Perneras aerodinámicas y rasurado: qué se sabe realmente sobre el arrastre de la pierna

En llano y a velocidades superiores a unos 14 m/s, la resistencia aerodinámica es la fuerza dominante y requiere alrededor del 90 % de la potencia mecánica del ciclista¹. Su magnitud depende del área de arrastre (CdA), producto del coeficiente de arrastre adimensional (Cd) por el área frontal proyectada (A). Cualquier intervención que reduzca el CdA, por pequeña que sea, se traduce en segundos, y las piernas son un candidato evidente por su tamaño y porque están en movimiento continuo.

La pierna como fuente de arrastre

La revisión de Crouch et al.² recopila simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) que reparten el arrastre de un ciclista entre sus segmentos corporales y la bicicleta. En posición de contrarreloj y a lo largo de distintas posiciones de biela, cada pierna aporta entre el 11 % y el 23 % del total, una fracción comparable a la de la cabeza o la bicicleta (Figura 1).

Además, el arrastre del ciclista no es constante durante la pedalada. Los estudios de túnel de viento y CFD revisados muestran que varía en torno a un 20 % en función del ángulo de biela, con un régimen de flujo simétrico y de menor arrastre cuando las bielas están cerca de la horizontal, y un régimen asimétrico de mayor arrastre cuando una pierna está elevada y la otra extendida². Como el área frontal apenas cambia durante el ciclo (menos de un 2 %), esa variación procede del coeficiente de arrastre, es decir, de la estructura de la estela.

Qué se sabe sobre tejidos y superficie de la pierna

El fundamento de los tejidos texturizados es adelantar la transición a capa límite turbulenta para retrasar la separación del flujo, reducir la estela y, con ella, la resistencia de presión. Los trabajos de Brownlie et al., resumidos por Crouch et al.², extrajeron varias conclusiones directamente aplicables a este caso:

• Brazos y piernas presentan un comportamiento de transición a los números de Reynolds propios del ciclismo, de modo que su arrastre es sensible a la textura superficial.
• Sin embargo, el movimiento de las piernas durante la pedalada, junto con la turbulencia generada por la bicicleta y por segmentos corporales situados aguas arriba, reduce la eficacia de los tejidos texturizados para provocar la crisis de arrastre en cualquier parte de la pierna.
• Las prendas ajustadas, con pocas arrugas y costuras alineadas con el flujo, reducen la resistencia.
• Combinando hasta cinco tejidos distintos en un mono, el arrastre de un ciclista pedaleando en posición de contrarreloj se redujo un 4 % respecto a monos convencionales de uno o dos tejidos.

La lectura es prudente. La pierna es una fuente importante de arrastre, pero es precisamente la zona donde la textura del tejido tiene más dificultades para actuar, porque el flujo que la rodea está perturbado por el propio pedaleo. En la búsqueda realizada en PubMed y en la biblioteca bibliográfica del autor no se ha localizado ningún estudio revisado por pares que cuantifique por separado el efecto del rasurado o de las perneras aerodinámicas. Por comparación, la modificación de la posición redujo el arrastre un 14 % en ciclistas profesionales medidos en túnel de viento³.

Análisis de sensibilidad: de ΔCdA a segundos

Sin un valor medido del efecto, lo útil es saber cuánto tiempo vale cada reducción posible del CdA. Para ello se resuelve la ecuación de equilibrio en llano y a velocidad constante, cuya validez frente a mediciones de potencia en carretera está documentada⁴:

P = ½ · ρ · CdA · v³ + Crr · m · g · v

donde P es la potencia en la rueda (W), ρ la densidad del aire (kg·m⁻³), CdA el área de arrastre (m²), v la velocidad (m·s⁻¹), Crr el coeficiente de resistencia a la rodadura, m la masa del conjunto ciclista-bicicleta (kg) y g la aceleración de la gravedad (9,81 m·s⁻²). Supuestos: contrarreloj de 40 km a 300 W, CdA inicial 0,240 m², m = 80 kg, Crr = 0,004 y ρ = 1,225 kg·m⁻³, lo que da un tiempo de referencia de 54 min 59 s.

Tabla 1. Ahorro de tiempo en 40 km a 300 W para reducciones hipotéticas del área de arrastre. Cálculo propio; los valores de ΔCdA no son efectos medidos de ninguna prenda.

La relación es prácticamente lineal en este intervalo: cada milésima de metro cuadrado vale unos 4,4 s en 40 km con los supuestos indicados. La potencia equivalente de una misma reducción, en cambio, crece con el cubo de la velocidad. Por aritmética directa sobre el término aerodinámico, una reducción de 0,004 m² equivale a 1,4 W a 30 km/h, 3,4 W a 40 km/h y 6,6 W a 50 km/h. Cualquier efecto de la superficie de la pierna será, por tanto, más relevante cuanto más rápida sea la prueba.

Condiciones para evaluarlo

• Ajuste. Las prendas deben quedar tensas, sin arrugas y con las costuras alineadas con el flujo, condición identificada como favorable en la evidencia revisada².
• Velocidad. El beneficio potencial aumenta con la velocidad, por la dependencia cúbica de la potencia aerodinámica.
• Reglamento. La normativa técnica de la Unión Ciclista Internacional (UCI) regula las prendas admitidas en competición; su comprobación debe preceder a cualquier uso en carrera.
• Medición. El efecto debe cuantificarse con el ciclista pedaleando, porque el movimiento de la pierna modifica el flujo y puede anular lo observado en condiciones estáticas.

La herramienta AthletePro Super Record permite introducir un CdA medido, o una hipótesis de reducción, y observar su efecto sobre el tiempo previsto en el recorrido de la prueba.