viernes, 26 de marzo de 2010

Los alerones traseros y las rodillas y los hombros milagrosos de los pilotos

El cuestionado alerón trasero de Mc Laren es el resultado de un elaboradísimo paquete aerodinámico que en conjunción con la rodilla del piloto permite ganar entre 6 y 7 km/h en recta.
Las sospechas se levantaron en Barcelona cuando se vió al coche lleno de sensores en la parte trasera y mucha parafina. Estaba claro que querían comprobar en pista lo que se había ensayado en el túnel del viento.

La sospecha final fué el Viernes cuando se pudo ver al monoplaza lleno de sensores en la parte trasera y un sensor en la nariz del coche donde había una pequeña e inocente (de momento) toma de aire. Estaba claro que estaban comprobando ambas partes del monoplaza a la vez y que interactuaban entre sí.


Alerón trasero Mc Laren con sensores

Al principio la entrada de aire en la nariz del coche en el lado izquierdo parecía inofensiva y que se utilizaba para refrigerar el cockpit. Al existir en esta zona mucha electrónica en el padock no sospecharon mucho. Pero Ferrari y Red Bull descubrieron que había alguna interacción entre esta toma de aire y el alerón trasero y pidieron a la FIA que se pronuncie sobre la legalidad del invento.

Toma de aire para alimentación del sistema

Pero ¿cómo funciona el alerón mágico del Mc Laren junto con la rodilla izquierda del piloto?

El invento de Mc Laren persigue que el coche tenga la mayor down force posible en curva para lograr un mejor agarre y por el contrario en recta el invento permite que el alerón trasero entre pérdida lo que hace disminuir la down force (menos necesaria en recta) y la resistencia al avance logrando entre 5 y 7 km/h más de velocidad punta.

En un principio menor down force puede conseguirse moviendo el alerón y reduciendo la carga, pero los elementos móviles en el alerón trasero no están permitido por reglamento (salvo en el alerón delantero). La genialidad del invento de Mc Laren está en que sin mover el alerón hace que el mismo entre en pérdida, tenga menos down force (no tan necesaria en rectas) y menos resistencia al avance con el consiguiente aumento de velocidad.

El invento de Mc Laren consiste en unir mediante un conducto el aire que ingresa por la toma ubicada en la zona delantera con el alerón trasero para producir el efecto de hacer entrar en pérdida el alerón. Cuando el aire pasa hacia el alerón y sopla bajo unas determinadas condiciones hace que disminuya la carga (zona de recta) y por el contrario si el aire que proviene de la toma en la nariz del coche no llega al alerón la down force total no se ve afectada.

Conducto de aire con salida en el alerón trasero

El piloto decide cuando envía aire al alerón trasero y utiliza la rodilla para tapar un conducto haciendo un bypass y enviando el flujo de aire al alerón trasero.



¿Cómo funciona en detalle el sistema?
El secreto del sistema está en el estudio del flujo de aire en el alerón trasero. Para obtener la mayor downforce posible es necesario que el flujo alrededor del ala no se separe en la zona final del ala.

Si el flujo se separa se genera una mayor resistencia al avance y reduce la eficiencia del ala y si continúa separándose se produce el efecto que se conoce como pérdida del ala y una reducción grande de la resistencia al avance y de la eficiencia del ala que hace que ya no genere downforce, efecto poco deseado en curva y bienvenido en rectas



Para evitar la separación del flujo los aerodinamicistas recurren a separar la superficie del ala en varios planos. Esto produce una ranura por la que pasa el aire a mayor velocidad y provoca que no se separe del flujo al final como se puede observar en la figura


En los 90's los equipos no estaban limitados en los planos que podían ponerse (definidos como secciones cerradas en el reglamento), por ejemplo se puede ver el Mc Laren MP4/10 del año 1995 con un alerón trasero de 3 planos.


Alerón trasero MP4/10

Los alerones modernos cuentan con un elemento principal (la sección delantera) y el flap (situado detrás el elemento principal). De esta manera el ala está destinada sólo a tener una sola ranura y por lo tanto, sólo un lugar para acelerar el flujo bajo el ala. Con dos elementos, el ala está limitada en el ángulo y de esta forma en la down force que puede crear.

En el año 2009 BMW y Toyota presentó un revolucionario alerón trasero que se utilizó en las pistas que demandaban una alta carga aerodinámica. Este alerón se basaba en una laguna del reglamento y agregaba una estrecha ranura de 15 cm en el centro del ala y un tercer plano en esta zona central. Esta ranura central conduce el aire para salir por todo el ancho del ala lo que mejora la eficiencia del alerón y los problemas de separación del flujo en el ala.



Alerones traseros BMW y Toyota

Algunos equipos habian pensado en obtener el fenómeno de pérdida del alerón trasero colocando materiales en el flap que a altas velocidades se deformaban (por la fuerza del aire) cerrando la ranura central, tendiendo a un ala de un solo plano en la que se produce el efecto de separación del flujo.

El alerón del 2010 de Mc Laren utiliza una ranura en el flap (no en el plano principal), esta vez alimentado por el conducto cuya toma se encuentra en la nariz y sopla aire que hacer romper el flujo laminar en la zona final del ala generando turbulencias y la consiguiente entrada en pérdida del ala.


¿Los demás equipos pueden copiar el invento de los ingenieros de Mc Laren?
BMW Sauber parace que ya lo ha copiado (recordemos que Pedro era piloto probador en Mc Laren) pero en este caso la toma de aire estaría en el pontón lateral izquierdo y el piloto haría el bypass con el hombro.

La solución es dificil de implementar porue los monocascos de los coches ya está homologados por la FIA y no se pueden agregar conductos específicos, la única solución sería utilizar los existentes para refrigeración pero ya sería una adaptación y no un sistema desarrollado a medida como el de la marca inglesa. El resto del sistema es más fácil de copiar ya que el conducto a través de la aleta de tiburón o su salida en el alerón no tiene ninguna restricción reglamentaria y se puede cambiar a lo largo de la temporada.

No hay comentarios:

Publicar un comentario