L'AERODINAMICA DI UNA FORMULA 1

[kenTyrrell2ilRitorno 0]

ATTRAVERSO questo post,vorrei far luce in maniera semplice utilizzando un linguaggio assolutamente comprensibile evitando quindi tecnicismi a volte incomprensibili,sul perch? e sul funzionamento di molti dispositivi e soluzioni aerodinamiche adottati dalle attuali formula 1.

La grande innovazione introdotta da jean claude migeot della tyrrell all'inizio degli anni '90 e consistente nell'inalzamento del muso ha completamente stravolto il modo di concepire aerodinamicamente una monoposto di formula1 concentrando ancora una volta lo studio sui flussi transitanti sotto la monoposto cos? come avveniva in sostanza ai tempi delle wing-cars.Dal giorno del divieto dei venturi laterali e relative minigonne,tutti gli sforzi dei tecnici si sono orientati a trovare soluzioni alternative atte soprattutto al recupero dell'effetto suolo perduto con la soppressione delle suddette appunto.

L'imposizione conseguente del fondo piatto aveva ulteriormente buttato nello sconforto i tecnici,e seppur la trovata della renault negli anni'80 di ovviare all'inconveniente inventando lo scivolo estrattore posteriore,tra l'altro ancora opera di migeot,e diavolerie varie,non ha mai avvicinato i livelli di depressione generata dai tunnell laterali introdotti dalla lotus negli anni '70.

la grande intuizione di migeot fu quella di incanalare una grande quantit? d'aria sotto la monoposto con l'intento soprattutto di creare una sorta di "acceleratore"del fluido.

accadeva infatti che le tradizionali monoposto a fondo piatto e a muso basso non potevano sfruttare appieno le grandi potenzialit? dello scivolo estrattore in quanto a circa met? monoposto il flusso transitante sotto ad esse rallentava ,si "spezzava",diventava turbolento e non metteva nelle condizioni di lavorare al meglio il diffusore posteriore...l'idea di migeot ovviava a questo grave inconveniente...il muso rialzato permetteva infatti di incanalare una grande quantit? d'aria,accellerata dalla cadenza decrescente del muso ottenendo sotto alla monoposto una notevole area di bassa pressione,l'evitamento della rottura della vena fluida e un riempimento ben maggiore del diffusore posteriore che ora poteva lavorare egregiamente facendo risultare valori di deportanza altissimi,cos? alti che qualche tempo dopo la federazione decise di ridurli di dimensione.L'importanza del muso rialzato quindi ? di VALORE ASSOLUTO cos? importante da venir utilizzato anche a discapito della maneggevolezza della vettura dovuto all'inalzamento del baricentro e alla maggore sensibilit? all'effetto scia, ed ? la modifica che non solo tutt'ora viene utilizzata e maggiormente studiata ma ? di certo quella che ha permesso di avvicinare e forse eguagliare i valori di depressione espressi dai venturi laterali e relative minigonne.

La riduzione dello scivolo posteriore non ha sminuito l'importanza di questa configurazione aerodinamica che resta allo stato attuale la miglior soluzione aerodinamica atta ad ottenere i maggiori effetti di schiacciamento generati dal fondo della vettura...da qu? nasce l'esigenza di ottenere un fluido sempre pi? pulito diretto verso il fondo vettura e la prima conseguenza sono la nascita e diffusione dei noti e vistosi deviatori di flusso laterali.

si scopre infatti che il rotolamento delle ruote anteriori genera grandissime turbolenze e il flusso incanalato dal muso rialzato sotto la monoposto ne risente in maniera assoluta.I deviatori di flusso intervengono ripulendo e dividendo l'aria diretta sotto alla macchina da quello"inutile"generato dallo scontro dell'aria sulle ruote in movimento,deviandolo ai lati della monoposto e andando cos? a creare una sorta di "minigonna pneumatica"atta a creare un "sigillo"ai lati della monoposto con conseguente aumento dei valori di depressione.Il binomio muso rialzato/diffusori laterale ? assolutamente inscindibile.

Questi elementi sono di disegno decrescente per permettere ovviamente all'aria di entrare nei cassoni laterali.

Lo studio dei progettisti ovviamente si ? concentrato anche tutt'intorno alla monoposto estremizzando il disegno a coca cola ideato da jhon barnard all'inizio degli anni 80...All'epoca barnard cap? che per migliorare la penetrazione della macchina bisognava far raggirare all'aria le ruote posteriori.

rastremando la parte posteriore il fluido ora poteva defluire libero e i vantaggi in fatto di penetrazione risultarono altissimi.Questa soluzione non solo diminuiva la resistenza all'avanzamento,ma grazie al transito dell'aria sopra al profilo d'uscita del scivolo estrattore posteriore si otteneva una sorta di effetto"soffiatura"con vantaggi anche in termini di sfruttamento dello scivolo stesso!

oggi la strozzatura a "coca cola"si ? estremizzata a tal punto che praticamente parte da sotto le bocche d'ingresso per l'aria delle pance laterali.

le scavature evidentissime alla base delle pance infatti hanno la medesima funzione,non solo riducono drasticamente la sezione frontale con relativa diminuzione all'avanzamento,ma permettono di incanalare una gran quantit? d'aria ai lati delle ruote posteriori permettendo l'ottimizzazione di tutta la parte posteriore,profilo estrattore con notevole "effetto soffiatura"e pulizia del flusso verso l'ala posteriore.

gli alettoni stessi hanno ottenuto nel corso degli anni modifiche sostanziali,e seppur la loro funzione rimane invariata negli anni,le foggie particolari li rendono oggi elementi "misteriosi".

L alettone anteriore soprattutto, ? quello che ha subito le maggiori modifiche ed ? quello oggi fondamentale ai fini dell'equilibrio aerodinamico della vettura stessa,l'inalzamento del medesimo da terra per regolarmento,ad eccezione della zona centrale di 50 cm che ? rimasta ad altezza invariata,ha dato vita alle varie forme svergolate,curve.

quello della mc laren ? forse l'alettone pi? esasperato.

nella zona centrale sfrutta la possibilit? di mantenerlo ad un altezza ancora relativamente vicina al suolo come da regolamento,il colpo di genio di newey ? stato quello di farlo risalire gradatamente cos? da ottenere perdite nei valori di depressione via,via graduali ottenendo cos? la caratteristica forma curva.c? infatti da menzionare il fatto che l'aria transitante sotto l'ala genera un forte campo di bassa pressione vista anche la chiusura laterale delle paratie creando un vero e proprio tunnel venturi simile a quello delle lotus.

questa soluzione da vantaggi seppur minimi,rispetto ad un alettone vicino al suolo nella parte centrale ma poi risalente in maniera netta,tipo quello adottato anche dalla toyota,ma si tratta comunque di una raffinatezza aerodinamica che ha fatto proseliti.

anche le paratie laterali dei medesimi sono studiate e conformate oggi in maniera tale da ottenere significativi effetti deportanti e devono venire considerate a tutti gli effetti piccoli alettoni supplementari.

ci sono poi da menzionare le ciminiere laterali studiate per lo smaltimento del calore dei pacchi radianti ,sporgenti proprio perch? atte a deviare lontano l'aria calda e rarefatta dal flusso transitante sulla carrozzeria.

l aria ad alta pressione passante sulla bocca d'uscita inoltre genera un campo di bassa pressione all'interno d'esse generando una depressione e relativa ottimizzazione dell'estrazione del fluido.

tra le trovate aerodinamiche piu curiose ci sono le "corna "della mc laren.esse hanno il compito di indirizzare il flusso verso l'alettone posteriore nella maniera pi? pulita possibile...

la tendenza aerodinamica attuale per? sembra essere indirizzata sempre pi? ad una maggior otimizzazione delle varie componenti piuttosto che alla ricerca dell'innovazione rivoluzionaria.

Speriamo in qualche mente pi? ardita in un futuro prossimo venturo.

[Raphael 2]

 

<<ATTRAVERSO questo post,vorrei far luce in maniera semplice utilizzando un linguaggio assolutamente comprensibile evitando quindi tecnicismi a volte incomprensibili,sul perch? e sul funzionamento di molti dispositivi e soluzioni aerodinamiche adottati dalle attuali formula 1.>>

 

Attraverso questo mio post invece vorrei obiettare ad alcune cose del tuo e confrontare le mie diverse ?interpretazioni? aerodinamiche.

 

<<la grande intuizione di migeot fu quella di incanalare una grande quantit? d'aria sotto la monoposto con l'intento soprattutto di creare una sorta di "acceleratore"del fluido.

accadeva infatti che le tradizionali monoposto a fondo piatto e a muso basso non potevano sfruttare appieno le grandi potenzialit? dello scivolo estrattore in quanto a circa met? monoposto il flusso transitante sotto ad esse rallentava ,si "spezzava",diventava turbolento e non metteva nelle condizioni di lavorare al meglio il diffusore posteriore...l'idea di migeot ovviava a questo grave inconveniente...il muso rialzato permetteva infatti di incanalare una grande quantit? d'aria,accellerata dalla cadenza decrescente del muso ottenendo sotto alla monoposto una notevole area di bassa pressione,l'evitamento della rottura della vena fluida e un riempimento ben maggiore del diffusore posteriore?>>

 

Il problema non era quello di accelerare l?aria sotto il fondo (a questo pensa l?estrattore) ma quello di non farne entrare dai lati della monoposto, ed il muso basso con tanto di fondo piatto ? un canale di ingresso dell?aria con la sua lunghezza e la ridotta larghezza, alzandolo si ottenevano 2 vantaggi, si limitava tale punto debole (ingresso dell?aria verso il fondo piatto) e si aumentava la velocit? dell?aria verso le pancie (e non verso il fondo) con miglioramenti sull?effetto suolo dato che cos? si diminuiva la pressione su di esse (lateralmente) evitando ulteriore ingresso di aria nel fondo.

Il muso alto fu anticipato da uno scalino sottostante la parte anteriore del musetto, esso, credo, contribuiva a generare un imbuto aeroninamico ed un flusso turbolento ad alta energia che limitava l?inserimento di aria ai lati del muso sotto il fondo.

 

<<si scopre infatti che il rotolamento delle ruote anteriori genera grandissime turbolenze e il flusso incanalato dal muso rialzato sotto la monoposto ne risente in maniera assoluta.I deviatori di flusso intervengono ripulendo e dividendo l'aria diretta sotto alla macchina da quello"inutile"generato dallo scontro dell'aria sulle ruote in movimento,deviandolo ai lati della monoposto e andando cos? a creare una sorta di "minigonna pneumatica"atta a creare un "sigillo"ai lati della monoposto con conseguente aumento dei valori di depressione.Il binomio muso rialzato/diffusori laterale ? assolutamente inscindibile.

Questi elementi sono di disegno decrescente per permettere ovviamente all'aria di entrare nei cassoni laterali.>>

 

Come si spiegano allora le ?mannaie? introdotte, mi pare, da Williams ed utilizzate anche da altri team?

 

<<Lo studio dei progettisti ovviamente si ? concentrato anche tutt'intorno alla monoposto estremizzando il disegno a coca cola ideato da jhon barnard all'inizio degli anni 80...All'epoca barnard cap? che per migliorare la penetrazione della macchina bisognava far raggirare all'aria le ruote posteriori.

rastremando la parte posteriore il fluido ora poteva defluire libero e i vantaggi in fatto di penetrazione risultarono altissimi.Questa soluzione non solo diminuiva la resistenza all'avanzamento,ma grazie al transito dell'aria sopra al profilo d'uscita del scivolo estrattore posteriore si otteneva una sorta di effetto"soffiatura"con vantaggi anche in termini di sfruttamento dello scivolo stesso!

oggi la strozzatura a "coca cola"si ? estremizzata a tal punto che praticamente parte da sotto le bocche d'ingresso per l'aria delle pance laterali.>>

 

Io aggiungerei che la cosa importante che si vuol raggiungere ? quella di non far perdere velocit? ai flussi laterali e sopra le pancie, ? questo il motivo della rastremazione posteriore (erroneamente chiamata dai giornalisti ?coca-cola? mutuando un termine aeronautico).

 

<<le scavature evidentissime alla base delle pance infatti hanno la medesima funzione,non solo riducono drasticamente la sezione frontale con relativa diminuzione all'avanzamento,ma permettono di incanalare una gran quantit? d'aria ai lati delle ruote posteriori permettendo l'ottimizzazione di tutta la parte posteriore,profilo estrattore con notevole "effetto soffiatura"e pulizia del flusso verso l'ala posteriore.>>

 

La sezione frontale ha relativa importanza, la cosa pi? importante e accelerare i flussi nella zona bassa delle pancie al confine col fondo piatto. Anche i deviatori di flusso sono ottimizzati per tale scopo.

 

<<ci sono poi da menzionare le ciminiere laterali studiate per lo smaltimento del calore dei pacchi radianti ,sporgenti proprio perch? atte a deviare lontano l'aria calda e rarefatta dal flusso transitante sulla carrozzeria.>>

 

le ciminiere sono nate per estrarre aria calda lontano dalla superficie della carrozzeria ed evitare cos? di rallentare i flussi d?aria vicini ad essa, nel contempo il profilo delle ciminiere stesse lo si utilizza per indirizzare i flussi d?aria. Il fatto che sia aria calda e rarefatta non ha molta importanza.

 

Bye.

 

 

[RL83 0]

Ricordi l'effetto suolo enorme creato dall'alfa Romeo Bt46 di Lauda con la ventola?.....la caricarono sempre a pieno serbatoio perch? senno la vettura era di circa 9 secondi al giro piu rapida, persino della Lotus con le Minigonne....poi fu bandito il progetto maniaco della ventola di Gordon Murray......Appena accesero la vettura ai box l'effetto suolo era spaventoso...che la macchina si schiacciava al suolo sin da ferma!!!