lunes, 20 de febrero de 2012

Menos lobos


La Wikipedia nos dice al explicar el efecto suelo en los coches de carreras, que «en el automovilismo se busca, al contrario que en aeronáutica, crear una zona de alta presión por encima del vehículo y una de baja presión por debajo. La diferencia de presiones provoca una succión que aplasta al vehículo contra el suelo, mejorando el agarre, lo que se traduce en la posibilidad de trazar curvas a mayor velocidad.»

La definición de marras cojea bastante porque podría llevarnos a pensar que cuanta mayor presión ejerzamos arriba, mayor agarre obtendremos abajo, lo que supone un bonito sinsentido ante el enorme esfuerzo que realizan los ingenieros para que el aire que circunda la carrocería sortee sus volúmenes ganando velocidad y perdiendo por tanto presión (todo fluido acelerado la pierde).

Obviamente, no le pido a la Wiki más de lo que puede dar, aunque fastidia bastante que te quedes como has llegado ante una de las primeras referencias que aparecen en Internet cuando buscas algo sobre aerodinámica aplicada al mundo de la competición, desarmado de titulaciones en filología inglesa y física, por ejemplo. Aunque admito que peor llevo la incapacidad de algunos entendidos para explicar la materia que dicen dominar, cuando sus discursos toman pie precisamente, en afirmar que cuanta mayor presión exista arriba, mayor downforce se originará abajo, como si la causa del fenómeno estuviera sobre la carrocería y no en el fondo plano.

La sustentación negativa (downforce) se origina como respuesta física a la pérdida de presión debajo del monoplaza (no tiene desperdicio este video donde se explica el fenómeno en cuestión, el de Lobato en El Hormiguero es posterior). Como el suelo sobre el que circula el coche no atiende a modificaciones barométricas y el aire que lo envuelve tiene valores cercanos a la presión atmosférica —que puede ser modelada y ajustada a los diferentes propósitos del diseño, pero siempre dentro de un orden—, si sumamos la intervención indiscutible del peso, es el fondo plano (el abajo de antes) el que lleva el grueso del trabajo a la hora de generar el déficit de presión necesario para generar downforce gracias a la aceleración del aire que lo atraviesa de cabo a rabo (os dejo con Toni Cuquerella, que lo explica mejor).

Viene todo este rollo a cuenta de que este pasado fin de semana he podido ver por fin la serie de videos que me recomendaba el otro día J-Car, y que hoy os recomiendo a vosotros porque supone un maravilloso ejemplo de cómo se pueden explicar las cosas de manera sencilla sin perder por ello precisión, para que quien no sabe se pique y aprenda, y que para quien cree saber reconsidere lo que sabe y siga avanzando, sin necesidad de caer en vaguedades o reducciones forzadas que no tienen otro afán que mantener intacto el valor arcano de cierto conocimiento y por supuesto, la conveniente distancia de separación del que lo maneja con el vulgo.

Os dejo con Joselo, no lo lamentaréis.

2 comentarios:

J-CAR dijo...

Gracias por la mención, solo intentaba devolver un poco de lo mucho que nos regalas y porque la cita me pareció que se ajustaba al espíritu con el que abordas estos temas. Nos has enseñado a mirar y a buscar.
Sobre el aparatejo que propuse en el post anterior (http://www.newscientist.com/blogs/nstv/2011/05/born-to-be-viral-vehicle-levitates-without-magnets.html) por supuesto que venía al hilo de todos esos post en que lanzabas la hipótesis arriesgada de que no solo de downforce vive el diseñador de monoplazas y apostabas por una combinación regulable de sustentación positiva y negativa. Para ello analizaste las posibilidades de albatros, ekranoplanos, y trenes de sustentación magnética. El problema para poder aplicar esto, dije entonces, es que “tienen sus hélices (tracción) y timones (dirección) aéreos y un F1, de momento, solo puede tenerlos en el asfalto a través de sus Pirellis traseros y delanteros.” Por tanto para frenar, acelerar y no salirse en las curvas van a necesitar la máxima downforce que puedan conseguir, si bien en recta la sustentación positiva podría mejorar al F-Duct. Tras las primeras pruebas del año pasado los pilotos echaban en falta el agarre de los difusores dobles, y este año el agarre de los escapes sopladores.
Bien. Lo novedoso de este nuevo aparatejo es que pretende conseguir controlar el cabeceo (pitch), el alabeo (roll) y la guiñada (yaw) de forma automática, sin intervención del piloto (recordemos que es la intervención del piloto lo que llevó a la prohibición del F-Duct y de los sopladores y no la del sistema automático que implementó Mercedes en su ala delantera). Si algo de este sistema se pudiera aplicar a un monoplaza tal vez no sea necesaria tanta Downforce, y su gran coste en combustible, para tomar las curvas igual o más rápido. Recuerdo que el Mass-Dumper fue considerado elemento aerodinámico móvil porque controlaba eficazmente el cabeceo y con ello mantenía estables todos los elementos aerodinámicos del monoplaza, luego el J-Dumper hacía lo mismo y fue aprobado cuando lo llevaban todos.
Aún hay más. Un sistema aerodinámico para controlar el alabeo de forma automática y que podría aplicarse a cualquiera de los monoplazas que hoy ruedan en Montmeló:
http://www.caranddriverthef1.com/formula1/articulos/2012/02/19/50225-aerodynamic-w-duct-un-triple-f-duct-delantero-automatico
¡Saludos al anfitrión y a los invitados!

Jose Tellaetxe Isusi [Orroe] dijo...

Buenas tardes.

J-Car ;) Las gracias te las debo yo a ti, así que gracias por las gracias XDD

En cuanto a lo otro, daba por sentado que venía a cuento de lo que tantas veces hemos comentado, por eso te mencionaba lo de la necesidad de rozamiento de las gomas con el suelo, como traba momentánea XDD

Y al hilo, las posibilidades abiertas por el control «automático» de cabeceo, alabeo y guiñada, ya están parcialmente resueltas en el RB6 y secuelas gracias al uso de la carrocería como barra de torsión entre ejes (torque), de aquí que el apoyo necesario para la tracción ya lo obtenga Newey con su planteamiento mecánico.

Y si una de las funciones principales del fondo plano ya están resueltas o medio resueltas, dado que el cacharro aporta más del 50% de la downforce en un vehículo convencional, nada impediría a los RB reducir ese tanto por ciento de incidencia del suelo produciendo sustentación negativa, para resolver menesteres como la estabilización del monoplaza ante toda circunstancia y condición, cosas que en cierta medida ya ha demostrado que resuelve :P

Esa sería una de las razones fundamentales por las cuales los RB necesitan tanto aire limpio, entre otras cosas ;)

El camino insinuado en los Mercedes, parece acentuar esa sospecha de que Newey ya ha llegado primero XDDDDD

Un abrazote, compañero ;)

Jose