AERODYNAMICA

Er is natuurlijk ook een psychologisch effect, erkent de ingenieur. Als je denkt dat je het snelste pak van allemaal aan hebt, voel je je sterk en schaats je harder. Gekscherend: “Misschien is dat ook wel alles. Als straks iedereen onze strips opgeplakt heeft, maken we bekend dat het niet meer dan een placebo-effect is.”

De onderzoekers van de Technische universiteit Delft weten echter wel beter. Aan de strips waarmee ze de Nederlandse schaatssport zondag haar grootste succes bezorgden, zit niets magisch. Het is gewoon een techniek die in de aerodynamica al lang wordt toegepast. Het is alleen de verdienste van de Delftenaren dat ze de strips in het schaatsen hebben geïntroduceerd.

Het begon allemaal in de zomer van 1996. Marnix ten Kortenaar, de Nederlandse schaatser in Oostenrijkse dienst en onderzoeker in Delft, meldde zich bij Nando Timmer van het Instituut voor windenergie. Ten Kortenaar wilde in de windtunnel zijn schaatshouding te verbeteren.

Timmer had daar wel oren naar. Hij haalde zijn collega Leo Veldhuis van de vakgroep aerodynamica erbij en het tweetal besloot om naast de optimale houding ook de strips uit te proberen. Ten Kortenaar werd ziek en zijn ploeggenoot Bart Veldkamp nam zijn plaats in. Januari 1997 waren de resultaten bekend: met de strips was flinke winst te boeken, op de langere afstanden zeker een halve seconde per rondje.

Intussen had Ard Schenk, ploegleider van de Nederlandse olympiërs, weet gekregen van de stripjes en wist hij de Delftenaren ervan te overtuigen dat al zijn sporters moesten kunnen profiteren. En dus stonden even later Gianni Romme en Annamarie Thomas in de windtunnel, weer even later gevolgd door Rintje Ritsma.

Er volgde een maanden durend schimmenspel. Het was duidelijk dat Schenk de strips een keer aan de Internationale schaatsunie moest laten zien. Niet te vroeg, want dan zou de concurrentie ze ook kunnen gebruiken, maar ook niet te laat omdat dan een verbod of diskwalificatie dreigde.

De oud-schaatser hakte pas in Nagano de knoop door en slaagde dankzij een vaagheid in de reglementen. Die staan geen toevoegingen aan de schaatspakken toe die de lichaamsvorm veranderen. “En deze strips veranderen niets”, zegt Veldhuis, “het zijn slechts verdikkingen.”

Inderdaad, het zijn slechts verdikkingen. Plastic zigzagstroken, anderhalve millimeter dik, twintig tot dertig centimeter lang. Geplakt aan weerszijden van beide scheenbenen en dwars over het hoofd moeten ze een ongewenst bijeffect van de aerodynamische pakken opheffen. De wind wordt door deze pakken zo soepel opzij geduwd dat zich achter de schaatser een kielzog van lage luchtdruk vormt dat hem achteruit zuigt.

Timmer: “De stripjes veroorzaken kleine luchtwervels. Die trekken als het ware de grote luchtstroom om het lichaam van de schaatser heen en zorgen ervoor dat het zog gevuld met lucht en smaller wordt. De zuigende werking is daardoor kleiner. Het effect van de wervels treedt bij hogere snelheden ook zonder strips op: rond de negentig kilometer per uur wordt de weerstand ineens een flink stuk kleiner. Dat bereiken we dus ook met de strips bij de lagere schaatssnelheid - zo'n 45 kilometer per uur - alleen is de weerstandswinst dan kleiner.”

In feite is het effect van de strips maar klein: de schaatser bespaart 5 procent op de energie die hij nodig heeft om de luchtweerstand te overwinnen. Toch is de tijdwinst vrij groot. Een topschaatser levert namelijk zo'n 400 Watt vermogen, waarvan er 250 in de luchtweerstand gaan zitten en slechts 90 in zijn eigen bewegingen. De 5 procent winst op het eerste betekent dat hij een kleine 15 procent meer kracht kan zetten.

Omgerekend komt de winst zoals gezegd neer op een halve seconde per rondje: zes seconden op de vijf en twaalf seconden op de tien kilometer. En aangezien het wereldrecord op die laatste afstand - 13.30,55 minuten - nog van vóór de klapschaats is verwachten sommigen dat de winnaar dinsdag in de buurt van de dertien minuten rond finisht. Timmer: “Op de 1 500 meter is de winst vermoedelijk maar een seconde; schaatsers zitten op die afstand toch veel minder rustig dan op de lange afstanden. Ook bij de vrouwen zal de tijdwinst kleiner zijn. Met hun kleinere lichamen hebben ze sowieso al minder last van het kielzog.”

Ondanks alle uitleg klinkt het nog steeds wonderbaarlijk: zulke kleine stripjes met zulke grote gevolgen. De ingenieurs wijzen erop dat het een bekende techniek is. Bij zweegvliegtuigen bijvoorbeeld, ook niet van die snelheidsduivels. Veldhuis: “Als de piloot de kleppen op de vleugels verstelt om te stijgen of te dalen, krijg je hetzelfde effect. De luchtstroom heeft moeite om het gekromde oppervlak te volgen en er dreigt een zog te ontstaan. Zigzagstripjes op de vleugels voorkomen dat.”

Timmer kent nog wel enkele andere, minder voor de hand liggende voorbeelden: “Een golfballetje. Die putjes zitten er om dezelfde reden in, daarom gaan ze harder. Of neem de Erasmusbrug: als je wat strips op de tuien aanbrengt, heeft de wind er minder vat op.”

En zoals wel vaker hebben de ingenieurs hun kunstje van de natuur afgekeken. Ook daar dreigde soms een zuigend kielzog een einde te maken aan snelheidsaspiraties, vooral in het water. En ook daar zorgen ribbeltjes ervoor dat de vissen er een schepje bovenop kunnen doen. Het zwaard van een zwaardvis lijkt wel met schuurpapier bekleed en een haai heeft de stripjes uit Delft op zijn neus en zijn flanken zitten.