F-duct frontal en el Mercedes

Esta semana se ha estado rumoreando mucho sobre el alerón delantero que Mercedes empleó en los entrenamientos libres del viernes en Suzuka, que al parecer dispone de un sistema F-duct que tanto dio que hablar el año pasado en los alerones traseros. El W02 emplearía el agujero frontal de la nariz como entrada de aire para canalizarlo hacia una ranura que sopla por debajo del alerón. El sistema es pasivo, sin intervención del piloto, y más que para lograr una velocidad punta extra (que lo hace) parece ser que está diseñado principalmente para alterar el equilibrio aerodinámico a alta velocidad.

Como decíamos parece que este alerón delantero puede alterar la carga aerodinámica que genera dependiendo de la velocidad del monoplaza, para tratar de resolver algunos problemas del chasis 2011 y adaptar su comportamiento al estilo de pilotaje de Schumacher y Rosberg.

El sistema está constituido por una entrada de aire situada en el frontal de la nariz, para hacer pasar el flujo de aire por los soportes del alerón y soplar perpendicularmente al flujo de aire que pasa bajo el coche a través de una amplia y estrecha ranura situada bajo el alerón. Sin duda, la experiencia de Mercedes el año pasado empleando para el alerón trasero un F-duct pasivo, sin intervención del piloto, ha servido al equipo para desarrollar este nuevo sistema. Difícil de diseñar y poner a punto, la ranura bajo el alerón sólo sopla con suficiente fuerza como para hacer entrar el alerón en pérdida a partir de cierta velocidad. El beneficio de hacer entrar en pérdida el alerón estaría reducir la resistencia aerodinámica para ganar velocidad, y reducir el apoyo aerodinámico generado a alta velocidad, pudiendo ser esta última opción una ayuda para lograr el mejor equilibrio aerodinámico.

En cuanto a reducir la resistencia aerodinámica o drag, el beneficio estaría en disminuir con el soplado de la ranura los vórtices que se crean en los extremos del alerón y que crean resistencia aerodinámica, aunque no tanta como en un alerón trasero. Se estima que hacer entrar en pérdida el alerón delantero podría aumentar la velocidad del coche en unos 5/8 km/h.

Pero podría no ser ese el principal objetivo, sino alterar el comportamiento del coche según su velocidad mejorando su equilibrio, al cambiar a alta velocidad la carga generada por el alerón delantero, variando así el centro de presión que el aire ejerce sobre el coche, es decir, el reparto de apoyo generado en el eje delantero y trasero de un F1.

El problema es que a alta velocidad, por el apoyo aerodinámico, los F1 bajan de altura acercándose al suelo, por lo que al pasar menos aire bajo el coche el difusor pierde algo de eficacia en la parte trasera mientras que el alerón delantero genera más carga al hacer un mejor efecto suelo cuanto más bajo vaya. El efecto combinado es que a alta velocidad se pierde apoyo en la parte trasera y se gana en la delantera, es decir, el centro de presión se desplaza hacia delante. Esto no es lo ideal en curva rápida, donde el piloto necesita una parte trasera bien “amarrada” que le de confianza.

El chasis del Mercedes W01 del 2010 tenía tendencia al subviraje, algo que en absoluto ayudaba al estilo de pilotaje de Michael Schumacher, a quien le gusta tener buen agarre en el eje delantero para sus agresivos y bruscos giros de volante en entrada en curva. Por ello el W02 de esta temporada se diseñó más corto para reducir el subviraje y hacer que gire mejor en las curvas, pero el problema está a alta velocidad, cuando con el centro de presión más adelantado, el coche es demasiado nervioso, lo cual puede ser unos de los factores que hacen del Mercedes un coche que degrada mucho los neumáticos traseros. Para un piloto es muy estresante pensar que en una curva de alta velocidad la parte trasera del coche pueda darle un buen susto en cualquier momento y provocar un trompo. En este tipo de curvas algo de subviraje ofrece mucha confianza y este F-duct delantero reduce algo el apoyo aerodinámico generado delante para retrasar el centro de presión y “domar” el comportamiento del chasis. Esto también sería bueno para alargar la vida de los neumáticos traseros al reducir el deslizamiento en curvas de alta velocidad.

Parece por lo tanto que conseguir una mayor velocidad punta sería un objetivo adicional, y no el primordial, porque el Mercedes ya es uno de los coches más rápidos en recta. En cuanto a su legalidad no hay problemas en el sentido de que no incluye piezas móviles ni requiere la intervención del piloto. La mayor pega podría estar en el agujero de entrada de aire del frontal de la nariz, porque las normas sólo permiten hacerlos para refrigerar el habitáculo del piloto. En Suzuka no hubo problemas porque lo probaron en los entrenamientos libres, donde a los equipos se les da un margen de maniobra para probar cosas que utilizadas en carrera serían ilegales. Veremos cómo resuelve este problema el equipo.

Está por ver si los demás equipos desarrollarán sistemas similares del 2012. Poner a punto algo así requiere de muchos recursos y quizás existan áreas de la aerodinámica más productivas en las que trabajar.

fuente y dibujo: scarbsf1, fotos: daylife