La science de la résistance de l’air dans la course en peloton : comment suivre permet d’économiser 2 à 4 % d’énergie

Introduction

En 2019, lors du projet « INEOS 1:59 » visant à faire passer Eliud Kipchoge sous la barre des deux heures au marathon, une équipe de meneurs d’allure avait été spécialement conçue pour courir autour de lui en formation en V. Cette formation minutieusement élaborée n’était pas purement cérémoniale, mais reposait sur des calculs précis d’aérodynamique : une position de suivi appropriée permet au coureur d’économiser 2 à 4 % de sa dépense énergétique. Sur une épreuve de longue distance comme le marathon, un écart de 2 à 4 % peut représenter une différence de 5 à 10 minutes au chrono.

Quantification de la résistance de l’air en course à pied

L’ampleur de la résistance aérodynamique est déterminée par la formule suivante :

D = ½ × ρ × Cd × A × v²

où ρ est la densité de l’air, Cd le coefficient de traînée, A la surface frontale et v la vitesse relative de l’air.

Pour la course à pied, l’impact de la résistance de l’air dépend de l’allure :

Étude du champ d’écoulement d’air selon la position de suivi

Lorsqu’un coureur court devant, il se forme derrière lui une zone de sillage à basse pression (Wake Zone) — semblable à l’« aspiration » derrière un cycliste. Si le coureur situé derrière se trouve dans cette zone de sillage, la résistance de l’air qu’il subit est considérablement réduite.

Des chercheurs de l’Université de Gand en Belgique (Blocken et al., 2013) ont utilisé la mécanique des fluides numérique (CFD) pour simuler la traînée de différentes formations de course :

• Directement derrière à 0,5 mètre : réduction de la traînée d’environ 62 %
• Directement derrière à 1 mètre : réduction de la traînée d’environ 38 %
• Directement derrière à 3 mètres : réduction de la traînée d’environ 14 %
• Sur le côté à 1 mètre : réduction de la traînée d’environ 20 %
• En diagonale arrière à 1 mètre, angle de 45 degrés : réduction de la traînée d’environ 35 %

Converties en économies d’énergie, ces valeurs dépendent de la vitesse, mais à l’allure marathon d’élite, suivre de près derrière permet d’économiser environ 2 à 4 % de la dépense énergétique totale.

La conception de la formation INEOS 1:59

La formation des meneurs d’allure lors du défi de Kipchoge a été conçue ainsi : 2 à 3 devant, 1 de chaque côté, et 2 légèrement en retrait, formant une « bulle » dynamique. Les calculs de l’étude montrent que cette formation a permis de réduire la résistance de l’air subie par Kipchoge d’environ 6 à 7 %, soit une économie d’énergie de 2 à 3 % — dans une course proche des limites du corps humain, cette aide a été décisive.

L’influence du vent contraire et du vent latéral

La direction du vent est également une variable importante :

• Vent arrière (Tailwind) : un vent arrière de 1 mètre par seconde peut améliorer le temps au marathon d’environ 40 à 60 secondes
• Vent contraire (Headwind) : un vent contraire de 1 mètre par seconde dégrade le temps au marathon d’environ 60 à 80 secondes
• Vent latéral (Crosswind) : l’impact est moindre, mais une résistance latérale prolongée augmente également la dépense énergétique
• Règles des records du monde : selon les règles d’athlétisme, les performances réalisées avec un vent arrière supérieur à 2 mètres par seconde ne sont pas reconnues comme records du monde

Stratégies de suivi dans les courses sur route à Taïwan

Pour les coureurs participant aux courses locales taïwanaises (comme le Marathon de Taipei, le Marathon Wan Jin Shi ou le Marathon de Tianzhong), les stratégies suivantes ont une réelle utilité pratique :

1. Trouver le bon groupe : au début du marathon, rejoignez un groupe dont l’allure est similaire à la vôtre, ne courez pas en solitaire.
2. Distance de suivi optimale : maintenez une distance de 1 à 2 mètres directement derrière le coureur devant vous, c’est là que le bénéfice est maximal sans risque de collision.
3. Attention particulière aux sections de vent contraire : les courses côtières de Taïwan (comme Tianzhong ou Yilan) sont souvent exposées au vent latéral ; sur les sections de vent contraire, restez encore plus près du groupe.
4. Ne restez pas toujours derrière : après avoir suivi longtemps à l’arrière, prenez à tour de rôle la tête brièvement pour « couper le vent », par courtoisie et pour votre propre entraînement.
5. Efficacité réduite par temps chaud : lors des courses d’été à Taïwan (comme à Tainan où il fait chaud), suivre de près le groupe réduit la résistance de l’air, mais réduit aussi la circulation d’air nécessaire au refroidissement ; il faut donc trouver un compromis.

Au-delà de la résistance de l’air : les bénéfices psychologiques de la course en groupe

Les études montrent qu’en plus des économies physiologiques, la course en groupe présente des bénéfices psychologiques non négligeables :

• Réduction de la « solitude de l’allure », diminution de la perception subjective de la fatigue (RPE)
• Le focus visuel est concentré sur le coureur devant, réduisant l’attention portée à la sensation de fatigue
• Effet de facilitation sociale : la compétition au sein du groupe stimule une performance de plus haut niveau

Conclusion

La résistance de l’air n’est pas uniquement une préoccupation pour les cyclistes — pour les coureurs sur route, à une vitesse appropriée, la stratégie de suivi offre une économie d’énergie réelle et quantifiable. Dans les épreuves sur route à Taïwan, savoir utiliser le groupe pour économiser de l’énergie et choisir la bonne position est un « gain de vitesse gratuit » qui ne coûte rien. Lors de votre prochaine course, ne vous précipitez pas pour prendre la tête dès le départ ; trouvez d’abord votre « groupe chanceux » et laissez la science des flux d’air travailler pour vous.

Lectures complémentaires

• L’impact de la résistance au vent en course à pied : les différences de dépense énergétique entre suivre et mener
• L’influence du vent sur l’allure : l’impact quantifié du vent contraire et du vent arrière sur l’allure marathon
• L’impact de la résistance de l’air en course à pied : étude de l’interférence quantifiée des rafales sur le contrôle de l’allure
• Le calcul de l’allure en course de fond : les fondements scientifiques d’une allure 90 secondes plus lente que l’allure marathon visée