Maak de fietshelm koel en snel

Een fietshelm moet uiteraard veiligheid bieden, maar moet ook gestroomlijnd zijn en niet teveel warmte vasthouden. Meer luchtweerstand leidt vanzelfsprekend tot minder snelheid, en een te hoge huidtemperatuur onder de helm kan zorgen voor een oncomfortabel gevoel waardoor onder andere de aandacht kan verslappen. Onderzoek naar de beste helm om aan al deze zaken te voldoen vond in het verleden vaak plaats met commercieel beschikbare modellen. Een gemiste kans, aldus een onderzoeksgroep uit Nieuw-Zeeland en Frankrijk. Hiermee kan men de invloed van de vorm van de helm en de posities van de ventilatieopeningen op de luchtweerstand en het warmteverlies tenslotte niet apart bekijken. En dat terwijl dit nou juist interessant is voor de ontwikkeling van nieuwe en betere modellen. Wat is er al bekend?
  • Ventilatiegaten in een fietshelm zorgen voor verkoeling, maar kunnen de luchtweerstand verhogen.
Wat is nieuw?
  • Met de juiste hoofdhouding en helmopeningen kan een wielrenner zowel warmte verliezen als de luchtweerstand verlagen.


Hoe koeler, hoe meer weerstand


Doordat de onderzoekers gebruik maakten van één helm met sluitbare ventilatiegaten, konden ze aantonen op welke posities de openingen het warmteverlies en de weerstand het meest beïnvloeden. Hierbij deden ze de te verwachten bevinding dat een volledig gesloten helm het meest gestroomlijnd was, en een helm met alle ventilatiegaten open het koelst. Oftewel, hoe koeler, hoe meer weerstand.

Het beste compromis


Ze ontdekten gelukkig ook dat een juiste positie van de openingen kan zorgen voor zowel minder weerstand als een lagere temperatuur. Bovendien bleek dat de positie van het hoofd veel belangrijker was dan de hoeveelheid openingen in de helm. Niet alleen voor de weerstand, maar óók voor het warmteverlies. Met het gezicht recht naar voren liep de temperatuur het minste op. Het hoofd veertig graden naar voren gekanteld resulteerde in de beste stroomlijning. Het hoofd twintig graden naar voren gebogen en alleen de gaten in het midden geopend, bleek het beste compromis wanneer weerstand en temperatuur even belangrijk zijn. De middelste gaten zijn hierbij nummer vier en zes in de afbeelding. Een nekhoek van twintig graden wil zeggen dat het hoofd licht voorover buigt. Schets van helm De helm zoals gebruikt in het onderzoek. Afbeelding ontleend aan Underwood et al. (2019). De onderzoekers hebben geprobeerd de testsituatie zoveel mogelijk met de praktijk overeen te laten komen. Zo zijn al de geteste nekhoeken veelvoorkomende houdingen op de fiets. De onderzoekers maakten gebruik van een zogeheten druppelhelm, die wielrenners vaak dragen bij tijdritten en triatlons. Ze voerden de testen uit in een windtunnel met een windsnelheid van zestig kilometer per uur.

Heethoofd


Uiteraard bepaalt de situatie het belang van weerstand en temperatuur. Zo zal een wielrenner bij een korte tijdrit of koele weeromstandigheden waarschijnlijk meer baat hebben bij minder weerstand en niet veel last ondervinden van een oplopende temperatuur. Voor langdurige ritten in de warmte daarentegen zou een heet hoofd de fietsprestaties wel kunnen verslechteren.

Model


Hoewel de huidige studie in een aantal opzichten afwijkt van de praktijksituatie, bijvoorbeeld door een model van een hoofd te gebruiken in plaats van een echte wielrenner, biedt dit onderzoek wel een goed uitgangspunt voor de ontwikkeling van betere helmen die naast veiligheid ook luchtweerstand en warmteverlies in ogenschouw nemen.

Auteurs


Inge van Schouwenburg






https://www.allesoversport.nl/artikel/maak-de-fietshelm-koel-en-snel/