La bicicleta ha existido por más de 100 años. Una de las primeras bicicletas era que tenía una rueda delantera grande y una rueda trasera muy pequeña. Entre más grande era la rueda delantera más rápida era la bicicleta. Este diseño era exclusivo de las personas altas y no fue popular por mucho tiempo. Para 1880, la bicicleta moderna había aparecido y era conocida como la bicicleta segura.
En los años 30 un nuevo y extraño diseño de bicicleta apareció en Francia. En esta bicicleta, la persona se coloca en un asiento en posición baja y fácil de montar (reclinado). Esto crea mucho menos resistencia del aire. Esta bicicleta era tan eficiente (debido a que la resistencia del aire era menor) que un ciclista completamente desconocido fue capaz de derrotar a los mejores ciclistas de entonces, así como romper la mayoría de las marcas de velocidad existentes. Esto ocasionó una acalorada discusión acerca de si el llamado "velocar" era una bicicleta o no. En 1934, la Unión Internacional de Ciclistas (UCI, por sus siglas en inglés) pasó una serie de reglas en contra del uso de bicicletas reclinadas.
El "velocar" probó que la resistencia aerodinámica (resistencia del aire) juega un papel importante en el ciclismo. De hecho, a una velocidad de 8 mph (3.5 metros/segundo) la resistencia aerodinámica de un ciclista y su bicicleta es mayor que la fricción que generan las ruedas al ir rodando contra el suelo. A 20 mph (11 m/s), la resistencia aerodinámica es más del 80% de la resistencia total. Entonces, ¿cómo puede uno mejorar la aerodinámica de un ciclista y una bicicleta común y corriente? Existen varios aspectos que se pueden mejorar. El aspecto más importante es la posición del ciclista asume en la bicicleta. Tambie'n el marco, las ruedas, y los componentes (piezas) individuales de la bicicleta se pueden mejorar aerodinámicamente.
Aerodinámica
El ciclista causa de 65% a 80% de la resistencia total del aire. Por lo tanto, la postura del ciclista es muy importante. Desde hace mucho tiempo se ha sabido de la importancia que tiene la postura del ciclista. La posición agachada para las competencias y los manubrios bajos se han utilizado desde la d&ecaute;cada de 1890. Pruebas en el túnel de viento, al igual que otros experimentos, han demostrado que la posición adecuada del cuerpo puede reducir la resistencia del aire hasta en un 31% con respecto a una posición vertical.
Los nuevos manubrios han permitido que los ciclistas logren obtener una posición aerodinámica óptima. Esta posición consiste en agachar la cabeza, manteniendo la espalda derecha. Aún así se puede pedalear eficientemente. En esta posición la ressitencia del aire se reduce en un 25%.
Un casco también puede ayudar a disminuir la resistencia aerodinámica, aproximadamente un 2%. De hecho, los cascos aerodinámicos modernos hacen que la resistencia del aire sea menor ¡incluso para un ciclista calvo! Por lo tanto, un casco apropiado no sólo te protege la cabeza, sino puede ayudarte a ganar una carrera.
Marcos De Bicicleta
Desde los primeros años de la década de los 80, ha habido grandes avances en la aerodinámica de los marcos de bicicleta. El primer paso consistió en utilizar el tubos ovalados, en vez de tubos redondos. Esto ayuda a aerodinamizar el marco, reduciendo la "separación del flujo" (la corriente aérea, que se abre para dar paso a la bicicleta, se vuelve a juntar más pronto una vez que ha pasado el ciclista, reduciendo de esta manera la resistencia del aire). Otra manera de reducir la resistencia del aire es cubriendo el tubo del asiento con ciertas estructuras que lo hacen más aerodinámico.
Gracias a los materiales modernos, algunos de los tubos del marco han sido eliminado para reducir la resistencia. Generalmente, se elimina la barra transversal. En otras bicicletas se ha eliminado el tubo del asiento. Para disminuir la resistencia aerodinámica todavía más, los ciclistas olímpicos utilizan bicicletas que está hechas especialmente a la medida de su cuerpo.
Ruedas
En los últimos años de la década de 1890, ya se conocía el papel que desempeñaba la rueda en la generación de la resistencia aerodinámica. En aquella época, una compañía de Inglaterra fabricaba ruedas que eran discos sólidos así como una rueda aerodinámica de cuatro rayos. Estas ruedas eran capaces de reducir la resistencia del aire producida por la bicicleta y el ciclista en aproximadamente un 5%. Sin embargo, estas ruedas aerodinámicas eran más pesadas que una típica rueda con rayos. Por lo tanto, la gente siguió utilizando las ruedas con rayos.
Una rueda típica de bicicleta tiene 32 o 36 rayos. Conforme la rueda va rotando, el flujo de aire se separa y causa turbulencia, lo cual a su vez aumenta la resistencia del aire. Los rines aerodinámicos ayudan a que la resistencia disminuya. Las ruedas hechas de discos sólidos y las de tres rayos también reducen considerablemente la resistencia producida por las ruedas normales. Con los materiales livianos de hoy se ha logrado que este típo de ruedas sean más útiles.
La resistencia del aire producida por estas ruedas aerodinámicas disminuye o aumenta dependiendo del viento de costado. El viento que viene de los lados puede causar la resistencia o sustentación.
"Rompiendo" el Viento
El poder reducir la resistencia aerodinámica de las bicicletas es especialmente importante en las competencias de carreras. Las carreras incluyen, por lo general, a muchos ciclistas. Los ciclistas que se encuentran en la parte de enmedio del grupo experimentan menos resistencia que los ciclitas que van al frente. Cuando se corre en grupo, los ciclistas que van adelante utilizan de 30% a 40% más energía que los ciclistas que permanecen en el medio del grupo. Cuando un ciclista decide "despegase" del resto del grupo, debe saber hacerlo justo en el momento adecuado para poder ganar la carrera. Tan pronto como el ciclista abandona el grupo, él se enfrenta de lleno a la fuerza total del viento. Esto significa que el otros ciclistas pudieran alcanzarlo pronto. Sin embargo, los ciclistas pueden turnarse, permitiendo que el ciclista que en un momento dado iba al frente del grupo retroceda un poco y asi' poder descansar. Este método le permite al grupo mantener una velocidad promedio más alta que la de un ciclista aislado.
Las ventajas que se obtienen al andar en bicicleta en grupo también pueden extenderse a las bicicletas tándem (bicicletas con dos o más asientos y conjuntos de pedales). La velocidad de las bicicletas tándem es aproximadamente 10% mayor que la de las bicicletas de un solo ciclista. A finales del siglo XIX, algún ciclista que intentaba romper marcas de velocidad se "escudaba" detrás de bicicletas con multiples personas. (La bicicleta que iba al frente "rompía" el viento, permitiendo que el cicista que iba solo aprovechara la reducción de la resistencia del aire y pudiera alcanzar mayores velocidades). Pronto, los ciclistas comenzaron a escudarse detrás de vehículos motorizados para aumentar su velocidad.
Algunos ciclistas han llevado esta práctica hasta el extremo, alcanzando velocidades formidables. En 1896 un ciclista sobrepasó las 60 millas por hora (mph) conduciendo su bicicleta detrás de un vagón de ferrocarril especialmente escudado. ¡Hacia la década de 1980, algunos ciclistas ya rebasaban las 140 mph! ¡La marca mundial actual es de poco menos de 167 mph! Para alcanzar estas velocidades, los ciclistas utilizan bicicletas especiales que ya deben ir corriendo ¡a más de 60 mph antes de que el ciclista pueda comenzar a pedalear utilizando su propia fuerza!
Resumen
Aunque las bicicletas han sufrido muchos cambios a través de los últimos 100 años, su apariencia todavía es muy similar a la de la bicicleta original. Estos cambios han logrado disminuir la resistencia del aire. Sin embargo, cuando uno viaja en bicicleta en grupo, las ventajas que se obtienen al escudarse con los ciclistas de enfrente son aún más importantes que cualquier otra ventaja adquirida por el uso de equipo aerodinámico.