Es una pena que con tanto ingeniero aerodinámico suelto por el paddock, pocas veces, por no decir ninguna, se hable directamente de aviones en cuanto al diseño de monoplazas se refiere, porque la sustentación positiva (fenómeno inverso a la downforce) es una pieza clave en la proyección de aeronaves, y en nuestro mundillo, un concepto raramente mencionado.
Bien, antes de meternos en harina en ésta y posteriores entradas, vamos a recordar que en cuanto a monoplazas se refiere seguimos hablando de una masa suspendida en el aire (cuerpo de la carrocería, incluido el fondo plano) y otra masa no suspendida (ruedas) relacionadas a través de las suspensiones, con lo cual y con vuestro permiso, voy a comenzar a hablar de la masa suspendida como si de un avión se tratase.
Sintetizando mucho, como de costumbre, y puesto que el RB6 avión avanza suspendido del RB6 ruedas, podemos decir que existen cuatro flujos importantes a los que atender en el diseño de un coche de carreras, incluso en el del austriaco:
1.- Flujos inferiores: afectan a la superficie del fondo plano y de ellos depende la obtención de downforce.
2.- Flujos laterales: sortean el monoplaza por sus costados y en su parte más inferior, en el contacto con el suelo, ayudan a sellar el fondo plano para que haga de tubo Venturi.
3.- Flujos medios: circundan la parte elevada de los pontones y media de la carrocería y de ellos dependería la sustentación.
4.- Flujos superiores: lamen la cúpula del capot motor desde inmediatamente detrás de la posición del piloto hasta la luz de lluvia.
En este orden de cosas, para los aerodinamicistas supone una prioridad evitar los flujos turbulentos (internamente no organizados) porque generan resistencia al avance (drag), mientras que buscan con ahínco los laminados (internamente organizados), mucho más eficientes aerodinámicamente hablando, pero como tenemos cuatro caudales distintos, como he relatado, os podéis imaginar que se dejan lo que no está escrito en organizarlos adecuadamente desde el inicio del monoplaza (alerón delantero y parte anterior del coche), para lograr después, la máxima eficacia aerodinámica en las áreas en que confluyen, evitando de paso, toda posibilidad de generar turbulencias.
Como ya hemos comentado en otras ocasiones, el RB6 y todos los demás vehículos disponen de formas redondeadas en su carrocería, como los barcos o los aviones, enfocadas a diferentes funciones pero con la vista puesta en la separación previa y la convivencia posterior de los flujos, mientras la penetración del objeto en el fluido correspondiente (aire en nuestro caso) produce la menor resistencia al avance posible.
Lógicamente, los monoplazas de F1 cada vez se parecen más a los aviones porque como los trastos que vuelan buscan también la mayor eficacia aerodinámica (contemplando también la bendita sustentación) y porque sus formas generales y en concreto sus perfiles laterales, tienden a aproximarse al diseño de gruesas alas convencionales cuyas superfices superiores son amplias, de manera que la sustentación, esa gran desconocida, habría entrado en juego casi de puntillas porque en el fondo, siempre ha estado ahí.
Bien, antes de meternos en harina en ésta y posteriores entradas, vamos a recordar que en cuanto a monoplazas se refiere seguimos hablando de una masa suspendida en el aire (cuerpo de la carrocería, incluido el fondo plano) y otra masa no suspendida (ruedas) relacionadas a través de las suspensiones, con lo cual y con vuestro permiso, voy a comenzar a hablar de la masa suspendida como si de un avión se tratase.
Sintetizando mucho, como de costumbre, y puesto que el RB6 avión avanza suspendido del RB6 ruedas, podemos decir que existen cuatro flujos importantes a los que atender en el diseño de un coche de carreras, incluso en el del austriaco:
1.- Flujos inferiores: afectan a la superficie del fondo plano y de ellos depende la obtención de downforce.
2.- Flujos laterales: sortean el monoplaza por sus costados y en su parte más inferior, en el contacto con el suelo, ayudan a sellar el fondo plano para que haga de tubo Venturi.
3.- Flujos medios: circundan la parte elevada de los pontones y media de la carrocería y de ellos dependería la sustentación.
4.- Flujos superiores: lamen la cúpula del capot motor desde inmediatamente detrás de la posición del piloto hasta la luz de lluvia.
En este orden de cosas, para los aerodinamicistas supone una prioridad evitar los flujos turbulentos (internamente no organizados) porque generan resistencia al avance (drag), mientras que buscan con ahínco los laminados (internamente organizados), mucho más eficientes aerodinámicamente hablando, pero como tenemos cuatro caudales distintos, como he relatado, os podéis imaginar que se dejan lo que no está escrito en organizarlos adecuadamente desde el inicio del monoplaza (alerón delantero y parte anterior del coche), para lograr después, la máxima eficacia aerodinámica en las áreas en que confluyen, evitando de paso, toda posibilidad de generar turbulencias.
Como ya hemos comentado en otras ocasiones, el RB6 y todos los demás vehículos disponen de formas redondeadas en su carrocería, como los barcos o los aviones, enfocadas a diferentes funciones pero con la vista puesta en la separación previa y la convivencia posterior de los flujos, mientras la penetración del objeto en el fluido correspondiente (aire en nuestro caso) produce la menor resistencia al avance posible.
Lógicamente, los monoplazas de F1 cada vez se parecen más a los aviones porque como los trastos que vuelan buscan también la mayor eficacia aerodinámica (contemplando también la bendita sustentación) y porque sus formas generales y en concreto sus perfiles laterales, tienden a aproximarse al diseño de gruesas alas convencionales cuyas superfices superiores son amplias, de manera que la sustentación, esa gran desconocida, habría entrado en juego casi de puntillas porque en el fondo, siempre ha estado ahí.
Pero hablando de aviones hay que mencionar el ángulo de ataque de las alas, y de cómo variándolo ligeramente, se obtienen diferentes resultados aerodinámicos...
Se decía que el RB6 iba de maravilla en curvas rápidas y en recta, y
la razón la podemos encontrar precisamente en este fenómeno que estamos
describiendo, porque a pesar de que la modelización nos lleve a
sistematizar el funcionamiento de los coches como si funcionasen en un
ámbito muy limitado (sólo arriba o sólo abajo), lo cierto es que
atraviesan un volumen de aire que los supera a todas luces en tamaño y que
los afecta globalmente, para que nos entendamos.
Así,
cuando el RB6 viaja a velocidad media (curva lenta), el ángulo de ataque sería más cerrado y habría menos sustentación, apoyando con ello la generación de downforce
bajo el difusor y el trabajo de los neumáticos; mientras que en curvas rápidas o
en rectas, se abriría originando más sustentación y limitando por tanto la capacidad del fondo plano para generar downforce (sustentación negativa), con lo cual, el RB6 iría con imán o sin él por la pista de scalextric, según conviniese o no.
Os leo.
PD: Estoy empapándome de los textos de Anxo mientras hago más y más esquemas sobre el RB6. Esta entrada ha sido más literaria, pero os prometo que para la próxima y siguientes habrá más apoyo gráfico.
Pero, si no me equivoco y he entendido bien tu explicación, mayor sustentación disminuiría el grip en las curvas rápidas... lo cual no les permitiría pasarlas a mayor velocidad de la que lo hacen los rivales.
ResponderEliminarAdemás, tanto downforce y sustentación (que son lo mismo) generan drag, de modo que generar downforce y luego compensarlo con sustentación les generaría más drag que a los rivales, con lo que tendrían menor velocidad y mayor consumo..
Seguramente hay algún detalle que no he acabado de comprender. A ver si mañana pillo lo que se me escapa...
Buena entrada B-)
Buenos días.
ResponderEliminarAnónimo ;) Como en todas las entradas «Enigma», voy a pasitos, vamos, que la de ayer trataba de explicar los dos fenómenos: sustentación y sustentación invertida (downforce), y sentar una base sobre la que irán encajadas mis siguientes conjeturas :P
Dicho esto, como decía en la entrada, estamos acostumbrados a trabajar con «modelos» estancos, pero el coche atraviesa el aire como un todo.
Así, yo veo el vehículo como un ala con un intradós (parte baja del fondo plano), y con un extradós (parte superior del volumen principal de la carrocería), que trabajan juntos, no separados.
En este sentido, mayor sustentación no significa la pérdida total del agarre (grip), sino su modulación, porque la fuerza ascendente compensa parte de la descendente (downforce) creada bajo el difusor, según sean los requerimientos.
Para mí, ambos tipos de sustentación, invertida y normal, funcionan al unísono, no por separado, como espero explicar más adelante, de manera que debido al torneado de la carrocería del RB6, ofrecen una solución bastante atractiva, que consiste en el traslado longitudinal del área de creación de mayor downforce en el difusor (doble en este caso porque estamos hablando de 2010), que quedaría retrasada a mayor velocidad y que se retraería a una menor.
Como bien explicas, una mayor sustentación, o mejor dicho, una sustentación excesiva, originaría una falta de agarre... si funcionara sola. Pero teniendo en cuenta también la fuerza de sustentación invertida que existe bajo el coche, el cuadro da lugar a que el agarre se haya traladado de sitio, no a que haya desaparecido, manteniendo así en límites razonables la capacidad de penetración (limitación del drag) y el consumo.
En cuanto a que «de modo que generar downforce y luego compensarlo con sustentación les generaría más drag que a los rivales», pierde peso como argumento si tenemos en cuenta, como decía en la entrada, que la sustentación ya está presente en el comportamiento de los vehículos de competición, y por lo tanto, su influjo ya está contemplado por todos y cada uno de los diseñadores ;)
Espero haberme explicado :P
Un abrazote
Jose
. El difusor genera downforce, mucha o poca,