Duwt zijwind op de fiets je terug of juist naar voren?

Wind van opzij voelt vaak als tegenwind, maar helpt je misschien wel vooruit. Hoe zit dat met zijwind?

Karretje van TECC krijgt zijwind van miniventilator met Mabuchi-motor. Foto Studio NRC

De ‘mistral’, lezen we bij Wikipedia, is een harde, koude noordenwind die snelheden van 50 km/u of meer bereikt. Hij waait vooral in winter en voorjaar door het Rhônedal, maar ook wel in ander seizoenen. Geregeld heeft hij uitschieters tot wel 100 km/u maar bijna altijd is het zonnig als hij waait.

Hieruit leiden we af dat de harde wind die drie weken geleden in de buurt van Avignon dagenlang uit het noorden blies geen mistral was. Het was zonnig genoeg, maar helemaal niet koud en die harde uitschieters waren er ook niet. Météo-France voorspelde elke dag dat de wind ’s middags een sterkte van 43 km/u zou bereiken – niet 40, niet 45, maar 43 – en dat zal die dan ook wel gedaan hebben. Wat-ie óók deed, elke nacht opnieuw: in kracht afnemen tot er bij zonsopgang bijna niets van over was. Vijf dagen en nachten achter elkaar. Ook dat werd in de prévisions nauwkeurig voorspeld. De Fransen kennen hun winden.

De amateuronderzoeker die het over zich heen liet gaan, realiseerde zich dat hij ooit wist hoe dat dag-en-nacht ritme ontstond, maar het wilde hem tussen de druivenplantages niet meer te binnen schieten. Waarom valt in heldere nachten vaak de wind weg? Klimaatonderzoeker Frank Selten (KNMI) heeft het nog eens uitgelegd. Het zit hem in het wegvallen van de turbulentie. Overdag, als de zon het aardoppervlak verwarmt, ontstaat in de onderste luchtlagen een turbulentie die de lage luchtlaag als het ware koppelt aan de hogere luchtlagen en de daar heersende wind, zij het afgezwakt, doorgeleidt naar de grond. Turbulente uitwisseling, heet dit. In heldere nachten kan het aardoppervlak door uitstraling weer zo afkoelen dat de turbulentie verdwijnt en de uitwisseling tussen de luchtlagen wegvalt. (Keerzijde hiervan is dat de windsnelheid op een paar honderd meter hoogte vaak extra groot is: de nachtelijke jet.) Het effect manifesteert zich vooral bij onbewolkt weer en ver van zee. Ook is het vooral een zomerverschijnsel.

Zo zat dat. Ondertussen stelde de amateuronderzoeker vast dat hij met zijn toerfiets nauwelijks tegen een noordenwind van 43 km/u in kwam. En bovendien: dat wat hij aan tijd verloor als hij naar het noorden reed nooit werd goedgemaakt door de tijdwinst op de terugtocht naar het zuiden. Een wiskundige had dat gelijk doorzien.

De zijwind blies zó constant dat je er tegenin kon leunen. Aardig, zolang er geen auto’s passeerden.

Geregeld kwam het voor dat de noordenwind van 43 km/u precies dwars inviel, dus onder een hoek van 90 graden met de rijrichting. Hij blies zó constant dat je er tegenin kon leunen, wat wel aardig was zolang er geen auto’s passeerden. Wat je, scheef hangend, niet goed kon nagaan was of deze dwarse wind de voortgang afremde of juist ondersteunde. Had je er profijt van of juist niet? Het zou best kunnen dat je een beetje zeilde zoals een zeilboot. Denk ook aan de manier waarop een gierpont dwars invallende stroming benut.

Dus thuis knutselen met het Tsjechische TECC (Merkur) dat zo op Meccano lijkt. Er was nog een minibureauventilator met Mabuchi-motor die van 4,5 volt een schitterend toerental kreeg. Zie het plaatje. Eens kijken wat dwars invallende Varta-wind teweeg bracht! Maar een succes was het niet, het TECC-karretje reageerde maar flauwtjes op de wind, de lagering van assen en wielen had te veel wrijving.

Gelukkig is de invloed van zijwind ook onderzocht door beroepswetenschappers, in het bijzonder die van de universiteit van Birmingham. Zij plaatsten een racefiets met plastic namaakwielrenner op een draaischijf in een windtunnel waarin een wind van 36 km/u stond.

Dit alles bij een wind die recht van voren inviel (invalshoek 0 graden) of meer van opzij, in stappen van 15 graden oplopend tot een ‘yaw angle’ van 90 graden. Nuttig werk!

Kijk hier wat een harde zijwind doet met fietsers

Het is aardig om te weten dat stevige wind (of eigen rijwind) van voren een meetbare lift opwekt, die de druk op het voorwiel vermindert. Belangrijker is dat dwars invallend zijwind (90 graden) een zijkracht uitoefent op fiets en renner die 2,5 keer zo groot is als de kracht die kopwind zou uitoefenen. Deze dwarskracht heeft geen noemenswaardige component in langsrichting, niet naar voren, niet naar achteren. Hij helpt niet en hij remt niet, tenzij de toegenomen druk op het voorwiel de rijweerstand vergroot.

Of de fietser meer of minder over het stuur buigt maakt voor de dwarswind niet uit. Wel voor wind die van voren komt, natuurlijk. Wij van AW vinden het jammer dat Danique Fintelman niet onderzocht wat er gebeurt als je bij dwarswind een beetje scheef op je fiets gaat zitten, met je rug naar de wind toe. Ontstaat er dan niet een voorwaartse component? Misschien komt Birmingham hier nog aan toe.

En wat die gierpont betreft: dat was weer helemaal geen goed voorbeeld. De truc van de gierpont is juist dat hij zich midden op de rivier schuin op de stroming manoeuvreert. Zie Wikipedia.