di Claudio Somaschini, Professore Associato del Dipartimento di Meccanica e Responsabile delle prove di Aerodinamica nello Sport in Galleria del Vento, ci guida nel cuore della ricerca applicata allo sport, svelando come la passione per il ciclismo lo abbia condotto a un ruolo chiave nello sviluppo delle performance atletiche d’élite. Un’opportunità per esplorare l’intersezione tra ingegneria, scienza e sport, e comprendere il contributo cruciale delle misurazioni aerodinamiche nel raggiungimento di risultati straordinari.
Raccontaci il tuo percorso: come sei diventato il Responsabile delle prove di Aerodinamica in Galleria del Vento?
Tutto è nato dalla mia profonda passione per il ciclismo. Ho gareggiato per dodici anni, di cui tre a livello dilettantistico, per poi smettere poco prima della laurea triennale a causa degli stringenti impegni universitari.
L’allenamento ciclistico, che richiede dalle tre alle cinque ore giornaliere in pieno giorno e trasferte frequenti per le gare, rende la conciliazione con lo studio accademico estremamente complessa. Pochissimi atleti professionisti riescono a completare un percorso universitario. Questa passione, tuttavia, mi accompagna da sempre, ereditata da una famiglia che ha “respirato” il ciclismo.
Quando sono iniziate le prove in Galleria del Vento?
Le attività in galleria del vento (GVPM) sono iniziate quasi 14 anni fa. Ricordo che ho osservato le prime prove come tesista sotto la supervisione del professor Belloli. Da quando lui ha assunto il ruolo di Direttore del dipartimento di Meccanica, la responsabilità di tutte le prove nell’ambito sportivo è passata a me.
Oggi, le nostre attività in GDV si svolgono con notevole regolarità. Abbiamo instaurato rapporti duraturi e di fiducia reciproca con una clientela abituale, il che ci ha permesso di consolidare un posizionamento significativo a livello internazionale.
La nostra ubicazione a Milano è un notevole vantaggio logistico, data la prevalenza delle gare ciclistiche in Europa. Questo facilita l’accesso degli atleti alla nostra struttura rispetto, ad esempio, a una galleria del vento in Australia. In Europa, esistono altre tre GDV con un approccio simile al nostro, ma, stando a quanto sappiamo, la nostra è l’unica realtà che conduce prove con continuità all’interno di un centro di ricerca.
Collaboriamo con diversi interlocutori – aziende commerciali, fornitori, squadre – e tutti ci riconoscono un approccio imparziale. Sebbene possiamo ospitare cinque competitor in altrettanti giorni di prova, la nostra rigorosa politica di non condivisione dei risultati ci rende “invisibili”, garantendo l’assoluta riservatezza e l’assenza di interessi nel confrontare o elaborare i dati tra diversi clienti.
Chi incontrate solitamente in GVPM?
Siamo particolarmente orgogliosi di aver avviato, negli ultimi anni, collaborazioni con la Nazionale Italiana di Ciclismo e il CONI. Queste collaborazioni sono particolarmente intense nelle fasi preparatorie ai Giochi Olimpici. Due anni fa, in vista delle Olimpiadi di Parigi, abbiamo condotto diverse giornate di prove sia con la nazionale di pista che con quella a cronometro. In quella occasione, abbiamo avuto l’opportunità di lavorare in modo continuativo con atlete donne. Sebbene sia ancora una rarità, dato che la maggior parte degli investimenti e delle prove riguarda il settore maschile, percepiamo un cambiamento. Negli ultimi anni, il ciclismo femminile sta crescendo notevolmente, anche in termini di visibilità. Tutte le principali squadre maschili professionistiche hanno ormai una loro squadra gemella femminile.
Secondo te, quando sarà possibile colmare il gap?
Ci vorrà del tempo, ma il cambiamento è in atto. Quest’anno abbiamo lavorato con Colnago, che ci ha portato non solo un atleta maschile ma anche Elisa Longo Borghini, una delle punte di diamante del professionismo femminile, parte del UAE Team ADQ.
Durante l’Inaugurazione dell’ultimo Anno Accademico abbiamo avuto il piacere di ospitare Filippo Ganna e sappiamo che ormai è di casa in GVPM. Raccontaci come è nato il rapporto con lui e il suo team.
La nostra collaborazione con Filippo Ganna risale ai suoi primi anni di carriera. Abbiamo costruito un rapporto solido non solo con lui, ma con tutto il suo team. La sua vicinanza geografica a Milano facilita ulteriormente questa collaborazione. È senza dubbio l’atleta con cui abbiamo lavorato di più.
Oltre agli atleti, collaboriamo strettamente anche con le aziende, in particolare quelle basate in Lombardia. La nostra GDV è primariamente un laboratorio di prova, e non offriamo servizi di consulenza. Il nostro focus è la misurazione delle prestazioni aerodinamiche.
La ricerca tipica che conduciamo è di tipo comparativo: atleti e squadre arrivano con diverse soluzioni (posizioni, componenti, equipaggiamenti). Noi misuriamo la forza di resistenza aerodinamica e forniamo una valutazione comparativa tra le varie configurazioni, permettendo loro di identificare la soluzione più efficiente.
Ti avrei chiesto proprio di provare a spiegare, magari a chi è meno familiare con questo mondo, come funziona una giornata tipo di prova in Galleria del Vento.
Molto volentieri. Prendiamo come esempio la prova più comune: un atleta che deve testare diverse soluzioni. Il setup di partenza prevede la bicicletta fissata su un supporto collegato a una bilancia dinamometrica, che misura la forza di resistenza al vento. L’atleta, sulla bicicletta, deve mantenere un certo livello di sforzo (fare “potenza”, nel linguaggio ciclistico). Questo è cruciale perché la postura di un atleta che produce potenza è diversa da quella di un atleta rilassato, e la conformazione muscolare durante lo sforzo influenza l’aerodinamica.
L’atleta arriva, si scalda sul nostro setup, verifichiamo la funzionalità di tutti i sistemi e avviamo le prime prove “preparatorie” con il vento, per abituarlo alla sensazione. Lavorare con un atleta come Filippo Ganna, che viene tre volte l’anno, è diverso dal lavorare con un professionista che magari non è mai stato in una GVPM, o che ha esperienza solo in strutture diverse dalla nostra.
La nostra camera di prova è un cubo d’acciaio di 4×4 metri. L’atleta è solo al suo interno, con i motori che generano il vento che producono un rumore significativo. Questa condizione, seppur controllata, richiede un periodo di adattamento. L’atleta può vederci attraverso delle finestre e viene ripreso da diverse angolazioni tramite telecamere. Un monitor di fronte a lui gli permette di comunicare con noi e di visualizzare la sua posizione. È un ambiente altamente controllato, ma l’esperienza di essere isolato con il vento e il rumore dei motori è unica.
I primi passi di una prova classica sono: arrivo dell’atleta, riscaldamento, verifica del sistema, posizionamento sulla bicicletta (senza vento) e misurazione del peso in assenza di forze esterne. A questo punto, accendiamo il vento. L’atleta pedala e, una volta che la velocità del vento si stabilizza, effettuiamo la misurazione.
Come avvengono le misurazioni?
Negli ultimi anni, abbiamo adottato l’abitudine di effettuare misurazioni a diverse velocità del vento e a diversi angoli. In una condizione reale di gara, il vento può provenire lateralmente, influenzando significativamente la velocità di avanzamento dell’atleta. Se il vento arriva, ad esempio, dalla destra, l’atleta lo percepisce da un certo angolo. Esistono pubblicazioni scientifiche e ricerche che stimano la probabilità di incontrare determinati angoli di vento in gara. Inizialmente, ci manteniamo entro 10-15 gradi, angoli che in certe situazioni sono sufficientemente rappresentativi.
L’informazione su tutti gli angoli misurati viene poi fornita al cliente. Esistono software in grado di stimare le condizioni di vento su un percorso specifico giorno per giorno. Ad esempio, per una cronometro del Tour de France, impostando il percorso, il software interroga i dati meteo previsti e fornisce informazioni sugli angoli di vento che l’atleta affronterà. Questa informazione, combinata con le nostre misurazioni di resistenza aerodinamica, permette di scegliere il materiale ottimale per quella specifica gara a cronometro, in quelle precise condizioni.
In media, una singola prova dura circa cinque minuti. Al termine, spegniamo il vento, l’atleta scende dalla bicicletta, si rilassa e analizziamo insieme i risultati. Se i risultati sono soddisfacenti, passiamo alla configurazione successiva, che può includere un cambio di posizione, casco, manubrio, componenti o ruote, e si riprende con la nuova prova. La specifica variazione dipende dall’obiettivo della prova.
Come termina la giornata?
Al termine della giornata, analizziamo in modo comparativo tutte le configurazioni provate (di solito una decina) e stiliamo una classifica. Tra queste, una configurazione viene definita “baseline” o punto di partenza, per valutare l’impatto positivo o negativo delle modifiche. La baseline viene ripetuta più volte durante la giornata (ad esempio, ogni quattro configurazioni). Questo è fondamentale perché, nel caso di atleti professionisti che hanno già ottimizzato gran parte della loro aerodinamica, le differenze tra le configurazioni sono estremamente sottili. A volte, un semplice rientro dalla pausa pranzo con l’atleta più rilassato può portare a leggere variazioni nei risultati della stessa configurazione baseline.
Ho descritto una giornata tipo con atleti importanti, a cui a volte dedichiamo l’intera giornata. Tuttavia, più frequentemente, si alternano più atleti al giorno in GVPM. Ci è capitato, ad esempio, di effettuare prove con il Quartetto dell’inseguimento maschile, dove è necessario verificare piccoli dettagli per ciascun atleta e poi ottimizzare la configurazione complessiva.
Lo sforzo maggiore richiesto in questi casi è fornire misurazioni il più accurate possibile, apprezzando differenze minime, a volte di pochi grammi. Anche una minima variazione nella posizione della testa può avere un effetto significativo. Per questo motivo, utilizziamo diverse telecamere che inquadrano l’atleta, permettendoci di confrontare anche i più piccoli cambiamenti di posizione.
Lavorare con atleti abituati alla GVPM e al nostro setup iniziale consente di ottenere risultati qualitativamente superiori. Per ovviare a queste sfide, alcuni clienti preferiscono condurre prove con un manichino dinamico che simula la pedalata, ricreando condizioni aerodinamiche simili. Questa soluzione è efficace per migliorare componenti come le ruote, ma la prova finale deve sempre essere condotta sull’atleta.
Se dovessi pensare a un momento che ricordi con maggiore piacere legato un po’ alla tua esperienza in GVPM, a quale momento faresti riferimento?
Essendo cresciuto in una famiglia di appassionati di ciclismo, mi viene in mente l’incontro con Fabian Cancellara, campione del mondo svizzero, all’inizio della mia carriera. Un altro momento indimenticabile è stato il ritorno di Alex Zanardi dopo le Olimpiadi di Londra. Avevamo lavorato con lui prima della sua partecipazione e ricordo vividamente l’emozione nel vederlo tornare con le medaglie.
Ricordo anche quando, due anni fa, Filippo Ganna vinse il campionato mondiale per millesimi di secondo. Era stato da noi poco prima dell’evento, e ricordo gli scambi di messaggi entusiasti con la squadra. L’anno scorso, ho avuto l’opportunità di raggiungere Filippo durante una tappa a cronometro del Giro d’Italia sul Lago di Garda. A noi ingegneri, che lavoriamo prevalentemente con dati e macchinari, non capita spesso di condividere questi momenti di interazione umana. Lavorare con le persone è un’esperienza diversa, appagante e ricca di soddisfazioni.
E ricordi anche momenti meno “memorabili” in cui hai dovuto gestire delle criticità?
Penso immediatamente a quei casi in cui l’atleta arriva con un atteggiamento prevenuto e fatica a fidarsi dei risultati delle prove. Purtroppo succede. Per questo, consiglio sempre di preparare accuratamente l’atleta prima del suo ingresso in GVPM, spiegando il funzionamento della prova e gli obiettivi.
Ricordo un episodio di molti anni fa in cui il team di un atleta rimase insoddisfatto perché, nonostante le prove, i risultati sembravano non cambiare. Oggi, abbiamo raggiunto un livello tale che ottenere miglioramenti significativi è estremamente difficile, e le differenze possono essere così esigue da non essere misurabili con la strumentazione attuale. Per questo, anticipiamo sempre agli atleti che le differenze rilevate devono necessariamente rientrare nell’incertezza di misura del nostro sistema. Non possiamo avallare una configurazione piuttosto che un’altra basandoci su differenze che non superano la nostra precisione, anche se ciò non implica che le configurazioni siano identiche dal punto di vista della resistenza aerodinamica.
In questo contesto, lavorare con persone che parlano il nostro “linguaggio” scientifico semplifica enormemente le cose. Due anni fa, abbiamo ospitato il campione australiano Luke Plapp seguito dal preparatore Michele Pinotti, un ex ciclista italiano che è anche ingegnere.
È stato più difficile?
No, al contrario, avevamo un punto di vista molto più allineato. Va detto che l’interazione tra l’ingegnere e lo sportivo non è sempre semplice; solo con Alex Zanardi era stata così fluida. Ripensandoci, abbiamo tratto la conclusione che Alex, provenendo dal mondo delle corse automobilistiche, era abituato a interagire con i tecnici e gli ingegneri, dovendo tradurre le sue sensazioni in termini tecnici. Spiegare un risultato, convincere della necessità di ripetere delle prove, e discutere di differenze minime fa parte del gioco, e in GDV siamo ormai formati anche sotto questo aspetto.
Traspare molta passione in quello che fai: che programmi hai per il futuro?
Sono abituato a vivere il presente. Operando in un laboratorio di prova, non è facile prevedere con certezza se nei prossimi mesi effettuerò prove con sportivi. Tuttavia, chi viene in GVPM tende a tornare. Lavoriamo esclusivamente con il ciclismo professionistico di alto livello. Sebbene ci siano stati contatti da ciclisti amatoriali, non abbiamo mai effettuato prove con loro, poiché è fondamentale instaurare una certa continuità e richiede una specifica esperienza da entrambe le parti.
Parlando di futuro, la GDV rimarrà sempre una tappa fondamentale nell’ottimizzazione delle performance degli atleti d’élite. È vero che oggi nel ciclismo tutto è studiato nei minimi dettagli: scarpe, outfit, ruote, telaio, copriscarpe, persino la borraccia. Il livello è così elevato che le differenze si assottigliano sempre più. Fortunatamente, però, ogni atleta è unico, e quindi l’ottimizzazione per il singolo deve essere sempre ricercata.
Inoltre, i regolamenti evolvono, e soluzioni che oggi non sono percorribili potrebbero diventarlo domani, aprendo nuovi campi di ricerca. Penso al record dell’ora conseguito da Filippo Ganna: il regolamento attuale prevede l’uso di una bicicletta che segue le stesse normative delle gare su pista. Il record di Ganna è stato importantissimo perché ha superato il precedente record assoluto dell’ora, stabilito oltre 15 anni prima con una bicicletta totalmente prototipale, oggi non più utilizzabile per questioni di sicurezza.
Negli ultimi anni, la sicurezza nel ciclismo è diventata un tema centrale. Sono state vietate alcune posizioni in bicicletta, come appoggiare il sellino sul canotto in discesa o non tenere le mani sul manubrio. Questo è il risultato dell’accresciuta visibilità del ciclismo, che oggi è seguito da milioni di persone. Diventa quindi necessario salvaguardare l’appassionato, che correrebbe seri rischi emulando posizioni adottate dagli atleti professionisti.
Oltre al ciclismo, quale altro sport usa la GVPM ?
Negli anni abbiamo fatto prove con molti sport diversi: sci, snowboard, pattinaggio, skeleton, slittino e anche salto con gli sci. Abbiamo fatto anche alcune prove in ambito motociclismo e prima di Parigi avevamo fatto un tentativo per accogliere prove con la vela ma il ciclismo rimane il settore primario, anche perché negli ultimi anni è uno degli sport con i maggiori investimenti, che hanno ricadute significative anche sulla ricerca.