dimanche, octobre 11, 2009

17mn24@355 watts vers St Julien de Ratz

En 2007, à la lecture du classement obtenu lors de cette grimpée contre la montre, je me rappelle d'une déception en comparaison de la souffrance infligée et mettais juré de ne pas revenir de sitôt. En effet, contrairement à un effort prolongé de plusieurs dizaines de minutes, où le mental ne peut imposer sa volonté indéfiniment si le corps implore trop tôt, il est toujours possible sur des efforts plus courts de le persuader de tenir jusqu'au bout. Pour cela, outre le très classique compte à rebours, souvent utilisé pendant les fractionnés "Encore 30 secondes, 29, 28, 27...", en course utiliser l'injonction culpabilisatrice "Après toutes ces heures d'entrainement, tu vas lâcher maintenant ?" ou toute tout autre phrase incantatoire pour détourner l'attention quelques instants, comme le très décalé "La souffrance n'est qu'une pellicule sur ton épaule. Époussette là".

L'envie est pourtant revenue, 2 ans plus tard, après avoir étudié les spécificités de cette épreuve: courte (moins de 20 minutes), rapide (moyenne au delà des 22 km/h avec de longs passages à plus de 30 km/h), ventée et en creusant une idée déjà évoquée à l'époque.



Chronologie d'un pari
Mardi après midi, achat d'un prolongateur de guidon pour triathlète (vraiment premier prix, 18 euros...) et le soir, test du prolongateur et détermination d'un CdA à 0.306 pour 0.340 avec une position mains sur les manettes du guidon (position habituelle en course lors des grimpées).

Mercredi après midi, 3 reconnaissances de la montée avec autant de stratégies différentes:
-1ème montée (18mn49@319W) en utilisant exclusivement le prolongateur (position B)
-3ème montée (19mn13@315W) en position abaissée avec mains sur les manettes (position A)
-2ème montée (18mn50@319W) avec la position B sur les parties rapides (soit les segments 2,3,5 dont le début est matérialisé par un drapeau vert sur la carte ci dessus) et la position A sur les parties lentes (début indiqué par un drapeau rouge)

Jeudi, doutes sur le bienfondé du prolongateur. Lors des tests, j'ai roulé aussi vite qu'en 2007 (18mn52@335W) pour moins de puissance certes mais le jour J, serais je capable de tenir l'objectif (~350W) et ne pas être gêné par la position triathlète même peu accentuée? Vendredi soir, je donne un coup de scie au prolongateur pour lui enlever encore deux bouts de métal inutiles de 10 cm, réduisant ainsi le CdA d'environ 0.004m2.

Samedi après midi, lors du dernier échauffement intense, il apparait, coup de chance, que le vent contrairement à la semaine, où il soufflait du sud (thermiques sur le grand Ratz), vient cette fois ci du nord (léger, ~5km/h), ce qui est très favorable car il est ainsi de face dans toutes les parties rapides. 15h03, départ avec une première minute à 425 watts, puis de suite l'utilisation de la position B pendant 5mn@29km/h (342W), jusqu'au virage à droite, la relance et toujours la même position jusqu'au début de la partie la plus pentue. Je repasse alors en position A afin d'être plus relevé et mieux respirer dans cette partie. La pente augmente peu à peu, la vitesse décroit (23 km/h, 22, puis 21) et sur un braquet de 34*16 (34*19 à l'entrainement), l'objectif est de garder le plus longtemps possible une vitesse au dessus de 20 km/h car c'est ici dans la partie la plus lente où l'on peut gagner du temps, il ne faut pas craquer et conserver l'allure. Quelques replats puis les gorges, encore 2 efforts à bloc d'1mn15. Dans le deuxième, visible sur la courbe de puissance en jaune (fin du segment 4), je commence à fléchir après 13mn@115% FTP. Néanmoins, le concurrent précédant est rattrapé au moment du replat où je reprends la position B. Impossible alors de doubler cet adversaire, nous roulons côte à côte sur plusieurs centaines de mètres. Le final se raidit, le but est de garder un bon braquet et une cadence constante. Les reins tirent, j'ajoute 2 dents pour finir en vélocité ce qui m'a semblé lors du repérage, la manière la plus efficace de produire de la puissance dans la dernière rampe (1mn23@392W). Deux ans après, la même souffrance, mais immédiatement effacée par l'impression d'avoir réussi un très bon temps une fois la ligne franchie. Le résultat tombe un peu plus tard et confirme, 7ème/61 et premier de ma catégorie par défaut, car le meilleur était absent.


Comparaison 2007-2009 des braquets utilisés

L'étude à postériori du braquet utilisé (en supposant avoir gardé le plateau de 34 tout le long, ce qui n'est pas le cas, d'où les valeurs non entières entre le kilomètre 0.5 et 3 puis entre le 6 et 7, révélant l'utilisation du plateau de 50), il s'avère que le passage de la première partie la plus pentue du segment 4 (kilomètre 3 à 4) s'est fait avec le 34*16 cette année au lieu du 34*17 en 2007 (il semblerait que la cassette n'avait pas le 16 dents alors, d'où le tâtonnement visible après le kilomètre 3 à la recherche du meilleur braquet entre le 15 et le 17), et que le graphique trahit le fléchissement juste avant le replat final, avec un passage au 34*17. Lapalissade peut être, mais rouler plus vite n'est finalement que l'utilisation, en gardant sa cadence optimale de pédalage, d'un braquet plus important qu'il faut pouvoir conserver sur la même distance.

Quel gain?
Quid effectivement de l'apport du prolongateur? En divisant les 7100 mètres de l'épreuve en 5 segments où la vitesse est à peu près constante, il est possible de calculer avec l'équation du mouvement, le gain en temps sur chacune des portions, en se basant sur un certain nombre d'hypothèses (Crr 0.004, CdA mesurés précédemment, vent de 5 km/h venant du nord, dénivelée de 355 mètres). D'après les résultats, il s'avère que d'une part que la puissance mesurée par le PowerTap est correcte et d'autre part que contrairement à ce que je le croyais, le vent était assez faible (moins de 5km/h). La réduction de CdA (mesurée à 0.035 avec peut être une marge d'erreur de 0.01) n'aurait fait gagné que 10 secondes (+/-3 secondes en tenant compte de la marge d'erreur) et le surplus de poids du prolongateur (~400g) a fait perdre 3 secondes, soit un gain net de 7 secondes (+/-3s)... A puissance constante, le surplus de vitesse dans les segments 2 et 3 a été de 0.5 km/h. L'utilisation du prolongateur sur une durée aussi courte (quelques minutes) n'a également pas grevé la puissance développée comme on peut le voir sur les segments 2 et 3 en comparant les valeurs 2007 et 2009:

Comparaison 2007-2009 des puissances développées

Le gain de 1m22s entre les résultats 2007 et 2009 se décomposerait de la manière suivante (et avec une marge d'erreur de quelques secondes):
-7 secondes grâce à l'utilisation du prolongateur
-12 secondes grâce à un allègement du poids total d'environ 1600 grammes
-63 secondes grâce à une progression de 20W sur la puissance moyenne développée et/ou une meilleure gestion des allures sur les différents segments et/ou un vent différent

Si ces calculs avaient été faits avant l'épreuve, le pari du prolongateur aurait peut être été abandonné. Néanmoins, ces 7 secondes représentent l'équivalent, en temps, du poids d'un grand bidon plein. Quel coureur aurait osé le laisser sur son cadre avant de partir?

28 commentaires:

moulineur a dit…

Ton approche scientifique de la petite reine est vraiment impressionnante. Tout est minutieusement préparé, calculé, réfléchis. Je me demande même si les entraineurs de haut niveau ont une telle approche de l'entrainement et de la course. Moi qui croyais il y a 6 mois savoir bcp de chose sur l'entrainement et bien depuis que je me suis lancé dans la lecture de ton blog, j'ai eu cette chouette impression de me rassoir sur les bancs de l'école. Toutes les semaines tu arrives à nous surprendre : un jour c'est ta prose, un autre jour c'est le partage de lecture scientifique, etc. Dernier lapin sortit de ton grand chapeau : l'usage d'un prolongateur. Déjà que mes potes et ma famille me prenne pour un extraterrestre quand je leur parle d'entrainement et de vélo mais alors toi je n'ose pas imaginer. C'est peut-être pour cela que tu as créé un blog justement pour t'adresser à des gens qui te comprenne ;-)
Par contre je me pose la question de savoir si le plaisir que tu prends sur ton vélo est toujours le même? Le plaisir n'est-il pas passé de courir à la sensation sans aucun calcul au plaisir de la course pour venir corroborer tes analyses scientifiques et stratégiques?

Anonyme a dit…

Pour la dernière question, je réponds : MOI !!!!!

Et oui, je prends souvent mon bidon (même pour moins de 20' !!) mais je mets peu d'eau (l'équivalent de 3 ou 4 gorgées). Mais pour l'année prochaine, je pense revoir mes plans sur cette question......

f.

bugno a dit…

D'accord Florian, mais pas un grand bidon plein. Et puis si tu as pu boire ces gorgées pendant ces moins de 20 minutes de cette grimpée sans t'étouffer, c'est la preuve que tu n'étais pas vraiment à fond et peux donc aller encore plus vite. Cela promet :-)

bugno a dit…

Bonjour Moulineur, j'ai beaucoup apprécié ton commentaire. Je fais depuis longtemps du vélo mais c'est uniquement depuis 5-6 ans que j'essaie vraiment de réfléchir à la questions sous tous ses angles, par curiosité scientifique et par plaisir. Il me faut reconnaitre que la lecture d'un ouvrage particulièrement complet comme celui de F. Grappe ne peut pas ne pas laisser de traces. Comme les petits ruisseaux font les grandes rivières, tous les paramètres du vélo peuvent être analysés et optimisés, et chaque gain obtenu, peut être minime, additionnés. Et aujourd'hui, des outils précis existent pour les mesurer. Cela fait partie du plaisir que je retire de la bicyclette de savoir qu'il y'a eu progrès d'une manière ou d'un autre, surtout en sortant des sentiers battus et autres idées reçues (par exemple ici, l'utilisation du prolongateur sur une montée). La dernière question que tu poses, en effet, est pertinente. J'espère continuer à apprécier le plus longtemps possible sur la route, une vue au détour d'un virage, l'air qui glisse sur le visage, la vitesse grisante d'une descente succédant à l'effort de la montée. Baudelaire a dit:
"Il faut vous enivrer sans trêve. Mais de quoi? De vin, de poésie, ou de vertu à votre guise, mais enivrez-vous!"
Connaissez t'il la bicyclette?

Anonyme a dit…

Oui, tu as raison, c'est vrai que j'ai l'habitude de boire régulièrement. Mais pour 20 minutes, je savais pas vraiment si j'avais besoin d'eau, alors j'ai pris un bidon.

f.

Geoffrey a dit…

J'ai pris beaucoup de plaisir à lire ton article. Vraiment passionnant à méditer pour les années prochaines... Tout simplement merci

Toutes mes félicitations pour ton chrono magnifique vue les conditions météorologique pas tip top avec beaucoup d'humidité.

Bonne fin de saison a bientôt pour de nouvelles aventures!!

bugno a dit…

Merci Geoffrey pour ton commentaire qui fait oublier le (trop) long temps passé à faire les calculs et rédiger cet article. Pour te permettre de descendre sous les 16 minutes sur cette montée, les 5-10 secondes en moins du prolongateur peuvent t'aider, bien que:
a) ta position en 2008 était déjà très aérodynamique sur les replats (tu es le seul sur les photos avec mains en bas du guidon)
b) en 2010, vu ton age, la puissance que tu développes devrait être encore supérieure. Et comme le montre les calculs, le corps est le "matériel" le plus fantastique car le plus "évolutif": bien entrainé, il procure, et de loin, les gains les plus importants.

Au plaisir de te revoir sur les courses.

David Polveroni a dit…

moi j'aurais signé pour gagner 4s quand meme !

bugno a dit…

Exact David, on peut aussi jauger de l'intérêt réel de ces 7 secondes au travers du prisme du classement. Cela aurait donné le podium pour toi, et la 9ème place pour moi... Bien vu :-)

Anonyme a dit…

Salut Pierre

J'avais calculé le double de ces fameuses 7 secondes pour le gain apporté par le prolongateur; du fait que j'avais pris des valeurs trop en sa faveur pour les SCx sans et avec (semble-t-il, et c'est aussi un choix d'honnêteté dans une controverse dans laquelle j'avais volontairement pris la position du sceptique).
J'imagine le test de mesure des différents SCx (ou CdA). Sur la route, avec le Powertap, c'est ambitieux. Commençant à connaitre ta rigueur, je me doute que tu as réalisé plusieurs échantillons de mesure pour chaque position. Je suis curieux de savoir qu'elle est la variabilité de l'ensemble de ces échantillons (pour chaque position bien sûr), afin d'avoir une idée de la fiabilité de ce test sur la route sur ton parcours.

Pour revenir au gain, tu as raison de souligner qu'une poignée (ou deux!) de secondes produit un effet très appréciable sur le classement au vu de sa densité - Reste à lister toutes les possibilités de "petits" gains et leurs incidences personnalisées en terme de stress. Il n'en est pas moins vrai que ce qui les effets les plus impressionnants de ton investissement portent sur l'amélioration de ta condition physique. Voilà le plus... beau.

Anonyme a dit…

Bonjour et bravo pour votre blog !

J'aimerais soumettre à votre réflexion un problème que je rencontre:

* autant il m'est possible de tenir 20 min sur une montée à une puissance moyenne de 320W
* autant il m'est impossible de le faire sur un parcours plat... C'est bien frustrant !

Constatez-vous un phénomène similaire ?

Où y a-t-il selon vous un axe d'amélioration ?

Merci pour votre aide.

Patrick

Anonyme a dit…

Pardon pour cette pauvre intervention: je suis l'anonyme de 7h02 qui ne parvient plus à signer au moment d'enregistrer son commentaire.

Patrick BERNARD

bugno a dit…

Salut Patrick, oui je t'ai bien reconnu et désolé pour le retard de la réponse, mais à question pointue, réponse détaillée. Pour estimer le gain du CdA avec prolongateur, je n'ai pu faire qu'une mesure à chaque fois (qui prend plusieurs minutes), donc pas d'estimation de la variabilité malheureusement. Je travaille en ce moment pour essayer justement d'évaluer la marge d'erreur. Dimanche, j'ai roulé avec ça (des piétons qui passaient par là ont tourné la tête en voyant le vélo...). Chaque carton a une aire d'environ 100cm2 et le coefficient de trainée d'un carré dans la gamme du nombre de Reynolds considéré est de ~1.05-1.1 selon les sources. En évaluant également les 2 bouts de bois (Cd~1.15 d'un cylindre carré court?), on arriverait, sauf erreur, à un CdA total additionnel de 0.03 (à 5%-10% près car les chiffres varient de cet ordre dans la littérature sur les coefficients de trainée). Or j'ai trouvé respectivement 0.365 sans le dispositif (en position assez relevée donc difficile à comparer avec le CdA 0.340 d'il y'a 3 semaines) et 0.395 avec, soit justement un delta de 0.03! Et pourtant, il y'avait du vent (1 à 2 m/s mais régulier) et les cartons bien que volontairement assez éloignés du guidon pouvaient perturber l'écoulement et ainsi ne pas permettre de vraiment sommer les CdA. La veille (vent nul), j'ai fait un test avec une roue avant classique (hauteur de jante ~20mm, 32 rayons ronds, 23mm de section de pneu) puis une roue avant aéro (hauteur ~30mm, 24 rayons profilés, 19mm de section de pneu). Un calcul approximatif et des recoupements ici ou là me font estimer à -0.015 la différence possible entre les deux roues mais je sous estime peut être, il me manque des données sur ce point... Sur route, j'ai relevé 0.402-0.379~0.023. Pour le moment donc, il semble et cela reste à confirmer (par exemple, en faisant des mesures de la même position et configuration du vélo) que la marge d'erreur soit donc inférieure à +/-0.01. J'aimerais bien me persuader que l'on peut avoir moins de +/-0.005. Il y'a encore du travail.

bugno a dit…

Bonjour Patrick et merci pour ton appréciation. Je suppose que tu es triathlète car le phénomène que tu constates est connu mais ne gêne pas les coureurs sur terrain montagneux pour qui la différence se fait dans les grimpées. Les raisons, il y'en a un certain nombre (que je ne connais pas toutes), cela peut venir de la position naturellement plus inclinée sur le plat, peut être l'utilisation de muscles différents ou le choix d'une cadence de pédalage différente. Axes d'amélioration? Je ne peux te répondre mais ils doivent sûrement exister.

Anonyme a dit…

Patrick et bugno,

Je m'entraîne à l'occasion sur une piste extérieur de 400 mètres (piste et pelouse). Voici quelques données sur une séance 2 x 20mn datant du 12 septembre 2009. Ma cible pour cette séance était de 280W.

Habituellement, je fais cette séance en côte avec une cadence moy. de 78 tm. Sans trop me rendre compte, j'ai débuté la séance avec une cadence trop rapide (ou bien inhabituelle pour moi).

Premier 20mn à 270W avec une cadence de 97tm et l'impression de ne pas pouvoir entreprendre le deuxième intervalle.

Deuxième 20mn à 282W avec une cadence moy. de 81tm et l'impression de pouvoir tenir encore plus longtemps.

Cette séance m'a fait réaliser à quel point le choix de cadence influait sur le ressenti de l'exercice!

Salutations,
Claude

Anonyme a dit…

A moins que l'instrument de mesure surestime la puissance à basse cadence et/ou la sous-estime à haute cadence!

Patrick Bernard

bugno a dit…

Oui tu as raison Claude, essayer de varier les cadences sur les plats lors d'intervalles suffisamment longs (au moins 10 minutes) permettra en effet de trouver une cadence de pédalage optimum pour par exemple une durée de 20 minutes. Et je pense qu'elle sera basse. En revanche, pour des durées plus longues que rencontre peut être Patrick, il devra peut être relever sa cadence. Nous avons tous les outils de mesure (puissance, cadence, fréquence cardiaque éventuellement si le ressenti ne suffit pas) pour déterminer la cadence qui nous convient le mieux sur chaque durée type. Il faut les utiliser :-)

Anonyme a dit…

Salut Pierre

Bien, ton truc avec les cartons pour tester le test de mesure de CdA!

J'aimerai te poser une question sans intérêt pour ce blog, mais je n'ai pas ton adresse. Peux-tu me joindre à la mienne?

Patrick BERNARD

bugno a dit…

Patrick, je veux bien mais je n'ai pas ton adresse mail. Mets la dans un commentaire, je ne le publierai pas.

Anonyme a dit…

Salut

L'info sur les casques dans l'introduction de cet article devrait intéresser le curieux que tu es:
http://www.cyclismag.com/article.php?sid=5427

Patrick BERNARD

bugno a dit…

Merci Patrick, cela me permet de préciser l'apport (que l'on avait évoqué ensuite) d'un casque profilé sur la montée, gain estimé ~ 2s.

Anonyme a dit…

Ce qui est intéressant, dans cette info d'apparence très fiable, c'est qu'elle nous alerte sur la confusion entre intuition et vérité scientifique. Car enfin, qui intuiterait qu'à partir d'une certaine vitesse le casque rond (tout rond) est plus aérodynamique que le casque à aileron?

Patrick BERNARD

Anonyme a dit…

De plus, il nous montre par un exemple que le CdA n'est pas une constante mais varie avec la vitesse.

PB

bugno a dit…

De plus, il nous montre par un exemple que le CdA n'est pas une constante mais varie avec la vitesse.
Oui et non. Oui, s'il y'a du vent venant de côté, l'angle du vent vitesse varie avec le cycliste est dans ce cas là, en effet, le CdA varie avec la vitesse. De même, le Cd est Reynolds dépendant donc varie en fonction de la vitesse en effet. Mais faiblement, car à des vitesses usuelles de 30 à 50 km/h, il varie dans une gamme 10e3-10e5 selon les tailles des formes considérées, et le nombre de Reynolds peut être considéré comme constant (voir cette courbe pour un cylindre). Toutefois, tu as raison de dire qu'intuition et vérité scientifique en manière d'aérodynamisme ne sont pas forcément liées. Si vu seul, le Cd d'un casque rond est plus élevé que celui d'un casque profilé, en revanche posé sur un cycliste, cela peut changer l'écoulement d'une certaine manière sur le reste du corps et donc améliorer le Cd global. Autre exemple, pas évident de prime abord, il est démontré que la trainée totale de 2 cylindres correctement positionnés l'un derrière l'autre est inférieure à la trainée d'un seul.

Anonyme a dit…

Ce qui reviendrait à dire que la trainée donc le Cd d'un cylindre (positionné comme on le devine) décroit avec sa longueur?
Un peloton parfaitement en ligne irait même sans passage de relais plus vite qu'un homme seul? Amusant, même si les gains risquent d'être négligeables.
Je suis seul, je roule à 40 km/h. Tu prends ma roue, je passe à 41km/h! Ainsi donc, l'équipier d'un leader ne devrait pas garder la roue d'un leader concurrent qui serait sorti, mais le laisser poursuivre seul.

Patrick BERNARD

bugno a dit…

Oui, je suis allé un peu vite dans ma réponse, car pour les 2 cylindres, c'est vrai dans certaines conditions (taille du 1er cyclindre par rapport au 2ème, distance entre les deux cylindres et dans une certaine gamme du nombre de Reynolds). J'avais en tête un article scientifique où les 2 cylindres étaient en fait verticaux l'un derrière l'autre. Mais ce que tu dis est aussi vrai. Le cycliste qui roule devant aura son coefficient de trainée réduit si un coureur roule derrière lui. Voir cet article et la phrase:
"Perhaps the most surprising conclusion from the CFD simulation is that, despite feeling the full force of the oncoming air, the lead rider experiences lower drag than if he were riding an ITT at the same speed. The drag coefficient of the leading TTT rider is 0.277, while that of an individual rider is 0.285 [drag coeffient is measure of the force each rider experiences corrected for differences in size]. This rare example of "something for nothing" occurs because the second place rider reduces the influence of the lead rider's wake, increasing his base pressure and consequently reducing the drag force that he experiences."
Bien sûr ce n'est qu'une simulation numérique et pas une mesure en soufflerie, mais un gain de CdA de 0.08 est avancé ce qui ne serait pas négligeable (~0.3km/h à 40km/h). Quelque part oui, pour compliquer la tâche du leader concurrent, il faudrait que l'équipier le suive (pour provoquer un surnombre en cas de regroupement) mais s'il le peut, avec plusieurs mètres d'écart...

Anonyme a dit…

Le plus amusant serait que le suiveur puisse adopter une position particulière qui augmente la trainée du gars qui le précède, agissant comme un frein. Mais c'est du cyclisme fiction!

Patrick BERNARD

bugno a dit…

"Bien sûr ce n'est qu'une simulation numérique et pas une mesure en soufflerie, mais un gain de CdA de 0.08 est avancé ce qui ne serait pas négligeable (~0.3km/h à 40km/h)."
Lire 0.008 et non 0.08