Ontwikkeling van de handbike

Delen
Innovaties/ontwikkelingen van de vastframe handbike staan, zoals bij het wheelen, in het teken van de vergroting van de snelheid. Het zijn innovaties/ontwikkelingen die de power-input vergroten (duw- en trekkracht) enerzijds of de aerodynamica van het voertuig verbeteren anderzijds. Sleutel hierbij is de zithouding: deze bepaalt de mate van krachtlevering en de mate van aerodynamica. Kees van Breukelen beschrijft de ontwikkeling van de handbike.

Rechts: aankoppel handbike
Alle foto‛s: Robert van Willigenburg


Innovatie nummer 1: van zithouding naar langzit

De eerste vastframe handbikes werden in 1983 in Amerika gebouwd en wegen meer dan 20 kg. In feite zijn het voertuigen die lijken op de rolstoel-aankoppel combinatie maar dan aan elkaar vast. (De eerste aankoppel handbikes ontstaan ook rond 1983). De zithouding in die eerste vastframe handbikes is dus die rolstoelzit. In Amerika populair, in Europa echter niet: daar zal de aankoppel handbike een grote opmars maken. Beide handbikes zijn echter tour-handbikes aangezien zowel poweroverbrenging als aerodynamica niet echt gunstig zijn. Om de vastframe handbike geschikter te maken voor de rolstoelsport/competitie moet eerst de zithouding veranderen van rolstoelzit naar langzit! (Handbike-innovatie nr. 1).

Innovatie nummer 2: achterover zitten

Nu kan de vastframe handbike heel anders gebouwd worden: met het zitvlak laag boven de grond met als groot winstpunt: toename van de stabiliteit in de bochten. Deze langzit-vastframe handbikes ontstaan in 1986 ook in de VS en de romp van de rijder staat verticaal. Varna (Canada) is de eerste firma die, als ligfietsbouwer, de rugleuning verlengt en achterover gaat plaatsen in 1993. (Handbike-innovatie nummer 2). Zo ontstaan de rucumbents. Het frontale oppervlak wordt zo verkleind, hetgeen een geringere luchtweerstand en dus verhoging van de snelheid betekent. Maar niet alleen dat: de langere rugleuning zorgt ervoor dat de atleet harder kan duwen (actie-reactieprincipe). Er kan vanuit deze recumbent-houding ook harder getrokken worden aangezien de zwaartekracht helpt om de romp tegen de rugleuning te houden. Dit i.t.t. de verticale positie van de romp bij de eerste langzit-handbikes waar de romp over de lage rugleuning geduwd werd in de duwfase en naar voren bewoog wanneer hard getrokken werd in de trekfase.

Peter Sluis achterover zittend met benen naar voren


De aandrijving verbetert dus ook sterk in de reclined positie. De atleten zijn deze houding verder gaan perfectioneren d.w.z. ze brachten de romp steeds verder achterover om de aerodynamica te verbeteren. Bij 20 km/uur bedraagt de luchtweerstand immers slechts uit 44% van de te overwinnen weerstand. Bij 35 km/uur is dit percentage reeds 71% (onderzoek bij ligfietsen). Het IPC (International Paralympic Committee) bepaalde echter dat de rug van de atleet niet verder achterover mag dan 45 (voor IPC-gerelateerde evenementen zoals EK, WK en Paralympics). In het Europese Handbike Circuit (EHC) echter en ook nationaal, gingen en gaan veel atleten platter liggen dan de 45. Elke graag meer achterover betekent immers + 1% minder te leveren vermogen voor dezelfde snelheid (zelfde ligfietsonderzoek).

Innovatie nummer 3: zitten op de knie

In 2000 volgde handbike-innovatie nummer 3. een innovatie die haaks lijkt te staan op het voorgaande. De eerste knee-seat handbikes ontstonden. De atleet zit op een klein ondersteuningsoppervlak, de onderbenen onder deze zit gevouwen (zodat het lijkt dat hij op zijn knien zit) en de romp die beweegt in de duwfase mee naar voor/benedenwaarts en in de trekfase weer terug naar achter-opwaarts.

Laura de Vaan in kniezit in actie


Het frontaal oppervlak is weliswaar groter dan bij de recumbents, maar de krachtexplosies zijn groter. Niet alleen de armpower van de atleet wordt benut, maar ook de trunkpower, hetgeen deze knee-seat handbikes de ATP oplevert, wat staat voor Arm Trunk Power. Dit in tegenstelling tot de recumbents die vervolgens de verzamelnaam AP krijgen, wat staat voor Arm Power. De vorm van de cranken moet veranderen aangezien de ronddraaiende cranken anders de voorkant van de knien gaan raken. De bullhorn-cranken doen hun intrede: breed uiteenlopende cranken die om de knien heen gaan.

Innovatie nummer 4: romp inzetten met benen naar voren

Deze knee-seat handbikes worden populair bij divisie C-atleten, degenen met de meeste functie. Rompfunctie is immers een vereiste om deze handbikes adequaat aan te drijven. De ATP-aandrijving wordt snel populair: er worden immers wedstrijden mee gewonnen. Ook degenen die niet op hun knien kunnen zitten gaan de romp inzetten in de beweging maar dan met de benen voorwaarts: handbike innovatie nr. 4 in 2001. Deze handbikes gaan long-seats heten. Aangezien de ATP-aandrijving minder tot zijn recht komt in deze long-seathouding ten opzichte van de knee-seathouding, wordt er zelfs een aparte race-klasse voor gevormd in het EHC!

Rogier Wiercx met de benen, het lichaam en blik vooruit


Tot 2007 domineren de ATP-handbikes tijdens de races de AP-handbikes. Maar dan liggen de AP-mannen inmiddels zo plat en zijn inmiddels zo goed getraind dat hun snelheden soms hoger worden dan die met ATP-handbikes bereikt worden: deze hebben immers een veel groter frontaal oppervlak. Gevolg is dat de long-seat racers hun handbikes omwisselen voor recumbents waarmee ze dus harder kunnen. De longseat is, anno 2008, een prima tourhandbike, maar niet meer geschikt voor de topsport. Anno 2008 zitten we in de situatie dat individuele tijdritten gewonnen worden door de recumbents/AP-handbikes. Criteria met veel bochten en of geaccidenteerd terrein werden (nog) door de kneeseats/ATP-handbikes gewonnen.

Innovatie nummer 5: geovaliseerde buizen

In 2002 worden de ronde buizen vervangen door dikke geovaliseerde buizen zoals we dat ook gezien hebben bij de race-rolstoelontwikkeling (handbike-innovatie nummer 5). Ideaal ook vor de handbikes juist omdat ok deze machines langwerpige voertuigen zijn. Het gebruik van geovaliseerd aluminium maakt de handbikes licht n stijf, eigenschappen belangrijk voor het genereren van snelheid en dus voor de wedstrijdsport handbiken. Anno 2008 zijn alle vastframe handbikes die in de wedstrijdsport ingezet worden, voorzien van deze geovaliseerde aluminium buizen. Andere materiaalsoorten zoals chromoly zijn uit vanwege het grotere gewicht en de flexibiliteit van dit materiaal hetgeen juist ongewenst is in de wedstrijdsport. De laatste chromoly handbike verdwijnt in 2005 uit de handbike-kopgroep.

Zijwegen of excepties

De handbike-historie kent ook een aantal ingeslagen zijwegen c.q. excepties die het niet gered hebben. Deze hebben geen navolging gekregen.

Exceptie nr. 1

De vastframe handbike met 2 wielen vr en n wiel achter. In 1993 introduceert Varna de Varna 1. Een recumbent met twee wielen vr. In 1995 bouwt de Nederlandse ligfietsbouwer M5 de M5-3 wielhandbike. In die tijd revolutionair en qua design een fantastisch mooie handbike. Tegelijkertijd komt zijn Canadese collega ligfietsbouwer met de Varna Bench-press, een futuristisch extreme uitziende recumbent, die, door de geringe wendbaarheid, alleen geschikt is voor time-trials zonder noemenswaardige bochten.

Het stuurmechanisme van al deze handbikes is te complex. Zoals bij het wheelen de 4-wieler plaatsmaakte voor de 3-wieler, zo werd snel duidelijk dat de vastframe handbike met twee wielen vr, niet het uitgangspunt kan zijn voor de toekomstige innovaties. Te complex, te veel gewicht, te indirekte kettinglijn, te veel sporing-problemen.

Exceptie nr. 2: de 2-wielhandbike

In 1993 kont New dimensions design met een tweewielige handbike, met uitklapbare/opklapbare zijwieltjes, aangekondigd als the next generation. Jarenlang wordt hiermee geadverteerd: tot minstens 2000. M5, vooruitstrevend als altijd, komt met de M5 2-wieler, een zeer snelle recumbent: in 1995 wordt hiermee een werelduurrecord gereden tijdens Cycle Vision in Nederland (36, 567 km/uur).

In 2006 komt wederom Varna met de armpowerbike, een grappige 2-wielige ATP-handbike. Juist voor atleten met motorische problemen van de benen c.q. verlammingen, is de 2-wiel-ontwikkeling natuurlijk geen logische optie. Het IPC bepaalt, uit veiligheidsoverwegingen, dat de vastframe handbike voor de competitie een 3-wieler moet zijn, waardoor deze 2-wielers, uitzonderingen daargelaten, niet te vinden zijn in de wedstrijdsport.

Exceptie nr. 3: Body lean steering.

Brike int. LTD komt reeds in 1986 met de Freedom rider. Een handbike met body-lean-steering. Dat wil zeggen een door de zijwaartse rompbeweging ingezette sturing. Tot 2006 wordt hiermee geadverteerd en wordt deze handbike verkocht. Daarna verlaat ook deze fabrikant dit principe om ook de gewone balhoofd-horizontale vork-sturing toe te passen, zoals alle andere fabrikanten.

Varna komt in 2005 met de Varna 3W armpower bike: een ingenieus, onzichtbaar in het frame opgenomen, veersysteem laat de handbike sturen door lichaamsgewicht zijwaarts te verplaatsen c.q. te hangenin de bochten.
De specifieke sturing van deze handbikes levert echter geen snelheidswinst op (ze zijn juist zwaarder en hebben een zithouding met een te groot frontaal oppervlak) waardoor het principe niet verwerkt wordt in wedstrijd-handbikes. En uitzondering daargelaten en dat is dan ook tevens Exceptie nr. 4: de asymmetrische aandrijving.

Alechandro... wordt in 2006 wereldkampioen met de voor hem kenmerkende asymmetrische aandrijving op een body-lean-steer- handbike. De cranken staan, net zoals bij een voetaangedreven fiets, 180 ten opzichte van elkaar. Andere atleten gaan, gestimuleerd door Alechandros succes, de cranken ook asymmetrisch zetten, maar hun snelheid verhoogt zich niet en de handbike gaat zwabberen van links naar rechts tijdens de aandrijving. Om dat te voorkomen rijdt Alechandro, als enige, met een zelfgebouwde body-lean-steer. De conclusie lijkt gerechtvaardigd dat hij de uitzondering is die de regel bevestigt. De regel dat symmetrische aandrijving verreweg te prefereren is bij de handbike-aandrijving.

Uitgelicht

uitgelicht en partners uitgelicht en partners uitgelicht en partners uitgelicht en partners

Partners

uitgelicht en partners uitgelicht en partners uitgelicht en partners uitgelicht en partners uitgelicht en partners