Aerodinámica
Cada superficie en un moderno F1 El diseño del coche es fruto de una cuidadosa decisión aerodinámica, desde los alerones delanteros hasta la salida del escape.
La aerodinámica es la disciplina de rendimiento más importante en la Fórmula 1 moderna. La diferencia entre la parte delantera y trasera de la parrilla ahora se mide en unos pocos valores de carga aerodinámica, y cada pieza de la carrocería del coche existe para ayudar a que el flujo de aire realice un trabajo más útil. De Graham Hilllas primeras alas tentativas en Mónaco Desde 1968 hasta la reintroducción de los suelos de efecto suelo en 2022, F1 El diseño aerodinámico ha sido uno de los pilares fundamentales de la carrera armamentística en este deporte.
¿Qué significa la aerodinámica en la Fórmula 1?
En la F1, la aerodinámica es el estudio y la gestión de cómo fluye el aire alrededor y debajo del coche, con dos objetivos contrapuestos: generar carga aerodinámica para empujar los neumáticos contra la carretera y aumentar la velocidad en las curvas, y minimizar arrastrar para que el coche pueda acelerar y alcanzar una velocidad máxima competitiva. Los ingenieros pasan toda una temporada buscando pequeñas mejoras en la relación entre ambos, porque un coche que genera más carga aerodinámica con la misma resistencia al aire es más rápido en todas partes.
Las dos fuerzas que definen F1 aerodinámica
Carga aerodinámica
La fuerza descendente es una fuerza aerodinámica hacia abajo que se genera cuando el coche mueve el aire sobre superficies con forma, principalmente el alerón delantero, el alerón trasero y el suelo. F1 Los coches pueden generar varias veces su propio peso en carga aerodinámica a alta velocidad. Esa carga vertical adicional proporciona un agarre lateral enorme, razón por la cual un coche de Fórmula 1 puede tomar las curvas a velocidades que harían que un coche de calle se saliera de la pista.
Arrastre (Resistencia)
La resistencia aerodinámica es la resistencia que encuentra el automóvil al desplazarse por el aire. Aumenta con el cuadrado de la velocidad, razón por la cual el rendimiento en línea recta es desproporcionadamente sensible a la cifra de resistencia aerodinámica de un automóvil. Cada elemento del ala, cada conducto y cada abultamiento en un F1 El coche es un compromiso: genera cierta carga aerodinámica o flujo de refrigeración útil, a la vez que contribuye con cierta resistencia inevitable.
Una breve historia de F1 aerodinámica
1968: las primeras alas
La aerodinámica como un tema serio F1 La disciplina comenzó en Mónaco en mayo de 1968, cuando Graham HillEl Lotus 49B de la marca llevaba un modesto alerón delantero y un pequeño alerón trasero. Pronto aparecieron alerones ajustables, montados directamente en la suspensión para lograr el máximo efecto. Una serie de fallos estructurales obligaron a... FIA para poder moverse con rapidez, y en 1969 las alas tuvieron que integrarse en la carrocería y permanecer fijas.
De 1977 a 1982: la era del efecto suelo.
El Lotus 78 de Colin Chapman introdujo una idea novedosa en 1977: esculpir la parte inferior de los pontones laterales en perfiles aerodinámicos invertidos para acelerar el aire bajo el coche, creando una zona de baja presión que succionaba todo el chasis hacia la carretera. Su sucesor, el Lotus 79, dominó 1978. Los equipos rivales siguieron su ejemplo con fondos con faldones cada vez más extremos, hasta que las cargas en las curvas superaron la capacidad de los cuerpos humanos y la tecnología de chasis de la década de 1970 para soportarlas de forma segura, y la FIA prohibió los faldones y exigió fondos planos para 1983.
De 1983 a 2021: aerodinámica basada en alas
Durante casi cuatro décadas F1 Los coches generaban la mayor parte de su carga aerodinámica gracias a una compleja jerarquía de elementos: la carrocería superior, los alerones delanteros, los deflectores laterales, las aletas de dirección y los conjuntos de alerones traseros. Esta filosofía daba como resultado coches de líneas bellamente esculpidas, pero también generaba el problema que definía este deporte: la estela turbulenta del coche que iba en cabeza destruía la aerodinámica del que le seguía, dificultando enormemente el seguimiento cercano e imposibilitando los adelantamientos.
2022: el regreso del efecto suelo.
El reglamento técnico de 2022 reintrodujo el efecto suelo en términos de la FIA. Los pisos se rediseñaron como túneles Venturi, el alerón delantero se simplificó y se prohibieron los deflectores laterales. Alrededor del 60 por ciento de un avión moderno F1 La carga aerodinámica del coche ahora proviene del suelo en lugar de los alerones, y la estela que deja a su paso está diseñada para ser mucho más limpia para el coche que le sigue. El cabeceo, un rebote aerodinámico a alta velocidad, se convirtió en el principal desafío técnico de la primera temporada bajo las nuevas reglas y obligó a realizar ajustes en la altura de la carrocería en toda la parrilla.
Los principales componentes aerodinámicos de un avión moderno F1 de
- Ala delantera: Establece el equilibrio del automóvil y la estructura del flujo de la que depende todo lo que viene después;
- Túneles de piso y Venturi: la principal fuente de carga aerodinámica desde 2022, que genera agarre con una penalización mínima en la resistencia al aire;
- Diffuser: la rampa en la parte posterior del piso que expande el flujo de aire hasta alcanzar la presión ambiente y multiplica la eficiencia del piso;
- Alerón trasero: agrega carga aerodinámica y, hasta 2025, fue sede del DRS solenoide;
- Paneles laterales y entradas de aire: enrutar el aire de refrigeración mientras se dirige el flujo externo hacia el diffuser;
- Ala de viga: un elemento de ala trasera inferior que acopla el ala trasera y diffuser flujos.
Por qué la aerodinámica decide el campeonato
Debido a que los neumáticos, los motores y las relaciones de las cajas de cambios están más estandarizados que nunca, la aerodinámica es donde los equipos tienen más libertad y, por lo tanto, más rendimiento para desbloquear. Una sola décima de eficiencia de carga aerodinámica en una vuelta puede ser la diferencia entre pole y P5. El tiempo en el túnel de viento está limitado por equipo según el Reglamento de Pruebas Aerodinámicas, y las simulaciones CFD tienen un presupuesto restringido, lo que obliga a los ingenieros a priorizar rigurosamente. Los equipos que completan su calendario de pruebas con los experimentos de mayor valor obtienen consistentemente el mejor rendimiento a lo largo de la temporada.
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Preguntas frecuentes sobre F1 aerodinámica
¿Cuándo se introdujo la aerodinámica en la Fórmula 1?
El desarrollo aerodinámico formal comenzó en Mónaco en mayo de 1968, cuando Graham HillEl Lotus 49B de la época montaba un pequeño alerón delantero y un spoiler trasero. Posteriormente se introdujeron alerones ajustables montados en la suspensión, pero fueron prohibidos en 1969 tras varios fallos estructurales.
¿Qué es el efecto suelo en la Fórmula 1?
El efecto suelo es una fuerza descendente que se genera al dar forma a la parte inferior del coche como un perfil aerodinámico invertido, acelerando el flujo de aire bajo el chasis para crear una zona de baja presión que adhiere el coche a la carretera. Lotus fue pionero en esta técnica en 1977 y la normativa de 2022 la reintrodujo.
¿Dónde se concentra la mayor parte de la fuerza descendente en un vehículo moderno? F1 ¿De dónde viene el coche?
A partir de 2022 F1 En los coches, aproximadamente el 60 por ciento de la carga aerodinámica proviene del suelo y sus túneles Venturi, en lugar de los alerones delanteros y traseros. Antes de 2022, los alerones y la carrocería superior eran la principal fuente de carga aerodinámica.
¿Qué es el aire sucio en la F1?
El aire sucio es la estela turbulenta que deja el coche que va delante. Perturba las superficies aerodinámicas de los coches que le siguen de cerca, reduciendo su carga aerodinámica y dificultando el seguimiento cercano. El reglamento de 2022 se diseñó específicamente para dejar una estela más limpia y mejorar los adelantamientos.
¿Qué es el salto del delfín?
El cabeceo es una oscilación vertical a alta velocidad que se produce en los coches con efecto suelo cuando la carga aerodinámica se detiene al acercarse demasiado el suelo a la carretera, se libera y el coche rebota. Este fenómeno marcó la temporada 2022 y obligó a los equipos a elevar la altura de la carrocería y reforzar el suelo para controlarlo.
¿Cómo se regula el desarrollo aerodinámico?
La FIA limita tanto el tiempo en el túnel de viento como las simulaciones CFD mediante el Reglamento de Pruebas Aerodinámicas, que está vinculado a la posición en el campeonato, de modo que los equipos mejor clasificados disponen de menos tiempo de prueba. Los costes también están sujetos a las restricciones del Reglamento Financiero.
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