Evoluzione dei caschi aerodinamici

Evoluzione dei caschi aerodinamici

Nelle prove a cronometro, al netto della potenza espressa da ciascun atleta, il nemico numero uno è la resistenza aerodinamica, sempre presente ad opporsi quando si cerca di andare più veloci.

La bicicletta con cui si gareggia conta per circa il 20 per cento della resistenza aerodinamica, e la parte preponderante è costituita dalla propria area frontale; circa l’80% di questa resistenza aerodinamica è costituita dall’atleta in sella, il resto è dovuto alla bicicletta.

La cura dei materiali della bicicletta e delle forme che la caratterizzano non deve quindi essere vista come la soluzione unica per andare più forte contro il tempo; per esempio, uno studio sull’inseguimento individuale (Coggan) ha dimostrato come su 4km solo il 2% della potenza venga dissipato per superare l’attrito, il 5% la resistenza al rotolamento, il 7% l’energia cinetica (accelerazione), e ben l’ 86% per la resistenza aerodinamica. E tutto questo in una prova effettuata indoor, in un velodromo con accelerazione dopo la classica partenza da fermo; anche qui la resistenza aerodinamica la fa da padrona.
A maggior ragione in una cronometro veloce (e con falsopiano-salita sotto il 5%) occorre ottimizzare lo spostamento d’aria e ridurre al minimo l’area frontale creata dal ciclista, con conseguente minore resistenza aero; ovviamente le velocità più elevate aumenteranno la resistenza esterna opposta, e quindi i materiali più aerodinamici potranno rappresentare un cospicuo aiuto alla prestazione offerta a cronometro.

In questi termini, il casco è decisamente il componente più importante per minimizzare l’area frontale e determinare quindi una migliore (ed ottimizzata) penetrazione aerodinamica; alla fine degli anni Ottanta fu lo statunitense Greg LeMond (foto sopra), con un modello prodotto dalla Giro, a dimostrarne la funzionalità, strappando sui campi Elisi la vittoria del Tour a Fignon (per 8” soltanto al termine di una drammatica sfida contro il tempo), grazie ad una bici con le prolunghe aero ed un casco a “goccia”, con coda di media lunghezza.

Nel giro di pochi anni, i caschi da crono sono stati affinati nelle forme e resi imponenti e lunghi nella coda, grazie anche alle ricerche effettuate in galleria del vento e ai materiali più leggeri a disposizione. Nei suoi Tour, Lance Armstrong utilizzò casco dalla coda molto lunga, che andavano a posarsi sulla sua schiena per diversi cm, mentre in questi ultimi anni troviamo dei prodotti che, nella maggior parte dei casi, ricordano nel design il “vecchio” casco con cui esordì LeMond (foto sopra). Caschi (sotto in foto) dotati di code corte e tozze, sfumate, lunghe pochi centimetri o, in alcuni casi, privi quasi di cosa.

Ciò che ha spinto i progettisti delle aziende a inaugurare un nuovo trend in fatto di forma dei caschi è la visione del connubio atleta-casco nell’interezza di una prova a cronometro, e non solo come “aerodinamicità” pura del manichino-cronoman in posizione statica. Ci si deve riferire infatti alla capacità dell’atleta di sfruttare efficacemente la posizione del casco per mantenere il vantaggio aerodinamico presunto, nella molteplicità di posizioni assunte e direzioni mutate del vento. Insomma, si va ora oltre la galleria del vento, ed è necessario progettare un modello di casco aero che abbia più probabilità di essere la soluzione migliore per più atleti ed in posizioni diverse; si riportano i test in una configurazione reale, usando misuratori di potenza su strade aperte e velodromi , e combinando i dati con il lavoro in galleria del vento e le simulazioni al computer.


Questa nuova “forma” delle code (o non-code) è dovuta proprio alla maggior “versatilità” richiesta dal casco; si è visto come i caschi falle code lunghe possano performare al meglio in una situazione “statica”, in galleria del vento, mentre nell’uso reale gli atleti si muovono e spostano la testa più e più volte, annullando o limitando il vantaggio aerodinamico che un test indoor potrebbe suggerire.


Questi nuovi caschi sono progettati per assecondare meglio la dinamica su strada: un casco dalla coda lunga (foto sotto) garantiva la massima efficienza in caso di vento perfettamente contrario e in galleria (a 0 gradi di imbardata, quindi con vento tutto contro),mentre la condizione di una crono medio-lunga prevede condizioni ambientali variabili. Spesso l’aria colpisce il casco lateralmente producendo un effetto vela per cui, maggiore è la superficie del casco in questione, maggiore è l’effetto e peggiori sono le sollecitazioni sui muscoli del collo per mantenere la testa nella stessa posizione.

La parte anteriore di questi caschi corti di nuova concezione è di dimensioni ottimali così come le sezioni laterali, e l’innovativo disegno a coda corta riduce le sollecitazioni di torsione e quindi la fatica nel mantenere la posizione ideale, consentendo di concentrarsi totalmente sulle prestazioni atletiche. Le prese d’aria solitamente possono essere aperte nelle crono lunghe/ironman o nelle giornate calde, ove si può deviare efficacemente il flusso d’aria, convogliandola in maniera tale da ridurre la resistenza all’avanzamento e consentendo all’atleta di andare più veloce, con un consumo energetico inferiore.

Basandosi esclusivamente su test in galleria, la forma del casco “lungo” risulta ancora molto efficace, ma i parametri sono troppo stretti per la disciplina reale e le condizioni ripetibili fino ad un certo punto, dato che gli atleti non fanno mai un vero sforzo, come su strada e nei vari momenti di agonismo; in una crono, pochi passano una percentuale maggiore del loro tempo a guardare dritto verso il basso piuttosto che in avanti, come fanno in galleria, annullando di fatto quello che, in posizione “ideale”, sarebbe proprio il vantaggio aerodinamico portato in dote nei test in galleria con la coda lunga.
Su un percorso stradale che richieda di spostare frequentemente la testa per guardarsi attorno, o guardare verso il basso di frequente, questa coda lunga può essere un impiccio sia per mantenere una posizione corretta (e quindi efficace per la penetrazione) che per i muscoli impegnati a stabilizzare il collo e la schiena in modo altresì aerodinamico (nell’insieme).

La “coda lunga” dei caschi aerodinamici è molto veloce, se non la miglior soluzione nella galleria del vento, con l’obbligo però di mantenere la posizione di testa e non guardare in basso o spostare il capo lateralmente, situazioni in cui un casco con appendice ridotta e forma arrotondata (sotto) conviene di più ed è mediamente più veloce. La testa poi, nelle prove lunghe, beneficia anche di un maggior raffreddamento (e di un miglior flusso d’aria) con soluzioni dalla superficie ridotta.

In conclusione, in questi ultimi anni si è cercato di armonizzare la forma dei caschi da crono in base a ciò che effettivamente avviene durante una competizione e alle variabili ambientali che ne conseguono, trovando un compromesso efficace fra penetrazione, stabilità del risultato durante lo sforzo e comodità. Avere un qualche tipo di coda è fondamentale per un casco performante, altrimenti si creano forme che in termini aerodinamici risultano poco efficaci (forma a goccia vs forma tonda), ma per la maggior parte dei ciclisti sotto sforzo e in posizione, la lunga coda non è una soluzione ideale.

Il vantaggio secondo i produttori dei caschi con code ridotte, in una cronometro mediamente veloce, può essere del 10% circa, solo per la parte del casco: in termini complessivi, se il casco influisce per il ~10% sulla resistenza totale, il guadagno netto sarà dell’1% circa nella riduzione di resistenza tra forme nuove e i vecchi caschi a banana, con particolare beneficio per coloro che riescono a incassare la testa in modo corretto.

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