La première course cycliste de l’histoire dont il existe une trace documentaire remonte à 1868. Les 7 cyclistes qui ont participé à la course, qui s’est déroulée sur un circuit à un peu plus d’un kilomètre à l’extérieur de Paris, roulaient sur des vélos en bois avec des roues en fer et un engrenage fixe. Rien à voir avec les machines en carbone légères d’aujourd’hui, équipées de cassettes à 11 vitesses et de vitesses électroniques.
Il ne fait aucun doute que les vélos de route ont considérablement évolué depuis lors. L’essor du cyclisme de compétition s’est accompagné d’une demande de vélos plus légers et plus polyvalents. Petit à petit, les marques ont intégré des technologies et développé des brevets qui ont facilité la vie du cycliste.
Mais parmi toutes les grandes innovations que le cyclisme a connues, en termes de fabrication de vélos, quelles sont celles qui ont marqué un avant et un après ? Voici les 10 innovations essentielles qui ont marqué l’histoire de l’industrie du cyclisme sur route.
1- Pneus à chambre à air
Aujourd’hui, il est impensable que quelqu’un prenne le départ du Tour de France sur un vélo équipé de jantes en bois et de pneus en fer. Cependant, jusqu’à la fin du 19e siècle, les roues des vélos étaient ainsi. Très lourd, très rugueux, peu maniable et avec un degré élevé de fracture en cas de coup (le bois se fend facilement en cas d’accident à grande vitesse).
En 1887, John Dunlop a développé le premier pneu moderne. Le remplacement de la rigidité du fer et du bois par le confort du caoutchouc a été la première grande révolution du cyclisme, car il a permis aux cyclistes de rouler plus confortablement et à un rythme plus rapide.
Si vous voulez vous faire une idée de la révolution que représente l’invention de Dunlop, sachez qu’en 1869, la première course sur route enregistrée a eu lieu entre Paris et Rouen. Le vainqueur, le Britannique James Moore, a mis 10 heures et 45 minutes pour parcourir les 123 kilomètres du parcours.
À partir des années 1890, les cyclistes n’ont pas tardé à équiper leurs vélos de pneus en caoutchouc, surtout après que Michelin eut perfectionné le concept de Dunlop et lancé le premier pneu jetable. Cela a contribué à donner naissance aux premières grandes classiques, telles que Liège-Bastogne-Liège et Paris-Roubaix.
Plus de 125 ans après l’apparition du pneu à chambre à air, l’innovation de Dunlop est toujours bien vivante. Il y a eu quelques avancées technologiques, comme le tubeless en VTT ou l’introduction des pneus tubulaires. Mais dans l’ensemble, les pneus de vélo de route sont toujours basés sur une chambre à air gonflée sous un pneu.
2- Le dérailleur arrière
Jusqu’en 1937, date à laquelle les dérailleurs ont été introduits dans le Tour de France, il était courant que les roues arrière soient équipées de deux pignons de tailles différentes, mais un de chaque côté de l’essieu. La façon habituelle de changer le dérailleur arrière était de descendre du vélo, de retirer la roue, de la tourner et de la remettre en place.
Cela limitait le nombre de vitesses que les vélos pouvaient avoir à deux, et obligeait les coureurs à descendre au début de chaque passage pour mettre la roue dans la position de vitesse la plus courte. Au début de la descente, ils ont dû tourner à nouveau la roue arrière pour aligner le plateau avec le côté du plus petit pignon.
Comme nous l’avons déjà mentionné, la première édition du Tour de France à utiliser un système de changement de vitesse qui n’oblige pas le coureur à descendre de son vélo remonte à 1937. Cependant, le dérailleur avait déjà été inventé plusieurs années auparavant. Dans la première décennie des années 1900, plusieurs systèmes de changement de vitesse sont apparus, bien que leur fonctionnement soit loin de celui des systèmes actuels. Ils étaient constitués de tiges qui déplaçaient la chaîne pour la faire passer d’un pignon à l’autre.
C’est dans les années 1930 qu’est apparu le système de changement de vitesse à câble utilisant un dérailleur à parallélogramme, qui a été amélioré au milieu des années 1960 grâce à un brevet Suntour.
Mais la grande innovation en termes de groupes de dérailleurs arrière a eu lieu en 1985, lorsque Shimano a introduit son système de dérailleurs synchronisés, qui est toujours utilisé aujourd’hui. Outre le fabricant japonais, les deux autres grands fabricants de groupes de dérailleurs arrière sont la marque américaine SRAM et l’italien Campagnolo.
Shimano et SRAM proposent des groupes de vitesses pour le vélo de route et le vélo de montagne, tandis que Campagnolo ne fabrique que des dérailleurs pour les vélos de route.
3- Les fermetures rapides
Imaginez la situation suivante : vous grimpez le Tourmalet au milieu de l’étape pyrénéenne du Tour de France. Soudain, vous avez une crevaison et devez descendre du vélo pour changer la chambre à air. Ou vous devez simplement changer de vitesse pour commencer la montée, comme c’était le cas jusqu’à l’invention des dérailleurs.
Dans le froid, la pluie et le vent, vous devez desserrer les boulons qui maintiennent l’axe de la roue. Cela n’est pas seulement inconfortable, mais prend aussi beaucoup de temps. Eh bien, c’était la norme jusqu’en 1927, lorsque Campagnolo a breveté un système qui permettait de libérer la roue avec un simple mécanisme à levier.
4- Pédales automatiques sans clip
Dans les années 1980, Look s’est inspiré du système de fixation des chaussures de ski pour lancer les premières pédales automatiques sur le marché. Jusqu’alors, les cyclistes attachaient leur pied à la pédale à l’aide d’un système de sangles ou d’un harnais en aluminium.
Cela était parfois dangereux, car en cas d’accident ou de perte d’équilibre, il n’était pas facile de retirer le pied de la pédale pour pouvoir se reposer sur l’asphalte et éviter une chute.
L’idée de Look de créer un mécanisme de libération rapide qui faciliterait la fixation et le détachement du pied de la pédale a été une révolution dans plusieurs domaines. La première était la sécurité. Le nouveau système de pédales sans clip permet de retirer plus facilement le pied de la pédale sans avoir à défaire les sangles.
Le deuxième facteur expliquant pourquoi les pédales automatiques font partie des 10 principales innovations dans le domaine du cyclisme sur route est lié aux performances. Le fait que le pied soit ancré dans une position fixe sur la pédale a contribué à améliorer l’efficacité du pédalage, permettant aux coureurs de mieux exploiter la puissance de chaque coup de pédale.
Le premier cycliste professionnel à utiliser le système clippant dans le Tour de France fut Bernard Hinault en 1985. Hinault a remporté son cinquième Tour en portant des pédales automatiques.
5- Les accouplements du contre-la-montre
Lors du Tour de France 1989, un événement historique a eu lieu. Jamais auparavant le vainqueur du Tour de France n’avait été proclamé champion avec une marge d’écart aussi étroite que celle obtenue par l’Américain Greg LeMond face au Français Laurent Fignon.
Fignon arrive à la dernière étape en tant que leader, avec 50 secondes d’avance sur LeMond. Tout le monde a supposé que le Français serait couronné champion du Tour de France sur les Champs-Élysées à Paris. Il n’avait plus qu’à conserver ces 50 secondes dans le contre-la-montre final de 24,5 kilomètres pour boucler le tour.
Personne n’avait prédit que LeMond serait capable d’arracher le maillot jaune avec une si petite marge de kilomètres. Mais l’Américain a surpris tout le monde en adoptant le rythme le plus élevé de l’histoire de la course contre la montre. Sa vitesse moyenne était de 54,545 kilomètres par heure sur un développement agressif de 54×11.
Greg LeMond n’a pas seulement remporté le contre-la-montre, mais a également remporté le Tour de France avec 8 secondes d’avance sur le Français, qui avait battu Fignon de 58 secondes sur 24 kilomètres !
C’était le triomphe de l’aérodynamisme. Le Mond a pris le départ du contre-la-montre sur un vélo qui avait été équipé d’accouplement de marque Scott.
Les accouplements étaient une invention relativement récente. Ils étaient utilisés depuis 1987 dans les épreuves de triathlon, mais n’avaient jamais été utilisés dans le cyclisme sur route.
Le règlement de l’UCI étant muet sur l’utilisation d’accouplements, LeMond a décidé de les utiliser lors des deux étapes contre la montre de ce Tour, ainsi qu’un casque Giro aérodynamique qui lui offrait moins de résistance à l’air.
Il a remporté la cinquième et la dernière étape, réussissant un retour apparemment impossible et remportant la victoire la plus serrée de l’histoire du Tour de France. Depuis lors, les reposes avant-bras sont devenus incontournables pour ces spécialistes et ont permis de battre des records et d’obtenir une plus grande efficacité dans les contre-la-montre et ses étapes.
6- Cadres en carbone
Depuis le début du cyclisme, l’un des grands défis technologiques de l’industrie du vélo a été de rendre les bicyclettes plus légères, plus solides et plus confortables à conduire.
Lorsque l’aluminium a remplacé l’acier comme matériau principal du cadre, on a constaté une nette amélioration à cet égard. L’aluminium est plus léger et plus souple, ce qui se traduit non seulement par un vélo plus léger, mais aussi par la possibilité de créer des cadres aux lignes plus courbées.
Mais la grande révolution dans les matériaux est venue avec l’utilisation de la fibre de carbone. Elle est légère, résistante à la corrosion et offre une résistance extraordinaire. En outre, l’un des grands avantages du carbone par rapport aux matériaux métalliques est qu’il peut être adapté à pratiquement toutes les formes et géométries.
Cette polyvalence et cette flexibilité ont constitué une avancée dans le développement de vélos plus aérodynamiques, avec des géométries combinant des lignes courbées et droites pour offrir un meilleur confort de conduite et une moindre résistance à l’air.
Légèreté, rigidité, aérodynamisme et confort sont précisément les quatre grandes qualités que les cyclistes apprécient le plus dans un vélo. Aucun autre matériau ne les combine mieux que la fibre de carbone.
En outre, selon la manière dont les fibres de carbone sont disposées, il est possible de réaliser des cadres présentant différents degrés de rigidité et de flexibilité dans différentes sections de chaque tube. De cette façon, les forces exercées pendant le pédalage peuvent être utilisées plus efficacement, ce qui empêche la puissance du coup de pédale d’être dissipée et permet une conduite plus rapide et plus confortable.
L’utilisation de la fibre de carbone dans la fabrication de cadres et de composants de bicyclettes est une technologie relativement récente. Bien que les fabricants aient déjà spéculé sur la possibilité de l’appliquer dans les années 1970, ce n’est qu’au milieu des années 1980 qu’elle est entrée en scène.
Kestrel est la marque qui a conçu le premier cadre entièrement en carbone en 1986. Trois ans plus tard, les fourches fabriquées dans ce matériau arrivent sur le marché en 1990. Depuis lors, l’utilisation de la fibre de carbone s’est largement répandue parmi les grandes marques de vélos, qui proposent des cadres monocoques dans leurs segments haut de gamme. Ils sont fabriqués en une seule pièce à partir d’un seul moule.
7- Les leviers de commande STI
Jusqu’en 1990, pour changer de vitesse en actionnant le dérailleur avant ou le dérailleur arrière, les cyclistes devaient retirer une main du guidon. Depuis l’apparition des dérailleurs avant à câble dans les années 1930, le mécanisme permettant de passer d’un pignon ou d’un plateau plus grand ou plus petit était le même : il fallait actionner un levier sur le cadre.
Mais en 1990, Shimano a introduit un mécanisme différent. Il consistait en un petit levier intégré au levier de frein. D’un simple geste de la main, vous pouvez sélectionner un rapport supérieur ou inférieur – vous n’avez plus besoin de retirer votre main du guidon ou de quitter la route des yeux pour changer de vitesse !
Les manettes de type STI (Shimano Total Integration) ont représenté une triple avancée dans le cyclisme sur route. Tout d’abord, le passage des vitesses était plus confortable. Ensuite, parce qu’il n’était plus nécessaire de modifier la position de conduite pour actionner les dérailleurs, ce qui améliorait l’aérodynamisme. Et troisièmement, parce que rouler en groupe est devenu plus sûr.
Il a également mis fin à l’un des problèmes les plus fréquents lors du changement de vitesse : la nécessité de réduire la cadence de pédalage. Les vitesses étant actionnées par le levier classique situé sur le cadre, il était fréquent que pour monter ou descendre d’un rapport, il faille arrêter de pédaler. Sinon, la chaîne pourrait se détacher.
Mais avec les manettes de type STI, il n’était plus nécessaire d’arrêter de pédaler.
Aujourd’hui, les changements de vitesse (issus du système STI de Shimano et du système ErgoPower de Campagnolo) sont la référence sur la plupart des vélos de milieu et de haut de gamme. Et ils monopolisent pratiquement le peloton international, à quelques exceptions près.
Lance Armstrong, par exemple, avait l’habitude d’équiper ses vélos de montagne d’un système STI pour le changement de cassette et d’un levier sur le tube de la cassette pour le changement de plateau. La raison en est que cela a allégé son vélo de 200 grammes, car les systèmes de levier de vitesse comportent plus de pièces que les leviers en tube et pèsent plus lourd.
8- Groupes de changement de vitesse électroniques
Ils ne sont avec nous que depuis peu de temps, mais dans la haute compétition, ils sont déjà devenus indispensables. Et de plus en plus de cyclistes amateurs commencent à les utiliser. Nous parlons de groupes électroniques.
Les premiers groupes étaient actionnés par un système de tiges. Peu après, le dérailleur avant à parallélogramme a été introduit, qui utilisait un mécanisme de tension de câble pour changer de position.
Ce système mécanique est resté pratiquement inchangé jusqu’à il y a quelques années. Dans les années 2000, Shimano et Campagnolo ont commencé à expérimenter le changement de vitesse électronique. Voici comment cela fonctionne : pour changer de plateau ou de pignon, aucune tension n’est appliquée au câble, mais celui-ci transmet une impulsion électrique avec l’instruction au dérailleur avant.
Le changement de vitesse électronique présente deux avantages principaux. D’une part, l’usure des câbles de changement de vitesse est moindre, ce qui nécessite moins d’entretien et évite de devoir vérifier régulièrement les gaines et les faisceaux de câbles.
En revanche, la commande est beaucoup plus douce que la version mécanique et est extraordinairement précise. Une fois calibré, il est très difficile de se dérégler (à moins qu’il ne subisse un choc violent lors d’une chute ou d’un accident) et un léger clic suffit pour changer de vitesse en quelques millisecondes.
En revanche, le changement de vitesse électronique est dépendant d’une batterie à autonomie limitée. Bien que les batteries d’aujourd’hui soient beaucoup plus durables que les versions antérieures (et plus compactes, ce qui réduit le problème de l’endroit où les placer), il est nécessaire de vérifier qu’elles ont un niveau de charge adéquat, au risque de se retrouver dans l’incapacité de changer de vitesse en plein milieu d’une course.
En revanche, ils sont aussi plus lourds et plus chers. Dans certains cas, ils sont même deux fois plus chers que le même modèle de boîte de vitesses dans sa version mécanique. Quoi qu’il en soit, il s’agit d’une technologie encore récente et elle évoluera certainement dans les années à venir afin d’obtenir des transmissions plus légères et plus abordables.
En 2009, Shimano a sorti la première génération de son groupe électronique Di2 pour les gammes Ultegra et Dura-Ace. Deux ans plus tard, Campagnolo a suivi le mouvement avec sa transmission EPS, qui est disponible pour les gammes Super Record, Record et Chorus. SRAM a été le dernier des trois grands fabricants d’engrenages à lancer une version électronique sur le marché. Il s’agit également d’un système sans fil.
9- Capteurs de puissance
Les casques aérodynamiques et les accoudoirs de contre-la-montre ne sont pas les seules innovations technologiques que Greg Lemond a testées dans les années 1980. Le cycliste américain, qui a remporté trois Tours de France et deux championnats du monde de cyclisme sur route entre 1983 et 1990, a été le premier cycliste professionnel à tester un compteur de puissance sur son vélo.
Les wattmètres sont devenus un instrument aussi fondamental dans le cyclisme professionnel que les cardiofréquencemètres le sont dans l’athlétisme. Car non seulement ils mesurent la puissance que le cycliste dégage à chaque coup de pédale, mais ils permettent également de calculer la cadence de pédalage optimale en fonction du type de parcours et de l’objectif à atteindre. De cette manière, l’effort est optimisé et de meilleurs résultats sont obtenus.
Avant que les capteurs de puissance n’arrivent dans le peloton international, le moyen de doser l’effort était les propres sensations du cycliste. Cette composante de l’intuition n’était pas totalement fiable.
Cependant, grâce à l’utilisation de ces potentiomètres à l’entraînement et en compétition, le cycliste sait exactement quels sont ses seuils de performance maximum, minimum et moyenne. C’est pourquoi ils sont devenus si populaires dans les courses contre la montre, les triathlons longue distance et les étapes de montagne.
Le capteurs de puissance n’est pas une innovation qui a amélioré la maniabilité d’un vélo, mais il constitue une avancée significative en termes d’exploitation et d’optimisation de la cadence de pédalage.
Certaines équipes, comme Team Sky, ont fait de l’utilisation des wattmètres un nouveau paradigme de l’entraînement au cyclisme. En combinant les données fournies par cet instrument avec les paramètres physiques du cycliste et la position aérodynamique sur le vélo, ils ont créé des modèles et des schémas de pédalage adaptés à chaque cycliste.
10- Le vélo de John Kemp Starley
Chacune des innovations que nous avons vues ci-dessus a constitué une évolution du cyclisme sur route. Mais ils ont tous un dénominateur commun : ils sont appliqués sur un vélo dont le mécanisme de transmission et la géométrie de base sont restés pratiquement inchangés depuis la fin du XIXe siècle.
La principale innovation dans le domaine du cyclisme sur route a probablement eu lieu en 1885, lorsque John Kemp Starley a conçu le vélo dit Safety Bike (‘Vélo sécurisé’ dans sa traduction en français).
Jusqu’alors, le modèle de vélo le plus répandu était le « penny-farthing », la bicyclette à roues hautes inventée en 1873. Ce type de vélo, dont la roue avant était trois fois plus grande que la roue arrière, avait un centre de gravité très élevé et était très susceptible de se renverser.
Les accidents étaient très fréquents et, compte tenu de la hauteur à laquelle le cavalier devait grimper, les blessures étaient très graves.
C’est ainsi qu’en 1885, John Kemp Starley a conçu un vélo plus stable et plus sûr (d’où son nom). Les deux roues étaient de la même taille, la structure était basée sur un cadre en forme de losange où les pressions et les poids étaient répartis au moyen d’un système tubulaire, et il disposait d’un mécanisme de transmission par engrenage à chaîne. Exactement comme de nos jours.
De plus, le centre de gravité était plus bas et les coureurs pouvaient poser leurs pieds au sol sans avoir à descendre de leur vélo, ce qui a permis d’éviter de nombreux accidents.
La conception de cette « machine sûre » a fait exploser les ventes du vélo dans les années qui ont suivi et les courses cyclistes sont devenues de plus en plus populaires. Et parce que son cadre original a ouvert l’ère des bicyclettes modernes, il est probablement l’innovation la plus importante de l’histoire du cyclisme sur route.
Il ne fait aucun doute que le vélo de route est un véhicule en constante évolution. Tous les ans, de nouvelles solutions techniques apparaissent et sont prêtes à révolutionner notre façon de rouler.
Celles que nous avons répertoriées dans ce rapport sont celles qui, selon nous, ont eu le plus d’importance, qu’il s’agisse d’amélioration structurelle, de sécurité ou d’innovation appliquée au monde de la concurrence.
Mais nous en avons probablement oublié d’autres. Si vous pensez qu’il y en a qui méritent de figurer dans ce classement, n’hésitez pas à nous le faire savoir dans les commentaires. Par exemple, Tom Boonen estime que « les freins à disque sont la plus grande innovation que j’ai jamais vue sur un vélo ». Peut-être que dans peu de temps, lorsqu’ils deviendront très courant sur le calendrier UCI et qu’il sera prouvé qu’ils constituent une amélioration significative, davantage de personnes finiront par penser comme le coureur belge.
