Estamos rodeados por aire. I - II - III Opciones

[machaquitocom]

Para aquellos que no podáis disfrutar de este puente, lejos de la red, el señor Alejandro Nagy nos brinda unas notas sobre la história de la aerodinámica en la F1.

Que aproveche...




Estamos rodeados de aire



Si estuviéramos en el espacio exterior, este título, sería una auténtica estupidez. Pero, casualmente, los humanos desarrollamos nuestras actividades sobre la superficie de este planeta, el cual a su vez, está rodeado por una capa llamada atmósfera, la cual a su vez...etc., etc, bla, bla, bla...

Cuestión difícil esta del aire. Tan difícil, que generó algo de lo que muchos hablan, pero pocos comprenden en su totalidad. Eso que se llama AERODINÁMICA, verdadera generadora de fortísimos dolores de cabeza para todos los equipos que integran la Fórmula 1.Hagamos un poco de historia.

Hasta fines de los '50, el aire, en función de los autos de carrera, exigía formas redondeadas, probadas en primitivos túneles de viento, con la finalidad de evitar todo tipo de turbulencias. Se entendía -con algo de razón- que un diseño esbelto, tendría mejor andar. Es decir, el aire era un impedimento para rodar a altas velocidades, por lo tanto había que atravesarlo de la forma más suave posible, casi sin chocarlo. Los autos sport, podían cumplir con esas premisas, al poseer carrocerías más elaboradas, anchas y llevar las ruedas carenadas. Pero los Fórmula 1 de la época tenían que ceñirse a las premisas básicas de su diseño. Por lo tanto, su forma -derivada de los autos de G.P. de pre-guerra- más que "zambullirse" en el aire, lo atravesaban ofreciendo la menor resistencia al avance posible. Por lo tanto los diseños eran más bien cilíndricos, alargados, con la parte posterior del auto redondeada, tratando de parecerse a una gota de agua, y presidiendo el morro, un enorme radiador de agua, para enfriar al sufrido motor.Hasta la irrupción del COOPER-COVENTRY CLIMAX, el primer Fórmula 1 con motor trasero, el aire estaba solo para enfriar (como diría Ken Tyrrel) los radiadores.

Desde entonces, en los albores de la década del '60, el diseño de los autos cambia radicalmente, el grupo motor-caja-diferencial, ocupa el lugar que hoy conocemos y algunos ingenieros provenientes de la aeronáutica hacen sus primeros trabajos en la categoría (Colin Chapman, por citar a uno), empiezan a aportar técnicas empleadas solo hasta entonces en la aviación. Los autos se construyen cada vez más livianos, pero todavía se buscan diseños que ofrezcan la menor resistencia al avance. Por lo tanto, los chasis serán encantadores "cigarros", con ruedas cada vez más grandes. Solo a fines de la década, con la llegada del nuevo reglamento, que permitía el uso de motores de 3000 c.c., duplicando la potencia usada hasta entonces y empleando neumáticos cada vez más grandes, harán su aparición los alerones, con la idea de mantener pegados al piso, a unos autos que se hacían más veloces.

En los primeros años de la década del '70, el aire ya es cosa seria, las inversiones de los equipos en estudios aerodinámicos se incrementan temporada tras temporada. El Fórmula 1 de esos años, muestra formas más anchas. La idea es que el aire, al pasar por encima de la carrocería, ejerza sobre ésta, una fuerza de empuje hacia abajo, tratando de mantener el auto pegado al piso, obviamente los alerones ayudan enormemente a esta última tarea. La puesta a punto en carrera, empieza a ser una tarea titánica, los equipos son cada vez más grandes, las exigencias también... y los costos...mejor no hablar.

Hasta aquí, estuvimos hablando del aire, del aire que obliga a los equipos de Fórmula 1 a desembolsar enormes sumas de dinero en función de un resultado satisfactorio. Pero hasta ahora, hablamos solo del aire que pasa por arriba de un auto. Al parecer durante años y años éste era el único aire que contaba...hasta que -como siempre- hubo alguien que se dio cuenta, antes que el resto, que -aunque suene estúpido- también por debajo del auto circula aire!!!! ¿Y qué pasa con ese aire?..¿Qué efecto tiene sobre el auto?...¿Cómo poder aprovecharlo en beneficio propio?...Todas estas preguntas tuvieron respuesta en el campeonato del '78, aunque todo arranca un año antes...pero eso es otra historia.




Seguimos rodeados de aire



En realidad, el aire que circulaba por debajo de un auto de carrera, sí era tenido en cuenta, por los diseñadores de diferentes épocas. Pero lo que siempre se buscaba era un pasaje fluido y sin interferencias de ninguna clase.

Salvo honrosas excepciones -se dice que por la década del '30 se patentó un sistema de aspiración de aire para lograr una mayor adherencia, también hay que recordar al CHAPARRAL un sport prototipo que empleaba una turbina de aspiración para lograrla-. Todo estos experimentos no tuvieron un mayor desarrollo. Lo que rondaba en la cabeza de los ingenieros y diseñadores era lo que se conocía: combinar eficazmente la menor resistencia al avance con una adherencia en curva satisfactoria. En medio de toda esta contienda, apareció un auto que -casi- revolucionó, no solo a la Fórmula 1, sino a toda la industria automotriz... en la temporada del '76. Hace su aparición en las pistas el TYRREL P34...el "SEIS RUEDAS".

La idea básica era que, al emplear cuatro ruedas directrices, el tren delantero usaría una carga aerodinámica menor, mejorando la sustentación y la maniobrabilidad, amen de tener una resistencia al avance menor, ya que las cuatro ruedas delanteras eran de un diámetro mucho mas pequeño que lo normal. Varios equipos contemplaron esta posibilidad como una salida posible, pero la "era de las seis ruedas", duro muy poco, porque alguien estaba elucubrando otra cosa...

Colin Chapman, ya había realizado varios importantes aportes a la Fórmula 1, y tenía un concepto en cuanto a la realización de sus autos. Livianos y polifuncionales (recordar que el primer chasis autoportante de la categoría es realización suya), sus diseños eran de neta inspiración aeronáutica (de hecho, era ingeniero aeronáutico). Mientras todos se preocupaban por el aire que pasaba por arriba del chasis...Chapman investigó qué sucedía y qué se podía hacer con .."ese aire que corre por debajo"... Con el LOTUS 78, Chapman, pone en práctica algo que hasta ese momento, era pura teoría. Basándose en el hecho que las diferentes velocidades que recorren el perfil del ala de un avión, hacen que este pueda sostenerse en el aire, Chapman, decide invertir ese mismo perfil y encerrarlo en los pontones laterales que los autos tenían en ese entonces. El aire que pasa por debajo del automóvil -entonces- acelera su velocidad y crea una depresión atmosférica, haciendo que el auto se "pegue" -literalmente- al piso (o sea, a la inversa del ala del avión). Pero, para que este fenómeno tuviera lugar, era necesario "encerrar" el aire. Por lo tanto, era necesario que los pontones laterales hicieran contacto con el pavimento, para así, de esta forma, "encerrar" el aire, formando un túnel, y que solo tuviera salida por la parte posterior del auto. El LOTUS 78, tenía para ese fin unas escobillas de goma, cuyo problema principal -además del lógico desgaste- era que: o el efecto de succión al piso funcionaba todo el tiempo, frenando en demasiado al auto en la recta, o, a medida que pasaban las vueltas, la sustentación se iba degradando. El auto era brillante, pero todavía faltaba un elemento fundamental para conseguir la total eficacia del incipiente "efecto suelo"...

En el novedoso LOTUS 79, apareció la solución...las llamadas "faldillas móviles". Unas simpáticas laminas de material cerámico, movidas por un sistema de pesos y poleas, que bajaban hasta hacer contacto con el piso cuando el auto entraba y permanecía en una curva, y comenzaban a subir inmediatamente después de que este, saliera de la misma. Ahora si!!!, el primer "wing car" de la historia, estaba listo...y vaya si lo estaba, al punto de consagrar campeón mundial a Mario Andretti y sub-campeón al malogrado Ronnie Peterson, en una temporada tremenda.

La historia del aire y la Fórmula 1 no termina aquí, ya que después de la aparición del efecto suelo, son muchas las cosas que pasaron ...




Aire por todas partes



...y en todos los lados...por arriba y por abajo...a los costados también. Aire que enfría radiadores y que también deberá asentar el auto al piso. Aire que circula en túneles de viento y pontones laterales. Aire que forma turbulencias si las suspensiones se entrometen en su paso. Aire que -más que nunca- cuesta dinero.

Después de la aparición del LOTUS 79, nada volvió a ser igual en la Fórmula 1. Es que de repente, todo el mundo tomó conciencia de las infinitas posibilidades que otorgaba un buen estudio de aerodinámica, tomando la totalidad del continente de un monoplaza y modificando su estructura en función del rendimiento aerodinámico.La criatura de Chapman, hizo su irrupción a poco de mediados de la temporada '78. Inmediatamente, todo el resto del parque de la categoría, pasó a la historia. El auto no solo empleaba el efecto suelo en forma eficiente, sino que además, mostraba un desarrollo especial en sus suspensiones. En efecto, el modelo anterior, si bien ya había mostrado un esbozo de este sistema, todavía empleaba suspensiones mas bien convencionales. Las del modelo '79 tenían brazos más largos, libres de todo objeto que pudiera dificultar el paso del aire entre las parrillas superiores e inferiores. Los anclajes eran diferentes a los usados por todo el resto y -al igual que en el modelo del año anterior- los tensores habían sido eliminados. Los alerones eran un poco más pequeños que lo permitido por el reglamento de entonces, y gracias al efecto suelo, empleaban menos inclinación, obteniendo una sensible mejoría en cuanto a velocidad final. El cockpit estaba desplazado hacia adelante, ubicando el tanque de nafta entre el roll-bar y el grupo motor-caja, dándole una apariencia personal, (aunque en la temporada siguiente, casi todos los autos tendrían la misma línea).

Ante estas características, el resto de los equipos, solo podían esperar un fallo mecánico para obtener una victoria. Tal era la superioridad de los negros LOTUS de Chapman. Ante la repentina desactualización del resto del parque, algunos diseñadores buscaron soluciones rápidas, tendientes a reducir la distancia que les habían sacado los LOTUS. FERRARI, seguía probando alerones traseros de diferente perfil, a cada cual más complicado, sin resultados significativos para su -en principio- prometedor T 3. A pesar de ello, fue el auto más ganador de ese año, obviamente, después del LOTUS 79 (algunos afirman, no obstante, que los resultados dependían en mayor medida de los neumáticos MICHELIN radiales que empleaban las maquinas italianas). Otro de los "cucos" del año, el BRABHAM BT 46 B, un típico diseño del sudafricano Gordon Murray, se presentaba al principio de la temporada, como el auto a batir. Entre otras cosas, presentaba una electrónica sumamente moderna, empleando un panel de instrumentos digital -todo un adelanto para la época-. Sin embargo, el auto presentaba una serie de problemas, que le impedían obtener una victoria. El chasis, era muy eficiente, con sus personales laterales trapezoidales (un sello distintivo de los diseños de Murray), pero el motor provisto por la ALFA-ROMEO, si bien tenia un gran caballaje, era demasiado voluminoso y pesado, además de tener un consumo excesivo.

Tratando de acortar la distancia que le había sacado Chapman con su autos, Murray, preparó para la carrera de Suecia, un artilugio por demás ingenioso, aunque ya había un antecedente en carreras de su uso...la turbina de aspiración. Este adminículo, fue empleado por primera vez en uno de los revolucionarios CHAPARRAL -creación de Jim Hall- en sport prototipo...aunque sin grandes resultados. Ese fin de semana, durante el Gran Premio de Suecia en el viejo circuito de Anderstop, el BT 46 B, se apareció con un apéndice extraño en su parte posterior, debajo del alerón trasero, al tiempo que el auto mostraba en toda su parte inferior unas curiosas falditas de material plástico que llegaban hasta hacer contacto con el pavimento, formando un túnel de viento por debajo del monoplaza. La turbina, entonces, aspiraba el aire que corría encerrado en ese túnel, creando así una notable depresión y favoreciendo el agarre de la maquina.Tan bien funcionaba este sistema, que Niki Lauda, al comando del BRABHAM, no solo perseguía sin problemas al LOTUS de Andretti, sino que lo pasó con facilidad. Contaba Andretti, después de la carrera, que era imposible circular detrás del BT 46 B de Lauda, ya que a su paso, no solo producía una tremenda turbulencia, -por efecto de la turbina- sino que también, arrojaba todo tipo de elementos que estuvieran sueltos en la pista. Justamente, una piedra suelta fue a impactar contra uno de los radiadores del LOTUS del italo-americano, dejándolo fuera de la contienda. Los demás equipos, objetaron el adminículo en cuestión, y luego de largos cabildeos, Lauda fue declarado ganador, pero se prohibía el uso de turbinas o de cualquier otro elemento móvil, para obtener sustentación. El resto de la temporada transcurrió normálmente, aunque, como siempre que algo funciona, aparecen las imitaciones.

Tal era el caso de la gente de ATS, quienes, ante la falta de resultados de sus autos...en poco tiempo, casi llegando al final de la temporada, presentan una monoplaza cuyas formas eran sumamente -por no decir casi iguales- a las de los extraordinarios LOTUS. Y que fue llamada, con mucha mala intención, el "Lotus amarillo". Aunque esto último solo por su estridente tonalidad, ya que los resultados, seguían siendo pésimos. Obviamente, con copiar la forma de una auto y algunas de sus soluciones no alcanza... 1978 terminó, y al final de la temporada, todo el mundillo de la Fórmula 1, sabía que algo había cambiado para siempre. Si los "WING CARS", iban a durar mucho o poco tiempo, eso no importaba. Había aparecido en todo su esplendor el "EFECTO SUELO" y las leyes de la aerodinámica empezaron a mandar. Como nunca antes en la categoría, el aire seguía estando allí. 1979 se aproximaba y en los talleres de los diferentes equipos se trabajaba noche y día para recuperar la distancia que Colin Chapman y los bellísimos LOTUS negro y oro, les habían sacado a todos. Obviamente esta historia continuará, cuando nos encontremos aquí para recordar, como siempre...


Alejandro Nagy

Colaborador de Formula1.com

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La próxima semana, discutiremos sobre equipos y $$.

saludos
machaquito

Si nó puedes vencerlos, únete a ellos

[FRANCISCO]

Rafa, ¿cuando tocan las titis?

[homer15]

CAMAREROR!!
me podria traer la cuenta??

GRACIAS.

[Servia]

Son 10.000

POR EL MEJOR FORO PDLR

ADIOS

[nuvo]

Muy interesante Rafa, ahora solo queda por explicar la relación entre aire y dinero, ¿por qué exactamente resultaba tan caro?.

[novamega]

Gracias Machaquito, estaremos atentos ...

Mario

[NEOKORTEX]

Realmente bueno,...ahora solo falta el resto de la historia, desde el efecto suelo hasta hoy...

Haber quién se anima...

[Hugo]

Muy bueno, continua que el saber no ocupa lugar.


Força Ferrari

[FREDO]

Así que mejor quito las barras a mi coche?.

Gracias Machaquito.

Saludos.

[Enrique]

Sigo empeñado en sacar los topics que me gustan, aunque parece que a alguna gente del foro le gusta mas tombola que la F1.

Como Machaquito no nos actualiza con los ultimos articulos del señor Alejandro Nagy, he decidido tomar el testigo, aunque solo voy a pegar uno ya que es el unico que me he leido y no quiero ponerme a pegar cosas como un loco.

Si el articulo ya esta por otro topic lo siento, pero es que no me funciona la busqueda, me da un error de ODBC, ya sabeis, bases de datos distribuidas.

Bueno, disfrutadlo.

Tres años "chupados al piso"

1978 era parte de la historia, y seguramente, el tiempo de transición entre temporada y temporada debe haber sido el de los más febriles y trabajosos que recuerda la historia de la Fórmula 1. La demostración de superioridad técnica y las victorias por paliza obtenidas por LOTUS habían activado el ingenio de los diseñadores y si querían seguir en sus puestos -así de determinante- era mejor que hicieran algo... Así empieza esta -llamémosla- historia dentro la historia.


Se avecinaba la temporada '79 y Colin Chapman afirmaba tener casi listo al sucesor de su exitosísimo LOTUS 79: el LOTUS 80 el "wingcar total". Semejante afirmación, debe haber provocado escalofríos en más de un director de equipo y ni que hablar cuando salió a pista !!! La "bestia" en cuestión, no usaba alerones delanteros. Estos habían sido reemplazados por un sistema de túnel de viento -igual que en los pontones laterales- que ocupaba todo el continente de la trompa del auto. El aire que circulaba por debajo, convenientemente canalizado por polleritas móviles, escapaba por una salida practicada frente al cockpit. El alerón trasero era de superficie reducida, ya que todo el contorno del auto estaba canalizado por -adivinaron- polleritas móviles. El alojamiento del grupo motor caja suspensión trasera, estaba totalmente carenado, sistema que a los mecánicos no les causaba la más mínima gracia, ya que los obligaba a realizar todo tipo de contorsiones, para realizar el mantenimiento de la monoplaza. Así parecía que el LOTUS 80 iba a dejar al 79 "a la altura de un bus de dos pisos" según textuales palabras de Chapman...-no otra vez!!!- habran dicho algunos.

El LOTUS 80 fue un auténtico fiasco. Insumió una enorme cantidad de recursos, materiales y horas hombre y -salvo un tercer puesto en España usando generosos alerones delanteros y traseros (con lo que todo el estudio aerodinámico realizado era tirado a la basura)- el auto estaba destinado al fracaso. ¡Como podía ser que el genio creador del concepto "efecto suelo", pudiera haber errado tanto???...



En efecto, centrado todo su potencial de desarrollo en el modelo 80, LOTUS, apenas si atendía en lo indispensable a su anterior criatura, el modelo '79, que al decir de Carlos Reutemann, uno de sus pilotos, todavía tenia suficiente potencial como para pelear los puestos de punta, e inclusive, obtener alguna victoria.
Los demás equipos, no dudaron y se presentaron con sus nuevos diseños, obviamente basados en el concepto de Chapman...y como suele suceder, los discípulos superaron al maestro. Es en este momento, entonces, que los monoplazas de la categoría, -salvo honrosas excepciones- vuelven a parecerse. En efecto, desde principios de los '70, el diseño de los autos, fue evolucionando de acuerdo a los ensayos aerodinámicos efectuados por cada equipo, amén de las ideas y conceptos de cada uno de los diseñadores, las formas triangulares de los BRABHAM de G.Murray, los planos y anchos SHADOW de Harvey Postlewhite, o hasta el mismísimo y delirante TROJAN -un MARCH modificado al extremo de usar la carlinga del cockpit como toma de aire dinámica y ¡¡¡un solo espejo retrovisor ubicado...frente a las narices del piloto!!!!, solo por citar algunos diseños que marcaron los primeros '70.


Con la llegada del efecto suelo, la categoría se uniformiza, se vuelve a unas líneas similares entre auto y auto, salvo en el caso de por ejemplo: LIGIER quienes usando los túneles de viento de la empresa DASSAULT, la creadora del caza francés MIRAGE, obtienen un diseño, personal, pleno de formas curvas y que en las dos primeras carreras del año, aplasta al resto de sus rivales -LOTUS incluido-.


Luego se desdibujará a lo largo de la temporada -aunque se comenta que en realidad fue una "extraña" merma de potencia en algunos de los motores COSWORTH que fueron usados en reemplazo de los venerables pero pesados MATRA de otrora.]

Párrafo aparte se lo merece FERRARI, quienes siguieron fieles a sus eternos 12 cilindros BOXER es decir opuestos, una conformación de motor que, a los efectos de una mejor salida del aire de los pontones laterales era contraproducente, ya que ese espacio debía estar lo más despejado posible para sacar el aire en forma rápida y sin turbulencias, Obviamente, los motores como el COSWORTH con apertura en V de sus ocho cilindros, tenían una considerable ventaja. Inclusive el RENAULT TURBO gozaba de estos beneficios, aunque su desarrollo tendría frutos recién, en el recordado G.P de Francia, cuando ocuparon los puestos primero y tercero, luego de una monumental batalla librada entre Renee Arnoux (RENAULT) y Gilles Villeneuve (FERRARI), por el segundo puesto, siendo ganador Jean Pierre Jabouille al mando del otro RENAULT,

No obstante esta anécdota, lo concreto en la temporada fue el triunfo y el campeonato conseguidos por FERRARI. Quizás, al decir de los entendidos, el menos wing-car, de todos los autos de la categoría, justamente por lo que decíamos anteriormente, es decir por el uso de un motor -si bien probado, confiable y potente- contrario a las leyes impuestas por el recientemente descubierto efecto suelo. A pesar de esto, FERRARI se llevó el campeonato de constructores y el de pilotos -disputadísimo- y ganado finalmente por Jody Sheckter.

Ante estos hechos surge una pregunta ¿Cómo logró FERRARRI marcar una diferencia con el resto del parque, usando un motor que a todas luces daba ventajas en cuanto al diseño? La respuesta es la suma de los elementos. El año anterior, FERRRARI, uso los neumáticos que le brindó la empresa MICHELIN (al igual que RENAULT).

El desarrollo de estos, insumió prácticamente todo el año '78, pero la base de datos obtenida era invalorable. En el '79 las gomas de MICHELIN estaban listas para dominar, el motor boxer italiano, si bien tenía un diseño contraproducente para el uso del efecto suelo, supo ser modificado hasta reducir su perfil y no causar grandes molestias, entregando en cambio, generosas dosis de potencia a todo tipo de régimen.



Finalmente el chasis, el recordado -y bastante feo- T4, un diseño bastante convencional pero muy bien logrado y de extrema rigidez torsional, que se adaptaba muy bien a casi cualquier pista, obteniendo puntos gordos a donde quiera que fuera. Por el lado de los pilotos, tanto Sheckter como Villeneuve, estuvieron inspiradísimos, pero a la hora de sumar puntos, Sheckter estuvo mas frío y consistente.

Este fue el primero de estos tres años "chupados" al piso, en donde el efecto suelo era el amo y señor del diseño...pero todavía no empezó lo mejor. Eso lo veremos después, cuando esta pasión que no une -la Fórmula 1- nos vuelva a encontrar aquí, para recordar como siempre...de memoria.


Alejandro Nagy

[David Plaza]

realmente interesante...

Gracias a Pedro por el futuro.Por un foro eterno...

[mariovc]

Gracias

[Dvd360]

David Plaza

"Cuando pasas mucho tiempo en la cola,pierdes el límite..." Pedro Martinez de la Rosa
"Bueno,es que en realidad cuando levanto el pie ya no me divierto." Gilles Villeneuve
"Para llegar el primero,primero tienes que llegar." Ron Dennis
"El primero gana,el segundo pierde...y los demás participan." Antonio Plaza
"Tenemos un problema de reglajes entre el volante y el asiento..." Ralf Schumacher
"...lo mismo puede convertirse en una estrella que ser un idiota.No se sabe..." David Coulthard
"Hablaré sobre la pista" Neo
"Cada hombre encuentra su propia carcel cuando no es capaz de ver sus salidas" Cristina
"He construido castillos en el aire,son tan bonitos que me conformo con sus ruinas" Cristina

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David Plaza

¿Tablas...?

[Guest_OSCAR_*]

:-)

MUERTE AL FUTBOL

[parmalat]

[avalanche]

Un enlace sobre el Handford Device muy interesante:

www.cif.rochester.edu/~alain/fluids/me241%20proposal2.doc


Salu2


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[avalanche]

A ver si funciona ahora!

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Salu2

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