Desde la última parte de los test de Jerez el Ferrari F138 ha aparecido con una ranura debajo de la nariz que ha dado mucho que hablar. Sin embargo, y en contra de todos lo rumores surgidos, esta ranura es una solución aerodinámica relativamente simple que mejora el flujo de aire que circula por debajo de la nariz, siguiendo los desarrollos de otros equipos en esta zona.
Esta «boca» del F138 trata de resolver dos problemas aerodinámicos que se producen debajo de la nariz. Por una parte, las narices altas presentes en todos los monoplazas actuales crean una zona de alta presión de aire debajo de la nariz, lo cual crea sustentación, es decir, empuja al coche hacia arriba, que es justo lo contrario a lo que se trata de conseguir, que es downforce o apoyo aerodinámico. Por otro lado está el inconveniente de la capa límite, un efecto aerodinámico no deseado.
Capa límite
Cuando un fluido como el aire fluye junto a una superficie, se ve perturbado por ésta y se va «pegando» a ella. Es decir, si un flujo de aire a 300 km/h pasa rozando una superficie, la capa más cercana a la superficie tendrá velocidad cero por el rozamiento, y su velocidad va aumentando cuanto más lejos esté de la superficie. Por lo tanto, la capa límite es aquella en la que la velocidad del fluido respecto a la superficie varía desde cero (la parte del fluido que está en contacto con la superficie) hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada. El espesor de la capa límite es pequeña en el borde de ataque de un objeto, pero aumenta según va avanzando junto a la superficie.
Exceptuando el fondo plano de un F1, la parte baja de la nariz y el chasis presentan una de las zonas planas más largas de la carrocería de un F1, y por lo tanto genera una capa límite que crea problemas. El aire va recorriendo la zona inferior de la nariz y la capa límite, que se «pega» a la superficie, crece en grosor. Como el aire que está en contacto con el coche en esta zona no se está moviendo (respecto al coche), no produce beneficio aerodinámico y simplemente provoca la separación del flujo y problemas aerodinámicos «aguas abajo».
Por lo tanto el objetivo de la ranura del F138 es resolver estos problemas.
El pionero, Red Bull, quién si no…
Desde hace dos años Red Bull monta en sus coches una ranura de este tipo aunque más discreta. El RB7 la tenía en la intersección del chasis y la nariz, con una capa de fibra de carbono añadida en la parte baja del chasis. El aire que entra en la ranura podría emplearse de paso para refrigerar algún elemento del monoplaza, aunque el principal beneficio es aerodinámico, reduciendo la capa límite y la presión de bajo de la nariz, mientras se hace salir ese flujo de aire al cockpit.
Así, cuando el aire comienza a pasar por debajo de la nariz comienza a crear presión y la capa límite, hasta llegar a la ranura, en la que la capa más cercana a la carrocería entra en la ranura, eliminando la capa límite. El flujo de aire de fuera de la capa límite, a pocos milímetros de la carrocería, no entra en la ranura y se unirá a la superficie inferior del chasis elevado. Este flujo circula más rápido que el pegado a la parte inferior de la nariz, por lo que tendrá más energía para trabajar eficazmente en los pontones y la parte trasera del coche.
La solución del Ferrari F138
La solución del Ferrari es muy similar a la de Red Bull, aunque la ranura en lugar de estar entre el chasis y la nariz, está en la misma nariz. La ranura se acopla a otra abertura realizada en el monocasco, que parece conducir el aire hacia los pies del piloto, para evacuar el habitáculo del calor generado por la dirección asistida y las cajas electrónicas. Resulta curioso que en los primeros días de test en Jerez, ante de que colocaran la ranura, Felipe Massa se quejara del calor dentro del cockpit…
Como la parte frontal del monocasco necesita tener una ranura, esta solución no será fácil de copiar en 2013.
Ver también: Primer análisis del Ferrari F138
fuente y dibujo: scarbsf1
Las quejas de Massa seguramente sean ciertas. Antes tendría una zona de calor en el cockpit pero al no haber flujo de aire, probablemente no le llegaría a él. Ahora al crear ese flujo le llegará todo el calor a su cuerpo que antes se quedaba estático. Tengo la duda, si sería más efectivo orientar un flujo de aire hacia esa zona, en vez de crear esa boca, ya que todas las entradas de aire crean drag. Bien estudiado lo tendrán desde luego! Un saludo.
FELICITACIONES por la nota ION,lamento haber publicado la foto anticipadamente http://www.auto-motor-und-sport.de/bilder/f1-test-barcelona-alle-bilder-vom-zweiten-testtag-6659236.html#fotoshow_item=110 donde se ven ampliada,pero trate de evitar realizar comentarios.
Vendrían a comportarse como un ala invertida el «EXTRADOS» superior de un ala de avión produce la sustentación motivado por el «INTRADOS» inferior, explicándolo groseramente.
Ahora de las quejas de MASSA tienen respuesta,lo ideal seria que esa abertura si la normativa no lo estipula fuera comandada por el piloto.(supuesta-mente el aire tiene un ingreso hacia el cockipt y su salida externa por el mismo)
Saludos a todos.
PD,esa entrada hacia el cockipt puede variar su superficie de ingreso,bien controlada.CHAU.
El asunto de las dimensiones de las aberturas tan diferentes en RB y en Ferrari no es baladí, ni mucho menos.
Las dimensiones tan pequeñas de la abertura en RB, hacen que su influencia a velocidades medias y altas sea mínima en la rotura de la capa límite o incluso despreciable, y por otro lado su efecto en la resistencia al avance sea muy pequeño también.
Las dimensiones amplias de la apertura del de Ferrari, indican que podría a funcionar bien a efectos de rotura de la capa límite a altas velocidades, pero a cambio de una importante resistencia al avance. Por otro lado las dimensiones son excesivas para refrigerar el cockpit.
Con todos los respetos a ION y a ScarbsF1, me parece que el tema esconde muchas más cosas, y objetivos distintos y hasta contrapuestos en los casos de RB y de Ferrari.
VISTA DE LA TOMA REFRIGERADORA SIN EL MORRO http://www.auto-motor-und-sport.de/bilder/ergebnis-f1-test-barcelona-2013-alonso-mit-bestzeit-6662029.html#fotoshow_item=12 bien visible.
Saludos