miércoles, 29 de diciembre de 2010

Un problema menos [Enigma 13]


Decía en la entrada anterior que sospecho que el difusor del RB6 es el causante del sorprendente comportamiento de su fondo plano en calificación gracias a que tiene una función mecánica además de aerodinámica, y me baso en que el peso del vehículo y su velocidad máxima son inversamente proporcionales, es decir, cuanto menos peso lleva encima, más corre un monoplaza, aunque también, menos peso supone un cambio de inclinación en el vehículo que afectaría a la consecución de downforce bajo el fondo plano, cuestión que al parecer no afecta al Red Bull.

Parece de perogrullo y admito que lo es, pero este pensamiento tiene su intríngulis porque hay factores que suplen el efecto del peso y están íntimamente ligados a la velocidad, como la resistencia al avance, que gracias a lo que presupongo que ocurre en el coche austriaco, le permitiría mantener la alineación horizontal bajo todo tipo de condiciones, asegurando el nivel y posición de la carga aerodinámica bajo el fondo plano, independientemente del consumo de combustible.

Decíamos que Adrian trabaja insistentemente sobre el eje longitudinal de su cacharrillo como si éste fuese un avión en vez de un monoplaza de competición. Articula todo su diseño con la idea, sospecho, de mantener intactas las posibilidades de torsión y se ayuda para controlar el inevitable balanceo con las generosas superficies abiertas (funcionarían como pequeñas alas).

Bien,en un esquema tan longitudinal, tal vez lo lógico habría sido adoptar una forma de doble difusor más estrecha, al estilo de la que ha usado este año el MP4/25 de McLaren y que podemos ver más abajo.


En la imagen es posible apreciar cómo el coche de Woking también tiene entradas de aire golosas, como el RB6, pero están muy pegadas a las líneas laterales del patín de madera y además, son menos sencillas y dibujan un embudo menos angosto en su salida.

Pero lo mejor es que recurramos a los esquemas de toda la vida para verlo:


Las diferencias espero que os parezcan tan obvias como a mí. Libre de las vigas que se aprecian en la fotografía de antes, la boca de entrada al DD en el MP4/25 es acampanada y se remete en el fondo plano para empezar a aspirar el aire mientras el volumen central resulta contenido en aras de reducir el drag resultante de la oposición de su forma al caudal que recorre el fondo plano. Pero en el RB6 el volumen del DD sobresale en toda la abertura y se enfrenta al caudal, generando obviamente, resistencia al avance.


Haciendo una ligera transparencia en el dibujo para desvelar qué hay debajo de la superficie y apoyándonos en el esquema de hace unos días, espero que se comprenda ahora [y bien] cómo las troneras del DD del RB6 se enfrentan perpendicularmente al paso del aire y cómo en ese punto se tiene que producir resistencia al avance (drag), como en las aberturas de aireación de los pontones, y por supuesto que debemos contar con ello para valorar el comportamiento del juguete de Adrian.

Es de suponer que Newey lo habrá colocado ahí por algo, asumiendo la fricción frontal (por mucho que lo miro no hay ni una sutileza en sus formas) y las fuerzas que se originan para aprovecharlas mejorando el comportamiento de su monoplaza en la fase más importante de la carrera: la salida.

En ese instante el fondo plano se sitúa a una determinada altura del suelo por la tracción y el conjunto funciona de perlas en términos generales, durante unas vueltas y para todos los vehículos por igual, pero mientras se van consumiendo los kilos de combustible, inevitablemente el fondo se irá elevando y el difusor debería perder eficacia… Pero el caso es que el RB6 no la pierde. Es más, en condiciones de ligereza extrema (calificación) el dichoso difusor mantiene pegado el coche austriaco al suelo.

Dicho esto, si sujetamos un paraguas de manera horizontal y con el brazo hacia atras, podemos avanzar lento en esa posición sin demasiados problemas y siempre que no llueva, pero si corremos con él la cosa se complica bastante porque se convierte en un freno aerodinámico de impredecible manejo.

Los paracaídas convencionales también ejercen de frenos aerodinámicos, aunque disponen de algunas aberturas en su tejido para que parte del aire contenido en la campana se pierda por ellas, facilitando que los paracidistas bajen lentamente hacia el suelo o se eleven desde una playa cuando son tirados por una lancha (si estuvieran totalmente cerrados serían tan inmanejables como un paraguas, o simplemente se rasgarían).


El paracaídas puede servirnos muy bien para entender lo que ocurre con el RB6, porque como los embudos, tiene una superficie abierta muy grande por un lado, y en el opuesto otra (en este caso, otras) más reducida. Existe por tanto una diferencia de caudal entre la entrada y la salida y la fuerza que se genera en el interior de la campana de tela o en el embudo rígido en el transcurso de la evacuación del aire, ayuda a elevar un peso o como sospecho, a acercarlo al suelo en el caso del vehículo azul.

No estamos hablando de aerodinámica en sentido estricto, sino de la utilización de un embudo para un cometido que de momento tiene que ver muy poco que ver con la generación de downforce, al menos ahí, para conseguirla donde Newey nos dijo que le interesaba en el X1 Proyect. Para lo cual necesita mantener el fondo plano en una alineación concreta que consigue actuando con su artilugio en la perpendicular del tren trasero.

El ingeniero británico seguro que ha establecido un caudal determinado para su difusor en las mismas condiciones de carrera que para localizar su punto de eficacia en calificación, y lo ha hecho sabedor que de que cuanto menos peso lleve encima su vehículo, la mejora en velocidad ayudará a saturar de aire la abertura principal (dentro de un orden, obviamente) generando así un sutil freno aerodinámico que lo mantendrá lo más cerca del suelo sin tener que tocar las suspensiones cuando viaja a toda pastilla...

¿No deciamos que el RB6 funcionaba mejor yendo rápido que lento? ¿Bajaba su fondo plano en calificación? Pues eso.


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8 comentarios:

pulguitaatodogas dijo...

En un artículo que leí, con el CFD hicieron varias pruebas bajando bajando el alerón delantero (que es parecido a deflectarlo) y encontraron un punto óptimo en los 4 mm.; a partir de ahí, tanto si subía como si bajaba se perdía down force. Lo difícil era mantener el alerón a esa altura en todas las circunstancias (cargado o descargado) y esa parece que ha debido ser una de las batallas técnicas del 2010, sobre todo dado el gran número de denuncias y sospechas que hubo sobre el alerón delantero del RB.
Artículos como el tuyo (que no siempre nos resultan fáciles de seguir) estimulan nuestro gusto por aprender y saber más.

Anónimo dijo...

Como dice pulguitaatodogas, esto es mejor que leer un culebrón :-)

Si este blog hubiera existido hace años, me apuntaba a la carrera de ingeniero aeronautico, y con leer el blog me habría sacado la carrera :-)

Sigue asi paisano, hasta que empiece el mundial :-)

exray

pro_magicalonso dijo...

Después de una temporada ausente ahora que ando de vuelta no quiero dejar pasar la ocasión de desearte tanto a ti como a todos tus seres queridos un MUY FELIZ AÑO 2011.
Besos

Primo de Anónimo dijo...

Estimado Orroe,
Luego propones que el diseño de todo el fondo tiene además de las misiones obvias de evitar fricción y aumentar el vector de fuerza vertical, también es una especie de amortiguador que se auto-regula para mantener el coche a los 4 mm que indicaba José Luis ¿Y los demás por qué no lo hacen igual? ¿Qué es lo que se lo impide?
Gracias por enseñarnos y nos leemos

csm dijo...

¡ Josetxu de mi vida ! que estoy a punto de irme al chino a comprar un set de embudos y ponerme a practicar bajo el grifo... Lo del paracaídas ya me queda un poco a contramano...
En serio, entonces, cuando decíamos que el RB6 sufre en medio del "pelotón", ¿ se debe a que ése embudo no recibe el caudal suficiente de aire para aplastar el coche hacia el suelo de manera óptima?
Un besote

Orroe dijo...

Buenas días.

José Luis ;) El alerón delantero resulta crucial para todo esto que estoy contando porque equilibra la zona trasera. Gracias por el dato, cuando me meta con él me va a venir muy bien ;)

Exray ;) Precisamente, antes de definirme por Bellas artes, me lo pensé en cuanto a ingeniería aeronáutica o arquitectura XDDDDDDDD Sigo, desde luego que sigo ;)

Pro Magic ;) Un besote enorme de vuelta ;)

Primo de Anónimo ;) No exactamente :P Lo que estoy describiendo es cómo pienso que funciona el difusor del RB6, y cómo la recepción de más aire (a velocidad alta) convierte el DD en un freno aerodinámico que baja el coche lo necesario para que siga siendo eficiente ;)

Concha ;) XDDDDDDDDDD vas muy rápido XDDDDD Esa es una parte de la teoría que estoy desgranando. Con aire sucio el «embudo» no funciona bien y el coche se desestabiliza XDDDDDDDDDDDD Muy bueno, Concha, muy bueno ;)

Un abrazote

Jose

PD: Esta tarde seguiré con el difusor de marras, así que si sois pacientes a lo mejor mañana podemos discutir mejor ;)

Tadeo dijo...

Uff, que nivel

Jose, ¿como enlazamos la suspensión trasera? ¿un muelle doble? ¿blandito para permitir el rebaje de altura y duro después como un F1 de los de "antes del RB6"?

Cuenta, cuenta...

Un abrazo
PD: Si digo algo fuera de sitio, no dudes en enseñarme como funciona de verdad

Orroe dijo...

Buenas noches.

Tadeo ;) Sospechaba que para favorecer la flexibilidad la zaga tenía que ir en formato blanda, pero un amable compañero nos pasaba este enlace la mar de sabroso:

http://www.formulaf1.es/9155/tendencias-actuales-en-el-diseno-de-las-suspensiones-traseras/

Leo a menudo a Ion y ésta es una de sus mejores aproximaciones, y para colmo enlaza con lo que estamos comentando por aquí, porque al parecer toda la parrilla ha quitado las barras de torsión en la suspensión trasera, dulcificándolas :P

Lo dicho: blandita para que el embudo funcione XDDDDD

Un abrazote, compañero ;)

Jose