En observant différents vélos, j'ai vraiment eu le sentiment que certains étaient harmonieux esthétiquement et d'autres pas. D'où est ce que cela peut venir?
Les bâtisseurs de cathédrales, de monuments, mais également les grands luthiers (Stradivarius notamment) ont quasiment tous utilisé le nombre d'or (racine de cinq plus un sur deux, soit environ 1,618) comme rapport de proportions pour une belle harmonie. Ce rapport sert à couper un segment de manière harmonieuse : le rapport entre le petit côté et le grand côté est le même que celui entre le grand côté et le segment complet. Il était très utilisé pour créer des rectangles (rapport entre les côtés). Ces rectangles sont plus allongés que les pages de cahier qui sont conçues sur un principe différent (le rapport largeur / hauteur doit être conservé si on plie la feuille en deux => racine de deux).
Alors j'ai cherché à voir ce que ça donnait appliqué au vélo et sans vraie surprise, j'ai pu observer ce nombre d'or sur un certain nombre de vélos que je trouvais esthétiquement harmonieux. En rentrant hier soir j'ai donc passé mon 1x1 au crible et j'ai été agréablement surpris (mais pas tant que ça en fait car je l'ai toujours trouvé équilibré) de constater qu'un bon paquet de critères étaient respectés comme par magie... La seule grosse erreur et effectivement ça se voit, concerne la potence, trop courte.
[edit] : j'oubliais, je parle de vélos rigides exclusivement.
Premier critère sur lequel l'appliquer : le rapport longueur/hauteur. Je pense qu'il doit s'appliquer sur le kit cadre/fourche/tige de selle/selle/cintre/potence donc c'est le rapport entre l'empattement total et la hauteur de selle (verticalement, pas en suivant le tube). Si on part sur un empattement moyen de 1050 mm, on tombe sur une hauteur de selle de 649 mm, soit avec un angle de selle de 73° environ, une hauteur selon le tube de 680. Je n'ai pas de tableau de tailles moyennes sous la main mais à la louche ça doit correspondre à un bonhomme d'environ 1,75m proportionné comme le célèbre dessin de Leonard de Vinci.


A partir de là on peut s'intéresser à la sortie de selle. La jonction top tube - haubans - tube de selle crée une coupure dans le tube de selle qu'il convient de couper selon ce nombre d'or. En enlevant la hauteur de la selle elle même (environ 30 mm), on se retrouve avec une longueur de tube de 650 mm et donc une hauteur de cadre (au top tube) de 400 mm ce qui correspond à un slooping raisonnable.
L'équilibre des triangles avant et arrière peut également être régi par ce principe. En prolongeant fictivement bases et haubans d'un côté et top tube et down tube de l'autre, on obtient deux points. Si on relie ces points on obtient un segment qui coupe le tube de selle en un troisième point. Les esquisses que j'ai faites montrent une belle harmonie quand ces trois points sont répartis selon le nombre d'or. On s'aperçoit que beaucoup de cadres le respectent mais que les cadres plus modernes, conçus pour ne pas entrer en collision avec des fourches télescopiques de plus en plus larges ne peuvent le permettre avec des down tubes soudés trop hauts, souvent au ras du top tube à cause de douilles de directions rendues trop courtes par les hauteurs de fourches imposées.
Cet équilibre avant/arrière peut aussi se retrouver sur trois segments à peu près parallèles : la douille de direction, le tube de selle et le point où bases et haubans s'arrêtent sur le début des pattes de roue. Les distances entre ces segments peuvent aisément se répartir selon le nombre d'or et si l'on a respecté le critère précédent, on aura également nécessairement le nombre d'or entre le petit segment derrière et celui de devant à savoir la distance top tube / down tube en suivant l'axe de direction (théorème de Thalès).
Quelques autres critères : la hauteur de fourche selon la taille des roues. En 26 pouces, ça donne 410 mm mais je ne sais pas si cette valeur est à considérer sur l'axe du tube (je considère une unicrown) ou au sommet de la courbe (soit presque la hauteur de fourche habituellement constatée). Si l'on penche pour la première solution qui me semble plus logique, ça donne une fourche de 425 mm environ.
Longueur de pivot (d'axe de tube unicrown à axe de potence) / longueur de potence (donne une potence de 120 pour un pivot de 200)
Pour une fourche cintrée : le début du cintrage.
Il est bien évident qu'on ne peut pas appliquer tous les critères à tous les vélos mais on peut essayer de s'en approcher. Il serait en tout cas intéressant d'approfondir cette étude...