Szwajcarski wynalazca Aldo Clerici eksperymentuje w oryginalny sposób z różnymi materiałami, by wyposażyć czasowców w „szybszą skórę”. Jego próby przyczyniły się do zdobycia przez zawodników srebrnego medalu na olimpiadzie i tytułu mistrza świata. Na początku była piłeczka golfowa – skórzana kula wypełniona kurzym pierzem. Aldo Clerici pamięta dokładnie swoje odwiedziny na wystawie poświęconej historii golfa. „Gdy zobaczyłem postęp od skórzanej piłki do aerodynamicznej sztuki z tworzywa, jakich używa się współcześnie, coś zaskoczyło”. Ten moment zdecydował, że Clerici, z wykształcenia architekt, został opętany myślą przeniesienia praw rządzących aerodynamiką piłeczki golfowej na aerodynamikę kolarstwa. Dokładniej rzecz ujmując, na ubiory zawodników. Minęło siedem lat. Siedem lat szukania, znajdowania, błądzenia. Aldo Clerici (rocznik 1926) nie wydaje się jednak być tym poirytowany. Siedzi przy stole w jadalni swojego uporządkowanego zurychskiego mieszkania i kartkuje broszurę, która została wydana z okazji ekspozycji. Tuż obok kartka z wyliczeniami. Clerici cierpliwie zmierzył charakterystyczne, niezliczone dołki, jakie pokrywają golfową piłeczkę. Te tzw. „dimples” odpowiedzialne są za to, że spada opór powietrza, a golfiści mogą posyłać swoje piłeczki dalej. Clerici dał się przeprowadzić przez odpowiednią teorię przepływu strug i powtórzył bez problemu wyliczenia. Stosy papieru urosły na stole i wskazują na usiłowania, by okiełznać powietrze, ogarnąć jego zachowanie. Papier milimetrowy, pokryty wynikami badań z tunelu aerodynamicznego, protokoły pomiarowe i szkice, wszystko pokryte jest wyraźnym pismem odręcznym, wolnym od śladów erozji długiego życia i szkodliwych wpływów czasu komputerów.

Ciekawość jako napęd

Co sprawia, że ktoś, kto w swoim życiu zawodowym tworzył domy, teraz, w wieku emerytalnym, poszukuje najszybszego sztucznego okrycia dla zawodników startujących w jeździe na czas, w dodatku swoje badania finansuje z własnej kieszeni? Ciekawość i zainteresowanie tematem – odpowiada Clerici. To zajęcie kosztowało go już dotąd 15 000 franków szwajcarskich. Uważa to za całkiem normalne. „Na co mam oszczędzać? Kto wie, co się z później stanie z moimi pieniędzmi. Śmiertelna koszula ma tylko jedną małą kieszonkę, niczego nie mogę wziąć ze sobą”. Już przed 40 laty, gdy Cerici po raz pierwszy zajmował się aerodynamiką, jego ciekawość była silniejsza niż chęć zarobienia. Gdy jego szwagier, lekarz, w 1963 roku zaangażował się w poszukiwania nowego samolotu dla ratownictwa, Clerici szybko dołączył do zespołu. „Posługiwałem się standardowym podręcznikiem aerodynamiki, który obywał się bez skomplikowanej matematyki i wprowadził mnie w podstawy”. Od tego czasu temat nie dawał mu spokoju. W 1964 Clerici, który od młodości jeżdził na rowerze, eksperymentował z wózkiem, beznapędowym pojazdem przypominającym aerodynamiką współczesne rowery leżące, łącznie z pełnymi kołami z przodu i z tyłu. Wyniki swoich prac zaprezentował w lutym 1965 r. w szwajcarskiej gazecie „Sport”. „Zawsze mam w sobie wewnętrzny niepokój, który mnie napędza” – mówi Clerici i mknie z pokoju do pokoju, by pokazać jeszcze więcej dokumentów. Porusza się bardzo sprawnie, zadziwiająco sprawnie jak na jego wiek. Pozostaje młody dzięki regularnej, ale spokojnej jeździe na rowerze, w roku pokonuje przeciętnie 4 000-5 000 km. Jego kroki są mocne i pewne. Także schody do swojego mieszkania na czwartym piętrze ten 79-latek pokonuje bez zadyszki. To wymaga ćwiczeń – stwierdza. Zimą dwa razy w tygodniu siedzi po 70 minut w piwnicy na maszynie treningowej. Jak przystało na wynalazcę, przystosował do tego celu starą ramę – drewniane wzmocnienia, sklejone i ześrubowane, podpierają metalowy szkielet przerobionego trenażera Minoury i łączą go z na stałe zamocowaną ramą. Małe kawałki tektury na szprychach tylnego koła zapewniają dodatkowe chłodzenie mechanizmu oporowego. Bez tego nie wytrzymałby nawet godziny – uzasadnia. Obok przyrządu treningowego na ścianie wisi karbonowa maszyna Cilo, poza tym jeszcze jeden starszy rower. Nic więcej tu nie znajdziemy. „Nie robię zbyt wiele szumu wokół techniki rowerowej”.

Szybki jak piłeczka golfowa

Za to zdecydowanie bardziej interesuje się wiatrem. Przede wszystkim tym, jak sprawić, by kolarze byli mniej na niego podatni. Tak więc po zbadaniu efektu piłeczki golfowej zajął się poszukiwaniem materiałów, które pozwolą przenieść „efekt piłeczki golfowej” na rowerzystę. Znalazł coś takiego w firmie Eschler, znanej między innymi z produkcji wkładek do spodenek kolarskich. Clerici w 1999 zaczął eksperymentować z grubo prążkowanymi, poliamidowymi materiałami, z których produkuje się… damskie stroje kąpielowe. Jego partnerem został Uniwersytet Techniczny (ETH). Zwrócił się z próbkami tekstyliów do specjalistów badających przepływy i otrzymał do pomocy dwóch studentów, którzy pomagali w pomiarach. Niestety, pierwsze badania nie zakończyły się sukcesem. „Naprawdę cierpiałem i chorowałem razem ze studentami, gdy nie otrzymywaliśmy żadnych rezultatów. Wreszcie pod koniec testów doszliśmy do wniosku, że nowa waga w kanale powietrznym, z którą pracowaliśmy, nie nadaje się do pomiarów, jakie przeprowadzaliśmy”. Tak więc Clerici znów przejął inicjatywę. W swojej piwnicy przechowywał od końca lat 70. niepozorną drewnianą konstrukcję, która pozwalała przenieść tunel aerodynamiczny z laboratorium na dach samochodu. Ten „prywatny tunel aerodynamiczny” architekt reaktywował, sam o sobie zaś powiedział – „Zawsze chętniej byłem technikiem i wynalazcą, niż artystą, który tylko wykańcza fasady”. Kreatywność ma jednak wiele obliczy. Jego „tunel” montowany na samochodowym dachu wraz z odpowiednią wagą to genialnie prosta i robiąca wrażenie konstrukcja, która działa!

Fałdy sukcesu

W przeciwieństwie do pierwszych prób w tunelu aerodynamicznym, przeprowadzonych ze studentami, stacja pomiarowa na dachu Golfa dostarczyła potrzebnych dowodów. „Czterokrotnie musiałem powtarzać test, zanim uzyskałem pewność”. Wynik – grubo karbowany materiał na stroje kąpielowe okazał się bardziej aerodynamiczny niż gładka lycra, stosowana zazwyczaj w kombinezonach czasowych. To było to – „efekt piłeczki golfowej”. By potwierdzić swoją teorię, Aldo Clerici szybko znalazł na ETH w Zurichu nowego pomocnika. W katedrze profesora Thomasa Roesgena zorganizował ponownie testy w tunelu aerodynamicznym, mając nadzieję, że uda mu się powtórzyć wyniki uzyskane na dachu samochodu. Jako królika doświadczalnego zaangażował szwajcarskiego specjalistę od toru Franco Marvulli, który w małym tunelu ETH jechał na rolce pod wiatr, wytwarzany przez wirnik. Clerici zlecił uszycie kilku kombinezonów do jazdy na czas z różnych materiałów – jednego w całości z grubym karbowaniem, innego z fragmentami karbowanymi w okolicach klatki piersiowej, barków i przedramion. Jazdy testowe Franco Marvullisa wykazały, że grube karby dodają szybkości. Najlepsze efekty uzyskuje się dzięki „hybrydowemu” strojowi z „prążkowaną” klatką piersiową i ramionami oraz gładką resztą. Obniżenie oporów powietrza prowadzi do wzrostu mocy o ok. 7,5% przy 50 km/h, co odpowiada przyspieszeniu o ok. 2,4%. Kombinezon, który dla odmiany w całości został wykonany z nierównego materiału, przy dużych prędkościach wypadł zdecydowanie gorzej.

Nowe cele dla wynalazcy

Z obiecującymi wynikami zwrócił się Clerici do firmy Assos i wzbudził ich zainteresowanie. Ponowne testy w tunelu aerodynamicznym stały się jednak niemal przyczyną klęski. Clerici przypomina sobie z bólem, że 8-osobowa delegacja Assosa wzięła udział w próbach, podczas których odnotowano jedynie marginalne zalety. „Najchętniej zapadłbym się pod ziemię”. Następny dzień przekonał jednak Assosa, a firma z Lugano przygotowała odpowiednie stroje na Igrzyska w Atenach i Mistrzostwa Świata 2004. W eksperyment zaangażowała się Szwajcarka Karin Thuerig, jak też Franco Marvulli i Bruno Risi – wszyscy z sukcesem. Thuerig z dużą przewagą zwyciężyła w mistrzostwach świata, Marvulli i Risi zajęli drugie miejsce na torze olimpijskim w wyścigu amerykańskim parami. Z napięciem można oczekiwać, jaki fenomen jako następny zaciekawi Clerici. Trudno uwierzyć, że rozstanie się z kolarstwem i nauką, jak w międzyczasie zdążył zapowiedzieć. Kurs malowania aktów, na jaki uczęszcza każdego poniedziałkowego popołudnia, na długo też mu nie wystarczy, a upadek Cesarstwa Rzymskiego studiował już na samym początku swojej emerytury. Za to podobnych fenomenów co piłeczka golfowa pełna dołków pozostało jeszcze wiele.

Nierówny materiał dla lepszych wyników

Jakie zalety ma karbowany materiał? Zawodowy torowiec Franco Marvulli jeździł w tunelu aerodynamicznym w strojach z różnych tkanin. Najlepszy okazał się „hybrydowy” kombinezon, w którym z poliamidowego materiału wykonano okrycie klatki piersiowej, barków i przedramion. Największą przewagę zapewnia on przy prędkościach typowych dla jazdy na czas w granicach 40-60 km/h.

Dachowy tunel aerodynamiczny

Waga z tunelu aerodynamicznego wynalazcy to montowana na dachu samochodowym wahliwa belka, która może się obracać, ustawiona poprzecznie do kierunku jazdy i schowana w drewnianej platformie. Ta waga przykręcana jest do normalnego samochodowego bagażnika. Na belce Clerici mocuje oba obiekty, chcąc porównać ich opory aerodynamiczne. W przypadku eksperymentu z tekstyliami były to dwa cylindry z tworzywa sztucznego obciągnięte materiałami. Jeden z cylindrów miał regulowaną odległość do punktu obrotu belki. W trakcie jazd pomiarowych z prędkością 120 km/h po osłoniętej drodze Clerici zmniejszał odległość cylindra z materiałem o większym oporze od osi belki tak długo, aż belka osiągała stan równowagi i zaczynała bujać się między skrajnymi położeniami. Elektryczne kontakty w obu skrajnych położeniach i dwie żarówki zasilane baterią zamontowane w samochodzie powodowały, że stan ten był widoczny.

„Efekt mnie zaskoczył”

Profesor Dr Thomas Roesgen z katedry Dynamiki Płynów ETH w Zurychu o „efekcie piłeczki golfowej” w strojach kolarskich. Dlaczego opory powietrza karbowanych ubiorów są niższe? Przypuszczam, że chodzi tu o efekt opóźnienia oderwania strug powietrza, wywołany przez małe turbulencje spowodowane nierównościami materiału. Teraz musimy przeprowadzić odpowiednie eksperymenty, żeby tego dowieść. Nie chcę nikogo truć dymem, jaki zazwyczaj jest stosowany do podobnych badań. Czy efekt jest zadziwiająco duży? Tak. Myślałem, że w komercyjnym sporcie kolarskim ten efekt ktoś wcześniej już zauważył. To, co było dla nas zaskakujące, to to, że przy tak dynamicznym układzie, jakim jest kolarz, da się zmierzyć stałe rezultaty. Przypuszczałem, że obracające się nogi zaburzą przepływ. Czy rezultaty z tunelu aerodynamicznego dają się przełożyć na rzeczywistość? W związku z tym, że zaobserwowany efekt dotyczy przede wszystkim górnej części ciała, a tą jest kolarz w stanie utrzymać stabilnie, jestem przekonany, że da się go przełożyć na szosę. Jeśli wyprostujemy się na rowerze, oczywiście cały efekt zniknie. Czy będziecie dalej badać aerodynamikę ubrań kolarskich? Oczywiście. Mamy zamiar przeprowadzić dokładne badania z użyciem manekina. Mamy profesora zajmującego się tekstyliami, który może nam pomóc znaleźć jeszcze lepsze materiały.