De strijd om het kleine zog

Hoe sneller een mens gaat, hoe meer luchtweerstand hij ondervindt. Dat lijkt een wet van Meden en Perzen. En hoe sneller een sport is, hoe groter het belang van de aërodynamica dus vermindering van de luchtweerstand wordt. Skiën is zo'n sport.

`Bij het skiën moet een sporter ongeveer 70 procent luchtweerstand en 30 procent glijweerstand overwinnen'. Een schatting van ir. Nando Timmer, stromingsdeskundige bij het Rotterdamse bedrijf Flowtec en TU Delft. Om de glijweerstand te verminderen, brengt een sporter op de onderkant van zijn ski's glijwax aan: wassoorten die per ondergrond worden geselecteerd – van stuifsneeuw tot harde sneeuw. Verder kan een skiër in principe nog kiezen tussen ski's met een klein of met een groot glijoppervlak.

Heel anders ligt de vermindering van de luchtweerstand. Die is namelijk afhankelijk van zowel de omvang van de skiër als van zijn (lucht)weerstandscoëfficiënt. Aan die omvang sleutelt de wedstrijdskiër door een strak aaneengesloten skipak te kiezen en niet een dik donsjack met gewatteerde skibroek.

Dan blijft alleen de weerstandscoëfficiënt over waar wat aan kan worden gedaan. Als we bijvoorbeeld in een auto vlak achter een snelle vrachtauto rijden, worden we als het ware meegezogen. Dit komt door de slipstream of het zog van die vrachtauto. Dat zog met een lichte onderdruk trekt ons dan als het ware voort. Maar aan de andere kant remt dat `zuigende' zog tegelijk de vrachtauto af. Dus als we de grootte van dat `zog'-gebied kunnen verkleinen, zal de afremming minder zijn en zal de vrachtauto zich dus sneller kunnen voortbewegen.

Uit wetenschappelijke onderzoekingen blijkt dat de weerstandscoëfficiënt in een bepaald snelheidsgebied relatief laag wordt. De snelheid waarbij dat gebeurt, wordt bepaald door vorm, grootte en soort van de ruwheid aan de buitenkant van een object of van een sporter. Die ruwheid werkt als een soort stromingsverstoorder.

Volgens Timmer gaat het hier om snelheden tussen 30 en 90 km/uur. Die komen vooral voor bij de slalom, reuzenslalom en Super-G. Voor die takken van de skisport heeft het dus zin om iets aan stromingsverstoring van de voorbijglijdende lucht te doen.

Op dit moment is Atomic de enige leverancier die veel van dergelijke aërodynamica in zijn ski's stopt. Dat gebeurt door de bovenkant van sommige ski's van een putjesachtig golfbaloppervlak te voorzien. Zij claimen bij hun ski's 17 procent minder luchtweerstand. Andere leveranciers zoals Salomon besteden meer aandacht aan trillingsdemping, andere torsiestijfheid, lager gewicht en verbeterde taillering. Deze eigenschappen hebben alleen met de wegligging van de ski's te maken.

Aan de aërodynamica van bindingen, schoenen en handschoenen wordt weinig gedaan. Belangrijk is dat ze warm, comfortabel en veilig zijn. Ook aan skipakken wordt nog weinig geoptimaliseerd. Al zijn veranderingen op til.

,,Na de snelheidsverhogende pakken voor schaatsers, gaan we eind dit seizoen de testfase in met skipakken'', aldus Bert van Tuuk van de firma Hunter Sportswear uit Assen. Na uitgebreide wetenschappelijke proeven heeft dit bedrijf speciale stromingsverstoorders voor schaatsers ontwikkeld. Met als gevolg dat deze sporters met dergelijke pakken 5 tot 8 seconden tijdwinst op 10 km schaatswedstrijden kunnen behalen. Dit is bevestigd tijdens de Olympische Winterspelen in 1998 in Nagano in Japan.

Bij het skiën kan de Federation Internationale des Ski (FIS) alleen flink roet in het eten gooien. In 1997 hebben zij in skipakken ingenaaide stromingsverstoorders van de firma Speedwyre verboden. De Italianen wilden niet dat hun Amerikaanse collega's – met Speedwyre-strips – er met de overwinning vandoor zouden gaan.

Naast skipakken is er snelheidswinst te behalen met aangepaste helmen. Marcel Looze van de Nederlandse Ski Vereniging (NSV): ,,Opgeplakte golfbalstrips zijn door de FIS verboden''.

Maar er zijn andere mogelijkheden. Chiel Durang van de Crystal Groep uit Weesp: ,,Al vanaf oktober liggen Carrera-helmen met een ingegoten golfbalpatroon in de winkel. Die zijn niet verboden. Meervoudig Olympisch kampioen Hermann Maier draagt ze.'' De Carrera-brillen passen er naadloos op.

Boven de 100 km/uur hebben stromingsverstoorders geen zin. Ze verhogen de luchtweerstand dan zelfs. Oppervlaktegladheid en vloeiende aërodynamische vormen worden dan doorslaggevend. Looze van NSV: ,,Bij het schansspringen met 85 tot 95 km/uur en afdalingen tot 140 km/uur zouden we het liefst een glad pak met de minste weerstand willen. Dat gaat alleen moeilijk, omdat de FIS een minimale luchtdoorlaatbaarheid van de pakken eist. Wat we daarom wel doen, is het oefenen van de skihouding om een zo'n laag mogelijke luchtweerstand te krijgen. Dat gebeurt in windtunnels in Finland''.

De hoogste snelheden bij skiën worden behaald bij het speedskiën met snelheden van 120 tot 240 km/uur. Ogenschijnlijke waaghalzen storten zich met een acceleratie van 0 tot ruim 200 km/uur binnen 10 seconden van ijzige hellingen. Voor maximale stabiliteit gebruiken zij extra lange latten. Dit in tegenstelling tot andere vormen van de skisport. Daar telt wendbaarheid hoog en die wordt bevorderd door kortere en bredere ski's.

Aan pakken voor speedskiën worden speciale eisen gesteld. Bunny Helling van Helling Euroski in Zaandam: ,,Belangrijk is dat de coureur niet verbrandt als hij valt. Daarom moeten ze dan kunnen doorglijden. Vroeger zag je teflonachtige coatingen. Nu is dat meer materiaal op basis van siliconen. Onder het skipak dragen ze meestal niet meer dan wat dun ondergoed''. Over skistokken zegt hij: ,,Die worden al dertig jaar in de vorm van de heupen gebogen''.

Speedskiërs doen nog meer aan aërodynamica. In windtunnels oefenen zij met het hoofd naar beneden en de onderkant van de rug naar boven – zodat dit laatste als een soort spoiler werkt. De helmen zijn meestal in een soort druppelvorm uitgevoerd. Bovendien zijn er exemplaren met een vin aan de achterkant. Daarmee wordt bij de hoge snelheden nog iets bijgestuurd.