Aprendizaje: Alerones delanteros flexibles

Cada equipo busca sus trucos para ganar hasta la última milésima posible, encontrando lagunas en el reglamento o bien yendo un paso más allá, y es lo que hacen los equipos para hacer flexibles sus alerones delanteros y que aún así pasen todos los test de la FIA, cada vez más endurecidos. David Plaza nos cuenta cómo lo consiguen, y qué efectos tiene la flexibilidad de un alerón delantero en el rendimiento de un monoplaza.

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Con la llegada del nuevo reglamento en 2009, en el que se modificaba sustancialmente el concepto aerodinámico global de la Fórmula 1, volvieron a verse alerones delanteros que, cuando se rodaba a alta velocidad, se aproximaban al asfalto hasta el punto de -en determinadas circunstancias- tocarlos. Desde entonces, la FIA ha intentado endurecer los tests de flexión para evitar que los equipos se beneficiasen de dicho efecto, pero de un modo u otro, éstos han conseguido cierto margen de flexión sin incumplir el reglamento.

Beneficios

Conseguir que el alerón delantero, sus extremos o los flaps que lo forman se deformen con la velocidad conlleva varios beneficios. Por un lado, al reducirse la distancia con el suelo, mayor es la carga aerodinámica que el alerón es capaz de generar, como ya explicamos en nuestro anterior artículo sobre el rake.
Por otro lado, mediante la deformación de determinados elementos que conforman el alerón delantero, flaps, cascades, etc, se puede conseguir reducir el drag para ganar velocidad punta en las rectas.

Método

Múltiples han sido las opciones que los ingenieros han barajado a lo largo de la historia de la Fórmula 1, que ya en los años 70 vivió casos similares. En 2009 Red Bull fue el primer equipo que empezó a levantar sospechas, al apreciarse claramente en las imágenes de las cámaras on-board que los extremos del alerón -donde se sitúan los endplates-, se acercaban al suelo a medida que el coche aumentaba su velocidad.

Sin embargo, el monoplaza pasaba el test de flexión, que consistía en aplicar una carga de 50 kilogramos (500 Newtons) sobre el  plano principal del alerón, que no debía ceder más de 10 milímetros. La FIA actuó en 2010 doblando la carga y, eso sí, también la flexión permitida, pero Red Bull siguió pasando los tests satisfactoriamente.

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El secreto radicaba, entre otras cosas, en el estratificado de la fibra de carbono con la que se elabora el alerón delantero. Las piezas de fibra de carbono se construyen formando capas y el modo en que dichas capas se colocan hace variar notablemente la rigidez y elasticidad de la pieza, que puede llegar a tener características muy distintas en distintas partes de la misma.

Un alerón delantero -o cualquier otra pieza construida con fibra de carbono- puede llegar a diseñarse de modo que no ceda a la flexión en el centro de plano principal, pero sí en los extremos. O que lo haga en mayor o menor medida en función de la temperatura o el sentido de la carga aplicada (vertical, horizontal, etc). Pero los equipos no se limitaron a experimentar con las múltiples propiedades de la fibra de carbono, sino que idearon nuevos elementos que permitieran más variables.

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En 2011, la FIA varió de nuevo el reglamento en relación a la altura del alerón delantero respecto al plano de referencia (el suelo del coche). Y, con ello, el test de flexión, que pasó a aplicarse con 1.000 Newtons de carga, pero a una 790 milímetros del eje longitudinal del monoplaza con una flexión máxima de 20 milímetros. Es decir, la FIA esperaba que, cuanto más cerca de los extremos del alerón se aplicara la carga, más complicado sería para los equipos controlar la flexión dentro de los parámetros legales. Nada de eso funcionó en exceso y en 2013 la FIA redujo a la mitad la flexión permitida, que pasó a ser de sólo 10 milímetros.

Al parecer, McLaren introdujo un sistema en la base de los pilares centrales del morro que permitía rotar al alerón delantero de manera uniforme. De ese modo, los extremos del alerón no flexaban al aplicarse carga sobre él, pero la posición del alerón en conjunto variaba al alcanzar altas velocidades el monoplaza en las rectas, permitiendo reducir el drag. Red Bull también consiguió una flexión rotatoria considerable, aunque en su caso nunca llegó a quedar claro cómo consiguieron dicho efecto. En 2014 se vivió un nuevo caso que la FIA sí atajó. Red Bull utilizaba un mecanismo para hacer flexionar los flaps del alerón, que fue prohibido al no permitirse elementos móviles en la carrocería, a excepción del DRS.

El último capítulo

A partir del Gran Premio de Canadá se implementó una nueva prueba de flexión que consiste en aplicar 60 Newtons en cualquier punto del borde de salida de los flaps superiores del alerón delantero. Además, la flexión máxima permitida será de sólo 3 milímetros. Dicho test intenta atajar los casos recientes de cascades y flaps que se deforman a altas velocidades.

Las posibilidades que la tecnología y la ciencia ofrecen a los ingenieros son ilimitadas y, por mucho que la FIA intente atajar todas ellas, siempre habrá un vacío legal en el reglamento que permita a las brillantes mentes de la Fórmula 1 explotarlo y obtener una ganancia con ello. Éste es sólo el último capítulo de mucho que aún nos quedan por estudiar y conocer.

Fuente: Motor.es

 

 

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