¿FLIPAMOS CON EL AIRE? Opciones

[Relente de Luna]

Me parece muy interesante el tema y me encanta la forma en la que está contado. Espero este topic tenga continuaciones.

S2

[Raquel]

No sé en dónde podría derivar todo esto. Sólo sé un punto por el que se puede empezar y que a mí me ha ayudado a reconocer -junto a otros documentos, artículos, consejos, explicaciones...- que, cada vez que pretendo plantar cara un poquito a todo esto, me guste más .

La aerodinámica plantea un reto invitable (e inesquivable) en la proyección de un monoplaza F1. Si además de las carreras te gusta, como es mi caso, todo lo que envuelve de una forma interdisciplinaria a la construcción del coche más veloz sobre la tierra... ¿cómo obviarla?

Que el punto de partida sea un libro que, en concreto, me cuesta mucho: "Aerodinámica del automóvil de competición", de Simon McBeath.

A donde nos lleve no soy capaz de precisarlo justo al empezar. Ya veremos...

Pero me vais a permitir que, en adelante, no resuma textos -lo cual me resulta francamente aburrido-, sino que os los pase tal y como intento comprenderlos yo. Obviamente, habrá muchos puntos o párrafos entrecomillados donde quizás sea lo mejor la cita textual del autor.


INTROCUCCIÓN: Un reto muy difícil

Prólogos a el libro de Simon McBeath, "Aerodinámica del automóvil de competición".

Palabras extractadas de Enrique H. Scalabroni. Ex ingeniero de Williams, Ferrari, Lotus y Peugot.

¿Cuánta bibliografía podríamos encontrar sobre diseño de coches de competición? ¿Cuánto sobre la preparación de los motores, el estudio de las suspensiones, composites y materiales empleados, la dinámica de estas máquinas que deben volar sin despegarse del asfalto, la estructura de este ensamblaje de piezas, el chasis, amortiguadores y un sinfín de sistemas, mecanismos y piezas?

Y, sin embargo, muy poco tenemos al alcance de las manos cuando nos enfrentamos a la aerodinámica de estos coches de competición. Curioso, sí, pues lo 1º que uno se pregunta es por qué se da esta carencia de documentación en un terreno que representa un 40% aproximado en el éxito de este tipo de coches, teniendo en cuenta, además, que este porcentaje sólo sería equiparable a las necesidades de un motor (el resto representa un 20%). La razón parece estar en el propio secretismo del trabajo de los aerodinamistas y diseñadores; en un intento de salvaguardar los intríngulis de su trabajo ante el competidor o rival.

Prólogo de Gordon Murray, director técnico de Mclaren Cars Motorsports :

"La aerodinámica de los automóviles de competición es, sin duda, una de esas extrañas maravillas que se pueden encontrar en las librerías."

Pero G. Murray empieza su prólogo señalando: "Durante la corta historia de las carreras de coches, se han escrito pocos libros dedicados al diseño, desarrollo y areodinámica de los bólidos de competición que hayan tenido una lectura accesible. Recuerdo haber estudiado de punta a punta el libro Racing and Sports Car Chasis Desing , de Phipps y Costin cuando diseñaba mi 1er coche de carreras a los 18 años y, como era el año 1965, no había ninguna sección dedicada a la aerodinámica. El libro tuvo un valor incalculable para mí en aquella época, ya que representaba el único trabajo práctico que trataba sobre el diseño de un coche de carreras."

¿Qué tal si nos atrevemos con los 1º principios del tema?
Simon McBeath nos dice: "Que la fuerza te acompañe" . Pues en este caso intentaremos analizar cómo es posible que una fuerza tan sutil a nuestra percepción más inmediata -salvo excepciones-, como es el AIRE, sea capaz de crear potencia suficiente como para...

Levantar un pesadísimo y cargado artilugio volador: un avión

¿Quién no ha sido niño y no se lo ha preguntado alguna vez? Cuando vemos a un avión recorrer aceleradamente una pista, la primera sensación intuitiva vendría a ser: ¿cómo pude despegarse "semejante bicho-pesado"? Y, más allá de nuestro asombro al comprobarlo, reseguimos con la mirada mientras nos deja cómo se mantiene al vuelo, para volvernos a preguntar: ¿qué hace que esté en el aire?

Y, quién lo diría a simple vista... son sus alas estilizadas las que, cortando el aire, crean las fuerzas necesarias como para que el propulsor de tal imponente máquina sea eficaz en el vuelo.

Tan increíble o más que la ingenuidad producida ante esa percepción de un avión en vuelo, lo son las causas que permiten entender que un F1 posea la suficiente capacidad de generar sustentación negativa -o carga aerodinámica- y no volar. El ejemplo que se nos pone más bien parece de ciencia ficción: un monoplaza de F1 podría mantenerse, cabeza abajo, sobre un techo de un espacio grande, desafiando a la propia gravedad sin llegar a caerse. Es evidente que para poder observarlo en las alturas se haría necesaria la dimensión o amplitud de un lugar que le permitiera alcanzar la suficiente velocidad.

Hay experiencias muy simples por las que todos podemos pasar y son capaces de mostrarnos cuán caprichosas son las formas con las que le gusta al aire jugar. Sacamos un brazo por la ventanilla de un coche en marcha. Inmediatamente sentimos la presión que su fuerza ejerce sobre esa extremidad. Abriendo la palma de la mano con una inclinación hacia arriba o hacia abajo, percibimos que la fuerza del aire nos empuja en esa dirección y, a su vez, se nos lleva el brazo hacia atrás.
Lo malo del problema empieza cuando ahondamos en el intento de comprender otros efectos más sutiles que escapan a una "percepción de andar por casa", por decirlo de alguna manera. Y los efectos pueden ser muy significativos. Vayamos a un experimento un pelín más complejo:
"Un profesor de Física me enseñó el siguiente experimento que ilustra de una manera gráfica cómo se crea la sustentación gracias al aire que circula por una superficie . Tome una hoja de papel corriente del tamaño DIN-A4 (297mm x 210mm) por las esquinas de uno de los lados cortos, con los dedos índice y pulgar de cada mano. (Ojo con los datos, eh! , que para eso se especifican con todo detalle). Ahora sujete la hoja de papel a la altura de su boca, tocando su labio inferior, de tal modo que el borde cerca de su boca quede horizontal y la flexibilidad del papel le permita colgar hacia abajo. Ahora sople de forma horizontal a lo largo de la superficie de la hoja. ¿Ve lo que ocurre? La hoja de papel se dobla hacia arriba en dirección al flujo de aire que sale de su boca. Se puede ver claramente que hay una fuerza actuando sobre el papel que hace que suba contrarrestando la fuerza de gravedad. Es el flujo de aire el que causa esta fuerza de sustentación, sin embargo, la fuerza está actuando de manera perpendicular a la dirección del flujo de aire. ësta es la fuerza que mantiene a los aviones en el aire. También es la fuerza que empuja a los coches de carreras contra el suelo".

Pues nada, ya sabéis, ¡a probar ! De momento... ¿qué tal si lo dejo con el experimento???