Sluiten

Maak de fietshelm koel en snel

Artikel

Publicatiedatum 8 oktober 2019

Geplaatst op 8 oktober 2019

Hoewel de positie van ventilatiegaten in een helm de luchtweerstand en het vermogen om lichaamswarmte kwijt te raken beïnvloeden, blijkt de positie van het hoofd hierin een veel belangrijker factor. De juiste hoofdhouding en plaatsing van openingen maken het mogelijk om zowel warmte te verliezen als de lucht goed te geleiden.

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.

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.

Underwood L, Kiffer T, Sran H, Jay K, Villien A, Kabaliuk N, Jermy M (2019) Simultaneous assessment of thermal comfort and aerodynamic drag of cycling helmets as a function of ventilation hole configuration. J. Sports Eng. Tech., Epub ahead of print, DOI: 10.1177/1754337119852538.
Trefwoorden:
Bewaren

Geselecteerd voor jou

Praat mee

Wat is jouw mening over of ervaring met dit onderwerp? Of heb je een specifieke vraag?

Laat hieronder een reactie achter en ga in gesprek.