DI LAURA PIRAS
Spesso sentendo la telecronaca di un gran premio o leggendo i giornali noi appassionati della formula 1 veniamo assaliti da termini tecnici, da nomenclature strane e da spiegazioni molto vaghe sull'aerodinamica delle vetture.
In questo articolo voglio darvi una piccola infarinatura di alcuni concetti e aprirvi la strada per una migliore comprensione tecnica in modo tale da poter capire voi stessi ciò che sentite o ciò che leggete.
Ma andiamo con ordine!
Cosa è l'aerodinamica?
L’aerodinamica è la scienza che studia la dinamica dei gas, in particolare dell’aria, e la loro interazione con i corpi solidi.
Questa scienza trova molte applicazioni in numerosi settori dell’ingegneria e dell’industria.
Nella sfera automobilistica, sia sportiva che, passatemi il termine, privata, può essere utile per analizzare il comportamento della vettura rispetto ai flussi d’aria che essa crea durante il movimento.
Duranti gli anni Sessanta, attraverso molti studi, si è capito come incrementare le prestazioni delle vetture attraverso una migliore conoscenza di questa materia. Ed è proprio in questo periodo che è partita una vera e propria sfida fra i vari ingegneri per ricercare e ottenere la migliore efficienza aerodinamica, per aumentare la stabilità della vettura e il grip dei pneumatici.
Cosa è il grip?
La parola grip significa, in generale, "presa", "aderenza", "tenuta".
Per avere grip c'è bisogno di una spinta che conservi il contatto fra le gomme e l'asfalto.
A livello aerodinamico in formula 1 si è cominciato a sfruttare al massimo la massa d'aria che la vettura genera attorno a se stessa , massa d'aria che crea una spinta verso il basso.
L' aerodinamica di una macchina però non considera solo la spinta verso il basso, ovvero la deportanza ma anche il drag, che consiste nella resistenza all'avanzamento.
DEPORTANZA
Che cosa è la deportanza?
La deportanza, o carico aerodinamico (downforce), è la forza aerodinamica che spinge il veicolo verso il suolo, non verso il cielo. Questa forza aiuta a comprimere la vettura verso terra , aumenta il grip e anche la velocità in curva; per generarla o incrementarla si utilizzano alettoni e profili aerodinamici.
E come si fa ad aumentare o generare deportanza?
Come si crea downforce?
Alla base di questo fenomeno c'è l'idea di un costrutto ben definito: il profilo dovrà avere delle curvature di ventre (parte superiore del profilo) e di dorso (parte inferiore) diverse fra di loro. Inoltre di solito la curvatura di dorso ha una lunghezza minore rispetto alla curva di ventre. La curva di dorso quindi sarà sottoposta ad una pressione maggiore rispetto alla curva di ventre. Così si genera una spinta verso il basso e quindi deportanza.
DRAG
Come spiegato prima oltre la deportanza c'è un'altra forza fisica che influisce sull'aerodinamica della vettura. E' il drag ed è una forza col verso opposto al movimento della macchina. Questa forza ovviamente si oppone al moto e frena l'avanzamento del veicolo.
Il drag può essere considerato come il nemico di tutti gli ingegneri, contro il quale combattono le loro più acerrime battaglie. Ovviamente il drag non si può eliminare del tutto ma si può ridurre notevolmente con delle modifiche mirate.
Una parte importante di drag è causata anche dalle turbolenze che vengono create subito dopo la superficie. Per ridurre questo fenomeno si può suddividere un profilo in tanti più piccoli. Facendo ciò si non avremo più un vortice grande ma turbolenze più piccole che hanno un urto minore quando la monoposto avanza.
Una soluzione adottata da poco per ridurre il drag è il DRS.
Il Drag Reduction System (DRS) è un dispositivo introdotto nella stagione 2011 di Formula 1 volto a ridurre la resistenza aerodinamica per favorire i sorpassi in pista.
Il DRS consiste in un flap regolabile posto sull'ala posteriore che quando viene aperto provoca una riduzione della deportanza, aumentando efficacemente la velocità, di circa 5-7 km/h, e incrementando le possibilità di sorpasso sull'auto che precede. Quando è chiuso assicura una maggiore aderenza che si rivela molto utile nelle curve medio-lente.
Il DRS si disattiva automaticamente quando il pilota frena o manualmente dal guidatore stesso.
Dal 2013 i nostri scudieri possono usare il DRS solo in zone specifiche del tracciato, chiamate DRS zones e può essere attivato solo quando il pilota si trova a meno di un secondo dalla monoposto che lo precede quando si passa sul detection point dal terzo giro in poi di gara.
E' vietata la fruizione del DRS in regime di safety car e con pista bagnata.
Come avete visto l’aerodinamica occupa un ruolo veramente importante nella Formula 1 moderna, e negli ultimi decenni, ha preso piede l’utilizzo delle gallerie del vento. Si tratta di uno strumento utilizzato per valutare le prestazioni aerodinamiche della monoposto e compararle con le simulazioni effettuate al computer.
Una galleria del vento è costituita da un grande condotto nel quale viene immessa aria creata da grandi pale. Può essere aperta o chiusa.
Le squadre di Formula 1 fanno uso di modelli in scala che sono dei prototipi in fase di studio, li inseriscono all'interno del condotto e saranno proprio questi campioni alla base dell'analisi.
Nel prossimo articolo studieremo un po' la storia dell'aerodinamica nel motosport e vi presenterò qualche pezzo da 90 che ha saputo dare un contributo incredibile a questo sport. Vedremo ingegneri che con la loro conoscenza e ingegno hanno cambiato il profilo della Formula 1.
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