Tests en soufflerie: TOUR se penche sur les débuts il y a 10 ans et sur l'avenir

Ernst Pfeiffer l'avoue sans détour : pendant longtemps, le cyclisme ne l'a guère intéressé. Mais après la victoire de Jan Ullrich à la Tour de France il y a 25 ans, l'exploitant de la soufflerie GST était lui aussi infecté et vibrait devant sa télévision lorsque les maillots magenta parcouraient l'histoire mondiale. Mais l'homme d'affaires a surtout vu dans le boom naissant du cyclisme un nouveau champ d'activité. "Nous pourrions tout de même construire un banc d'essai pour les vélos dans la soufflerie", se souvient Pfeiffer de ses réflexions. En tant que collaborateur de longue date de l'entreprise aérospatiale Dornier, il disposait de l'expertise nécessaire.

L'infrastructure nécessaire était à sa disposition depuis le début des années 1990, lorsqu'il a repris avec deux compagnons de route, sous l'égide de la Gesellschaft für Strömungsmesstechnik (GST), l'ancienne soufflerie Dornier à Immenstaad, sur le lac de Constance. Aussitôt dit, aussitôt fait. Mais comment faire pour qu'une soufflerie, où l'on optimisait jusqu'alors surtout l'aérodynamisme des avions, soit appréciée par les fabricants de vélos ? Difficilement imaginable aujourd'hui, Pfeiffer a tenté sa chance avec une annonce dans un journal - et a eu du succès, car TOUR a également attiré l'attention. Une étroite coopération était née.

Plus de 350 vélos de course dans la soufflerie

Depuis maintenant dix ans, TOUR teste des vélos de course et des vélos aérodynamiques dans la soufflerie GST, qui se cache dans un bâtiment plat et triste sur le site d'Airbus à Immenstaad. Depuis, les testeurs de TOUR ont fait souffler du vent sur environ 350 vélos de course afin de déterminer leur qualité aérodynamique. Des roues, des casques ou des combinaisons de contre-la-montre y ont également été et y sont testés depuis. Le protocole de mesure que l'ingénieur de test TOUR Robert Kühnen a développé en collaboration avec Ernst Pfeiffer est aujourd'hui encore la référence mondiale en matière de tests aérodynamiques de vélos. Aucun autre magazine de vélo de course ne consacre autant d'efforts aux tests de vélos de course de compétition. Et ce pour une bonne raison : la résistance de l'air est la plus grande résistance à l'avancement dès une vitesse de 18 km/h. Celui qui a un vélo de course aérodynamique sous la selle arrive plus vite à destination (voir graphique).

Robert Kühnen avait déjà vu l'intérieur de nombreuses souffleries auparavant, mais lorsqu'il a découvert l'annonce et fait ses premiers essais sur le lac de Constance, il a été immédiatement convaincu : "Immenstaad plutôt que Dresde". TOUR avait auparavant effectué des mesures en soufflerie à Dresde. "La soufflerie GST offre des conditions optimales. Nulle part ailleurs nous n'avons pu faire des tests aussi précis, aussi rapides et avec une aussi grande reproductibilité que chez Ernst Pfeiffer", explique Robert Kühnen pour justifier la décision de changer de fournisseur. En quelques chiffres : Pour chaque vélo de course, 130 valeurs individuelles sont déterminées à une vitesse d'afflux de 45 km/h sur une plage angulaire de -20 à +20 degrés. Ce produit de la valeur cW et de la surface balayée est évalué en 41 points de mesure et comprimé en un nombre de résistance en watts, qui est utilisé dans l'évaluation TOUR des vélos de course de compétition et des vélos de route. Vélos de course aéro représente un cinquième de la note globale.

45 km/h ? De nombreux sportifs amateurs ont déjà critiqué cette méthode, la jugeant éloignée de la pratique. Le spécialiste de l'aérologie Kühnen explique : "La vitesse de test résout mieux les mesures et rend le résultat plus précis. Et pour le Course professionnelle la vitesse est définitivement pertinente". L'ingénieur ajoute également : "Pour un même vent, les coureurs lents subissent plus d'écoulement oblique que les coureurs rapides. Cela conduit à la situation paradoxale où les coureurs plus lents peuvent tirer le plus grand profit du matériel aérodynamique, car son avantage augmente en cas d'écoulement oblique".

Le testeur torse nu

Entre la première mesure en soufflerie en octobre 2012 et aujourd'hui, ce ne sont pas seulement les vélos de course qui ont continuellement évolué. TOUR a également adapté la procédure de test à plusieurs reprises. L'introduction d'un mannequin avec des jambes rotatives et sans torse - auparavant, un mannequin recouvert de fibre de verre était assis sur les roues - a notamment permis d'améliorer significativement la qualité des mesures et d'obtenir des résultats plus proches de la réalité. Le pilote d'essai sans torse, avec une peau en fibre de verre, des os en aluminium et des articulations de hanche en pédalier Hollowtech, a vu le jour dans l'atelier de Kühnen. Il a renoncé au torse, "car il interagit peu avec le cadre d'un point de vue aérodynamique, mais constitue une source d'erreurs". Il n'est pas question de recourir à un cycliste en chair et en os, car sa capacité d'endurance et sa posture toujours identique seraient inévitablement perdues si l'on effectuait jusqu'à 20 mesures de 10 minutes chacune lors d'une journée de test.

Un testeur téméraire de TOUR s'est tout de même laissé tenter par l'expérience lors de la mesure de combinaisons de course une pièce - et en a ramené un souvenir : une grippe. "Avec le tissu fin, il a dû entrer dans la soufflerie par moins deux degrés à l'époque", raconte Pfeiffer en souriant. Il reçoit généralement les testeurs de TOUR pendant les mois d'hiver. Pendant la haute saison, entre mai et septembre, il est désormais presque impossible de décrocher un rendez-vous. "Lorsque j'ai construit le banc d'essai, je savais déjà que les cyclistes allaient eux aussi dans la soufflerie. Mais je ne m'attendais pas à ce que cela devienne un tel engouement", explique l'ingénieur diplômé.

Comment TOUR teste - Test de vélos de course aéro en soufflerie

Le rendez-vous du monde du vélo de course

Dans la soufflerie GST, des fabricants de vélos renommés du monde entier et des triathlètes professionnels comme Jan Frodeno se donnent rendez-vous depuis longtemps. "Inspirés par la première mesure de TOUR, nous testons depuis novembre 2012 à Immenstaad", explique Michael Adomeit, développeur chez Canyon. Giant, le plus grand fabricant de vélos au monde, a emboîté le pas quelques années plus tard avec le responsable du développement Andreas Wollny et effectue depuis également des recherches sur la qualité aérodynamique des machines de course et des composants sur les rives du lac de Constance. Il en résulte des vélos de course aéro comme le nouveau Giant Propel.

Environ 35 watts distinguent actuellement un vélo très rapide d'un vélo lent ; mais depuis que presque tous les vélos de course sont développés dans une optique aérodynamique, la densité de puissance est énorme. Mais il y a tout de même des aberrations, vers le haut comme vers le bas. "Les grandes surprises étaient certes plutôt rares ces derniers temps", déclare le responsable des tests de TOUR Jens Klötzer, "mais le Trek Madone de 2015 m'a alors impressionné, car il était remarquablement rapide, contrairement à sa forme inhabituelle pour l'époque". Le palmarès actuel des vélos de série place le Simplon Pride II Il est le seul vélo à avoir franchi le mur du son de 200 watts lors du test TOUR (TOUR 2/2022).

Une valeur qui sera encore plus souvent battue en brèche à l'avenir ? Les avis divergent à ce sujet. "Il y aura l'un ou l'autre produit de niche qui, en raison du règlement actuel de l'UCI, aura un aspect un peu différent et sera peut-être inférieur à 200 watts. En revanche, ces vélos de course seront plus lourds", prédit Andreas Wollny. Ernst Pfeiffer s'y oppose : "Les vélos de course actuels sont certes déjà extrêmement sophistiqués, mais ils pourraient être encore plus rapides de cinq à sept watts", suppose-t-il. Qui sait - l'exploitant de la soufflerie a déjà fait preuve d'un bon flair pour l'avenir il y a dix ans.

10 ans de soufflerie - Historique

2012 - Octobre - Premier essai préliminaire avec Canyon F8 (année 2010) comme vélo de référence

Décembre - Premier test de roues complètes avec mannequin à corps plein et pilote d'essai

2013 - Mars - Premier test de roues et de vélos de course contre la montre ; introduction du mannequin de jambes

Décembre - Premier test de vélos de course aéro

2014 - Mai - Premier test de casque aéro

Novembre - Nouvelle structure de test : les vélos de course sont désormais mesurés dans leur état de série, y compris le guidon et la paire de roues.

2015 - Novembre - nouveau système d'évaluation : les vélos de compétition, les vélos de marathon et les vélos de gravel sont évalués différemment en fonction de leur utilisation ; l'aérodynamisme des vélos de compétition fait partie de la note globale (20 pour cent)

2017 - Février - passage au Canyon Ultimate Disc comme vélo de référence

2018 - Avril - Premier test de combinaisons de course

2021 - Octobre - Simplon Pride II est le premier vélo de course à franchir le mur du son de 200 watts

Soufflerie - Les roues de série les plus rapides testées par TOUR

199 watts - Simplon Pride II Dura-Ace Di2 (TOUR 2/2022)

201 watts - Storck Aerfast.4 Pro Disc Red eTap AXS 1x12 (TOUR 2/2022)

202 watts - Canyon Aeroad CFR Di2 (TOUR 11/2020)

203 watts - Cannondale SystemSix Hi-Mod Dura-Ace Di2 (TOUR 1/2019)

204 watts - Canyon Aeroad CFR Disc MVDP (TOUR 7/2022)

205 watts - Cervélo S5 Red eTap Disc (TOUR 1/2019)

206 watts - Canyon Aeroad CF SL 8 (TOUR 7/2022), Facteur One (TOUR 8/2020), Scott Foil Ultimate (TOUR 9/2022)

207 watts - Stevens Arcalis (TOUR 9/2021)