Terwijl de profs zich voorbereiden op Parijs-Roubaix, bekijken we hoe wetenschappers werken om het berijden van de kasseien gemakkelijker te maken
De Parijs-Roubaix van dit jaar heeft meer dan 50 km kasseien, en dat is precies waarom deze klassieke race in Noord-Frankrijk wordt beschreven als 'The Hell of the North'. Voor fabrikanten en teams is het een van de hoogtepunten van de kalender.
Het is ook een platform om nieuwe technologieën te laten zien die zijn ontworpen om fietsen soepel over het asf alt te laten rollen.
Daarom heeft Pinarello een veersysteem aan de bovenkant van de staande achtervorken van zijn K8-S gemaakt en waarom Specialized zijn 'FutureShock'-ophanging tussen balhoofdbuis en stuurpen heeft geïntroduceerd op zijn nieuwste Roubaix.
Maar is er enig wetenschappelijk bewijs dat suggereert of deze en andere soortgelijke innovaties echt waardevol zijn en, zo ja, wat belangrijker is: demping aan de voorkant van de fiets of aan de achterkant?
Bewaking van trillingen
'We hebben onze fietsen geladen met sensoren bij het ontvangen van een race als Roubaix om empirische gegevens toe te voegen aan de feedback die we van renners krijgen', zegt Carsten Jeppesen, hoofd technische operaties bij Team Sky.
‘Daarom zullen veel rijders voor achtervering kiezen en ook waarom ze bijvoorbeeld niet voor voorvering zouden gaan, wat sommigen hebben geprobeerd maar gewoon te vreemd vonden.’
Jeppesen merkt ook op dat rijders een langere wielbasis kiezen, wat de gedachte achter de Pinarello K8-S verklaart, met zijn veerkrachtige achterkant en langere wielbasis dan de F10.
Maar het is niet erg wetenschappelijk. We zijn op zoek naar onafhankelijk, verifieerbaar bewijs, en nogal verrassend voor een sport waar data centraal staat, bestaat er slechts één onafhankelijke studie die de trillingen onderzoekt die afkomstig zijn van de Roubaix-keien.
Wetenschapper en wielrenner Sebastien Duc nam deel aan de Paris-Roubaix Challenge 2015, een amateurevenement dat de dag voor de profrace plaatsvindt. De Duc van 1,80 m en 68 kg was bedoeld om niet alleen de omvang van de trillingen te meten die door de kasseien worden gecreëerd, maar ook waar ze op de fiets en het lichaam op hun hoogtepunt zijn.
'Ik heb mijn Specialized Roubaix Expert geladen met twee triaxiale versnellingsmeters - op de stuurpen en zadelpen - en de bandenspanning ingesteld op 5 bar [ongeveer 73psi]', zegt Duc. ‘Ik heb toen de RMS, VDV en het trillingsniveau gemeten…’
OK, stop daar - uitleg vereist. In deze oscillerende wereld is RMS (Root Mean Square, gemeten in m/s2) in wezen de gemiddelde trillingswaarde, in dit geval van een ritje op de kasseien, terwijl VDV (Vibration Dose Waarde, m/s1.75) staat voor de cumulatieve waarde. Trillingsniveau is oscillaties per seconde of hertz (Hz).
Door alle gegevens na het evenement te verzamelen, ontdekte Duc dat tijdens zijn 139 km lange rit met 15 kasseien zijn snelheid varieerde van 19,1 tot 27,8 km/u; zijn hartslag schommelde tussen 122-155bpm; zijn cadans was tussen 79-87rpm; en vermogen varieerde van 167-235W.
‘Volgens de RMS- en VDV-waarden is de blootstelling aan trillingen bij de handen intenser dan bij de fietser, ongeacht de snelheid of moeilijkheidsgraad van de kasseien,’ onthult Duc.
Ter referentie: ASO categoriseert de kasseien op moeilijkheidsgraad van twee sterren (relatief eenvoudig) tot vijf sterren (beenverpletterend), en heeft dit jaar kleurcodering geïntroduceerd om het voor tv-kijkers gemakkelijker te maken ze te identificeren.
'Over de viersterrensecties was de RMS gelijk aan 35m/s2 aan de steel vergeleken met 28m/s2 bij de zadelpen.” Op de werkplek – zeg maar het ploegen van een veld op een tractor – wordt alles van meer dan 10 m/s2 als gevaarlijk beschouwd.
Dus dat is het. Sky's Jeppesen heeft het mis en fabrikanten zouden hun inspanningen op de voorkant van de fiets moeten concentreren in plaats van op de achterkant. Zo eenvoudig is het natuurlijk niet.
'De frequentie van de trillingsniveaus was eigenlijk hoger bij de zadelpen', zegt Duc. 'Over de driesterrenstroken van kasseien, 30Hz bij de zadelpen vergeleken met ongeveer 20Hz bij de stuurpen.'
Kortom, de trillingen aan de achterkant waren minder intens maar frequenter.
Schaarsheid van studies
Tot nu toe, dus niet overtuigend. We hadden meer data nodig, maar Cyclist moest creatief zijn. Cue-onderzoek door Paul MacDermid van Massey University, Nieuw-Zeeland, die de trillingsimpact van wielrennen op de weg vergeleek met off-road fietsen.
Zijn onderzoek was niet op kasseien, maar MacDermid zegt dat hij op basis van zijn eigen gegevens een goede schatting kan maken van de resultaten.
Neem de RMS-waarde. Bij de tests van MacDermid maten de versnellingsmeters van de linkerarm 18 m/s2 en 27 m/s2 voor op de weg en off-road; bij de zadelpen was het 12m/s2 en 18m/s2.
MacDermid zegt dat kasseien vergelijkbare trillingsverhoudingen zouden genereren en dat proefpersonen ongeveer 30% meer kracht zouden moeten genereren om dezelfde snelheid te behouden, wat aanzienlijk is omdat kracht gerelateerd is aan trillingen.
'Dit is gebaseerd op Training Peaks-gegevens van Mat Hayman's overwinning in 2016, toen in het Arenbergwoud zijn gemiddelde vermogen met 44% toenam en zijn hartslag met 20% [vergeleken met eerder in de race]', zegt MacDermid.
Natuurlijk kan Hayman's toegenomen inspanning niet volledig worden toegeschreven aan de extra trillingen die door die kasseien worden gestimuleerd - het is veilig om aan te nemen dat Hayman de hamer ook neerlegde in een sectie die berucht is om het maken of breken van de race.
Maar als we die toename van 30% algemeen toepassen op kasseien en de verhoogde trillingen, kijken we naar RMS-waarden van meer dan 30 m/s2 via het stuur en meer dan 20 m /s2 door het zadel.
Dus het lijkt erop dat opnieuw, vooraan het gebied is dat een grotere dempingsfocus vereist. 'Dat zou je zeker kunnen beweren, omdat het voortbewegen van de fiets over de hobbels meer beweging van het bovenlichaam uitlokt', zegt MacDermid.
‘Dat wordt ondersteund door verdere gegevens die we hebben waaruit blijkt dat op bergopwaartse stukken met snelheden van ongeveer 16,5 km/u de trillingen doorgaans groter waren door de staven en armen dan door de zadelpen.’
Zijn cijfers veranderen echter als de weg naar beneden helt: 'We hebben nog een onderzoek gedaan naar de effecten op de fiets als je een trap van 13 cm afda alt.
‘De resultaten toonden aan dat de zadelpen en enkel de meeste klappen kregen met het stuur, een goede derde.’
Gebouwd voor de kasseien
Het is niet uit te maken of de vering beter aan de voorkant of aan de achterkant kan worden gebruikt, maar het kan zijn dat geen van beide zo veel invloed heeft als de rijders zelf.
‘Een studie in Frankrijk toonde aan dat hoe zwaarder de ruiter, hoe lager de trillingsdosiswaarde’, zegt MacDermid.
In wezen dempen de mannen van meer dan 80 kg de trillingen van nature meer dan de mannen van 60 kg.
En een ander Frans onderzoek toonde aan dat de houding van een rijder ook een significante invloed heeft op de VDV, met name de positie van de onderarmen en polshoeken, en dat een geoptimaliseerde fietsgeometrie dit cijfer tot 50% kan verminderen.
Er is ook de rijstijl, zegt Jeppesen: 'Als je bijvoorbeeld kijkt naar Fabian Cancellara, die soepel op zijn fiets rijdt, zou hij waarschijnlijk minder trillingen ervaren dan iemand als Ian Stannard, die meer over brute kracht en stampt op de pedalen.'
Dus daar heb je het. Wanneer de profrenners de Arenberg raken tijdens Parijs-Roubaix dit jaar, zullen sommigen van hen de extra demping aan het stuur waarderen, terwijl anderen blij zullen zijn met de vering aan de achterkant (en ze zullen allemaal gaan voor bredere, zachtere banden dan normaal).
Maar de winnaar zal hoogstwaarschijnlijk degene zijn die gewoon het beste weet hoe hij de kasseien moet berijden. De winnaar van vorig jaar, Mat Hayman, zat tenslotte op een Scott Foil - een aero-fiets die weinig concessies doet aan comfort.
