec le cube de la vitesse, mais est également une fonction de la densité et de la température de l'air, de la taille du cycliste et de la position du cycliste sur le vélo. Au-dessus d'environ 20 km / h, Fa tend à dominer et devient de loin le contributeur le plus important à la force requise.

Un cycliste récréatif en forme pourrait être capable de supporter 200 watts et 30 km / h pendant des dizaines de minutes, tandis qu'un cycliste Pro Tour utilisant des améliorations de performance pourrait être capable de supporter 350 watts et 45+ km / h pendant des heures à la fois.

Dans la vidéo, le pilote roule dans le sillage à basse pression de la plate-forme tracteur-remorque. L'air qui entoure le cycliste se déplace à une vitesse proche de celle de la remorque, ce qui signifie que le cycliste se déplace dans le flux d'air à une vitesse (aérienne) considérablement réduite. La force nécessaire pour vaincre Fd à 90 km / h est ainsi fortement réduite, au point de permettre à ce cavalier (dont on ne sait pas grand-chose) de maintenir environ 90 km / h.

Tim D
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Proche. La traînée est une force. La traînée de roulement est indépendante de la vitesse; la traînée aérodynamique varie avec le carré de la vitesse. Cela signifie que la puissance pour surmonter la force de traînée varie en fonction de la force * vitesse, donc la puissance pour surmonter la résistance au roulement est linéaire avec la vitesse et la puissance pour surmonter la résistance aérodynamique est cubique avec la vitesse.
R. Chung
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@R. Chung a raison: la traînée aérodynamique est CdA × ρ × v² / 2 (voir cette réponse )
Argenti Apparatus