23 marzo 2017

Formula 1, il dizionario: tutto sull'aerodinamica

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SUT

Alettone Mercedes - Foto: Sutton

I concetti chiave ed i termini tecnici più usati per trattare il tema “portante” dell’aerodinamica in Formula1

Deportanza - Chiamata in inglese “lift” è una forza verticale diretta verso il basso, generata dall'aria che investe un profilo alare rovesciato come quello usato per le ali di Formula 1.
La deportanza generata da un alettone dipende dalla sua corda (distanza dal bordo di entrata al bordo di uscita del profilo alare), dall'incidenza dell'ala (inclinazione) e dalle paratie laterali (endplate) particolarmente elaborate sulle attuali monoposto.

Resistenza all'avanzamento - Chiamata in inglese “drag” è l’insieme delle forze che si oppongono al moto della vetture.

Efficienza aerodinamica - indica il rapporto tra la deportanza e la resistenza all’avanzamento della vettura. 

DRS - (Drag Reduction System) è uno strumento a disposizione dei piloti pensato per agevolare i sorpassi. Una volta attivato, il flap mobile dell’ala posteriore si alza, riducendo la resistenza all’avanzamento a favore della velocità di punta.

S-DUCT - Componente che permette di incrementare l'efficienza aerodinamica dell'anteriore grazie al passaggio dell'aria fra la parte inferiore e quella superiore del muso.  La funzione di tale componente è quella di incanalare l'aria turbolenta da sotto il naso espellendola sotto forma di flusso laminare al di sopra della vettura.

Bargeboards - Sono semplicemente dei deviatori di flusso posti dietro le ruote anteriori, in corrispondenza delle prese d’ingresso dell'aria di raffreddamento dei radiatori.

Sono stati introdotti per la prima volta in Formula 1 dalla McLaren nella stagione 1993. Questi particolari aerodinamici svolgono molteplici funzioni quali separare, canalizzare e indirizzare i flussi provenienti dall'ala anteriore verso il fondo, le prese d’aria radiatori e l’esterno delle fiancate. Tutti i bargeboards, dai più semplici ai più complessi, hanno in comune una caratteristica: non vanno mai a raccordarsi con il bordo di ingresso delle prese d’aria dei radiatori, bensì lo aggirano. In tal modo, i deviatori non scaricano i loro strati limite dentro le prese d’aria radiatori, al contrario, li scaricano all'esterno della vettura.  Inoltre i bargeboards vengono utilizzati per guidare l'aria turbolenta dalla scia dell'ala anteriore, lontano dal flusso d'aria vitale sotto la vettura.

Nelle vetture 2017 saranno molto importanti poiché, oltre alle funzioni sopra elencate, diventeranno dei veri e propri generatori di vortice che dovranno garantire il miglioramento del flusso diretto verso il fondo vettura; questo perché sarà fondamentale alimentare il diffusore posteriore con flusso molto energetico che comporta un aumento di efficienza nella generazione di carico aerodinamico tramite il diffusore.

Zona Coca-Cola - Il retrotreno della vettura, la zona attorno l'attacco dell'alettone posteriore, dove il cofano motore si restringe. E’ una zona molto importante per l'aerodinamica della monoposto, perché è zona di vortici dannosi. Di solito, più questa zona è affusolata e rastremata, meglio è.

Tyre-squirt - In questi ultimi anni, gli aerodinamici di tutte le scuderie di Formula 1, hanno collocato sulle proprie vetture dei piccoli slot, di forma e dimensione diversa, davanti agli pneumatici posteriori per limitare questo fenomeno di turbolenza creato dal rotolamento degli pneumatici.

Pinna dorsale - A causa dell’abbassamento dell’ala posteriore, imposto dal regolamento tecnico 2017, i team sono ritornati ad utilizzare una vistosa pinna dorsale. Il cofano motore, grazie al nuovo regolamento, è tornato a ricoprire una funzione aerodinamica molto importante per cercare di "ripulire" il flusso d'aria diretto verso un'ala posteriore che essendo in una posizione ribassata rispetto agli scorsi anni è meno efficiente.

Mozzi soffiati - Soluzione tecnica che permette di espellere, direttamente dal mozzo, l'aria calda che si genera all'interno del cerchio. Questa soluzione, se ben tarata, contribuisce a ridurre le turbolenze che si vengono a generare dal rotolamento dello pneumatico che disturbano l'efficienza aerodinamica generale della monoposto, soprattutto tra parte centrale e posteriore della vettura.

Monkey seat - Il termine deriva senza dubbio dagli anglosassoni che hanno definito come monkey seat questo tipo di ala. Tecnicamente il termine esatto di questo particolare è ala Y100 e si tratta di una piccola ala collocata nella zona posteriore della vettura nei 200 mm centrali ed ha la funzionalità di aggiungere qualche kg di spinta verticale (deportanza).

Facile comprendere che quest'ala Y100 aumenta il lift aumentando in piccola parte il drag generale della vettura (rapporto lift/drag: efficienza aerodinamica). Essendo un'ala che non è direttamente a contatto con l'aria (a differenza dell'ala anteriore) possiamo dire che esso non produce molta resistenza. Grazie a questa soluzione gli ingegneri riescono a spostare verso l'alto il flusso d'aria (up-wash,) che investe il monkey seat, compresi i gas di scarico in uscita dal terminale. In questo modo viene massimizzata la deportanza creata dall'ala posteriore in quanto si cerca di accelerare il flusso d'aria nel dorso dell’ala posteriore e viene migliorata l'estrazione d'aria dal diffusore. 

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