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TÉCNICA

El alerón trasero móvil de 2011

 
ROGER FARRARONS
29/07/2010 11:50

El objetivo que busca la FIA con la introducción del alerón móvil es favorecer los adelantamientos entre los monoplazas. Para conseguirlo se pretende reducir la resistencia aerodinámica creada por éste elemento y aumentar la velocidad punta en recta. A pesar de utilizar un principio distinto al del 'F-Duct', el efecto final es el mismo, la reducción de la resistencia aerodinámica.

A falta de saber con precisión la normativa técnica que reglamentará este elemento, voy a describir más detalladamente cómo podría funcionar y que efectos produciría. Aunque primero es necesario determinar los tipos de movimiento de que podríamos dotarlo:

• Movimiento longitudinal
• Movimiento en altura
• Modificación del ángulo de ataque

Los desplazamientos longitudinales y en altura no producirían la reducción de drag deseada. En cambio, la modificación del ángulo de ataque si puede producir grandes cambios en la drag.

Es importante tener en cuenta que los monoplazas de Fórmula 1 utilizan alerones traseros formados por dos elementos. De esta forma pueden modificar la superficie total del alerón, que al mismo tiempo variará el ángulo de ataque.

Resumiendo un poco, si modificamos el ángulo de ataque o si modificamos la superficie total del alerón, lo que hacemos es variar la superficie frontal expuesta a la corriente de aire. Precisamente ésta superficie es la que crea la resistencia.

Antes de nada vamos a ver un par de conceptos previos: el ángulo de ataque y la drag.

El ángulo de ataque es aquel que existe entre la cuerda del perfil y la dirección de la corriente libre del aire. En el caso de la Fórmula 1 siempre serán ángulos por debajo de la horizontal con el objetivo de producir sustentación negativa, es decir, agarre aerodinámico.

Cuando exponemos un perfil o bien no simétrico o bien con un ángulo de ataque distinto de cero a una corriente de aire, éste produce una fuerza aerodinámica. La fuerza aerodinámica está formada por dos componentes, la fuerza vertical o downforce, y la fuerza horizontal o drag. La downforce es aquella que proporciona el agarre aerodinámico y la drag es la que se opone al movimiento.

A continuación vemos dos perfiles con ángulos de ataque distintos. En la figura 1 está representado un perfil con ángulo de ataque grande y en la figura 2 uno con ángulo de ataque pequeño.

Para hacerlo más gráficamente podemos decir que la figura 1 representa el sistema cuando está inactivo y la figura 2 cuando está activado. Evidentemente sólo son dos esquemas simplificados del sistema que nos ayudan a entender "como se podría mover" el alerón trasero.

Figura 1: Perfil aerodinámico con un gran ángulo de ataque

Figura 2: Perfil aerodinámico con un pequeño ángulo de ataque

Cuando el piloto pulsa el botón de activación del sistema, se observa como el ángulo de ataque disminuye. Proporcionalmente también lo hacen las dos componentes de la fuerza aerodinámica. Planteamos la tercera ley de Newton y hallamos la aceleración:

a = F/m = (Empuje motor-Drag)/masa

Si la drag se reduce y al considerar la masa constante, obtenemos un aumento de la aceleración y, como consecuencia, la velocidad aumenta.

A pesar de conseguir un aumento de la velocidad, no todo son ventajas. Como hemos visto, drag y downforce disminuirán al mismo tiempo. La disminución de downforce conlleva que la fuerza que presiona el monoplaza al suelo será menor, es decir, el monoplaza tendrá menos agarre. Si llevamos el sistema al límite, en curvas y finales de recta, ésta disminución de agarre se podría traducirse en un aumento de la distancia de frenada y en un paso por curva más lento.

Como conclusión, se puede afirmar que el sistema cumple el objetivo secundario de aumentar la velocidad. Al mismo tiempo y bajo mi punto de vista, creo que compromete la seguridad. Aunque para saber si va a facilitar los adelantamientos, como pretende la FIA, tendremos que esperar a la próxima temporada.
 
 
 

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Comentarios (52)

 
 
 
Hola a todos,
Soy Roger, el autor del artículo.

Muchas gracias a todos por la bienvenida. Efectivamente como decían algunos soy un nuevo colaborador en la web.
Voy a intentar colaborar con el buen funcionamiento de la web de la mejor manera que pueda! Espero hacer un buen trabajo con todo el equipo y con todos los que colaboráis como foreros.

Saludos
Añadido el: 29/07/2010 - 17:52
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Un poco más y llego el último...

Felicidades por el artículo, Roger, y ¡Bienvenido a F1aldía! El equipo de redacción crece y a la vista está que para mejor, magnífica explicación la que nos has brindado.

Ya te dí la bienvenida ayer "por dentro", ahora lo hago "por fuera"; sea como sea, a tu disposición para lo que gustes y encantado de tenerte entre nosotros.
Añadido el: 29/07/2010 - 17:17
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Nose para que cambian tanto de normas, y que normas tan absurdas por dioss!

Ahora los adelantamientos no tendran sentido ni merito...
Añadido el: 29/07/2010 - 13:24
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otra idea bombero de la fia veremos cuanto tarda algun listo en sacar ventaja para mi siguen por el camino equivocado ya lo puse en otro post menos aeronautica y mas mecanica esto es un deporte de motor y no de aviones que miren por que se empezo a correr en el mundo del automovil que dentro de poco con la aeronautica y los simuladores solo veremos los coches los domingos o peor aun .
Añadido el: 29/07/2010 - 13:21
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#27 fernandosans:

Mejor lee bien o piensa antes de escribir:

Si aumentas el ángulo de ataque aumenta el drag y el downforce (ambos). Si te caben dudas, sólo tienes que probarlo en tu casa con una carpeta rígida: te costará más moverla (a mucha velocidad y en sentido horizontal, puedes hacerlo girando sobre ti mismo con ella cogida en la mano) cuando ésta tiene un ángulo grande con respecto a la horizontal que si éste ángulo es pequeño. Y también comprobarás que tu mano tiene que hacer más fuerza para mantenerse firme sin bajarse. Lo primero (la resistencia) es el drag, y lo segundo (la fuerza vertical) es el downforce, COMO BIEN EXPLICA EL ARTÍCULO DE ROGER.

A mí me da igual lo que tú pienses, o si te gusta o no lo que escribo yo o mi perro, pero haz el favor de no confundir a la gente si no tienes ni idea de mecánica de fluidos.
Añadido el: 29/07/2010 - 17:08
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TopotaMadre22 nada que los televidentes no veamos es bueno para el espectaculo, Las largadas son peligrosas pero son el pico de las transmisiones, los sobre pasos ( seacuerdan de eso, era cunado un auto que venia mas rapido que el otro lo podia pasar sin ordenes de equipo y sin que el otro ingresara a boxes ) , escuchar las radios, eso es interesante por que lo escuchamos y podemos formar parte.

Me puede decir quien vio el ala movil delantera moverse alguna vez ???.

Basico si le sacan ala trasera el downforce lo consiguen por debajo con el encubierto efecto suelo, por eso el suelo plano de hace unos años.

No existe 2 milemisimas de manejo entre Vettel y Alonso , segun lo que podemos leer en esta pagina Alonso es como 2 horas mas rapido que cualquier piloto de mundo y todo lo conocido, pero este reglamento impide que un piloto pueda ser la diferencia, ya que todos los monoplazas generan mucha turbulencia, si el frente de un auto de F1 tiene muchos curvas en sus alas delanteras y no se lo ve limpio es imposible que se puedan sobre pasar, si quieren espectaculo nos tenemos que rendir a los reyes y miremos a los americanos sino sigamos aburriendonos y ver esta fila de autitos muy caros dando vueltas.
Añadido el: 29/07/2010 - 13:39
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Y todo esto es para ahorrar costes no? esta bien, total desarrollar un alerón nuevo sera barato seguro.
Añadido el: 29/07/2010 - 12:31
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#1 roadrunner seguramente sea uno de los elegidos en aquella búsqueda de colaboradores que hubo hace unos meses.
Añadido el: 29/07/2010 - 12:26
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!! Buen artículo Roger!!!

No me suenas en el foro ¿eres un nuevo colaborador?

Saludos
Añadido el: 29/07/2010 - 12:09
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Esto del aleron trasero movil es una Gilipollez !!!
Que adelantamientos???? si en la recta todos; todos bajan el ala; no podran ser pasados, y en curva lo suben, nadie podrá ser superado; es lo mismo que nada.

Yo pienso que se tendria que centrar mas en la carga mecanica que en la carga aerodinamica.
Un aleron delantero simple, y uno trasero simple.
Añadido el: 29/07/2010 - 17:34
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- Aumento de accidentes , hagan lo que hagan siempre ganaran los mas cucos , aquí está todo inventado , no seamos incrédulos...
Añadido el: 29/07/2010 - 17:09
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Una corrección o matización al artículo: el sistema no sólo permitiría aumentar la velocidad punta (bastante) sino también aumentar el downforce en curva y, por tanto, aumentar la velocidad en curva.

Puesto que no sé cómo será la implementación técnica (si es que por fin se lleva a cabo), no sé si tendrá accionamiento mecánico (como los actuales alerones delanteros) o si se tratará de piezas flexibles (algo que está expresamente prohibido en el actual reglamento, y que fue causa de controversia, no sé si alguien lo recuerda, hace un par de años con los alerones delanteros de Ferrari que finalmente tuvieron que cambiar tras una consulta de McLaren a la FIA).

La explicación es sencilla: no sólo puedes disminuir el ángulo de ataque cuando vas a alta velocidad, sino que puedes aumentar ese ángulo cuando te interesa, o cuando vas a baja velocidad (curvas lentas, frenadas, aceleraciones).

Si se tratase de piezas flexibles, la propia flexibilidad del material haría que el downforce se mantuviese casi estable: las piezas se diseñarían para que se "doblasen" con la presión del aire, perdiendo ángulo de ataque según aumenta la velocidad (eso se veía perfectamente, por si lo encontráis en algún video, en la cámara delantera de los citados alerones delanteros de Ferrari).

En caso de tratarse de un accionamiento mecánico (que sería la peor opción, y por tanto será sin duda la que elegirá la FIA, que evidencian tener muy pocas luces o muy pocos conocimientos técnicos), el piloto podría seleccionar un ángulo de ataque máximo (downforce) también en curvas rápidas, con lo que el principal objetivo, que es facilitar los adelantamientos se iría al traste: cuanta más downforce en el alerón trasero (y en el difusor), menor presión de aire detrás del coche => el coche perseguidor se queda sin downforce y tiene que separarse del perseguido.

Y esto traería además otro riesgo: si al piloto se le olvida aumentar el ángulo de ataque antes de una curva o de una frenada, se iría recto por la falta de agarre, y volveríamos a la época dorada de la F1, con un piloto muerto y unos cuantos espectadores cada carrera (miedo me da la FIA).

¿Mi opinión? Que la FIA debería dejar de ser tan pelmaza y de regularlo todo tanto, y si lo que quiere es que haya adelantamientos debería simplemente exigir que cada equipo demuestrase en el túnel de viento que a 300 Km/h la presión de aire en los 10 metros posteriores al coche no baja más de un determinado tanto por ciento (y tampoco suben las turbulencias); así cada ingeniero se las arreglaría para encontrar la mejor solución para su coche, sin dedicarse, como hacen ahora deliberadamente, a fastidiar al coche de atrás (en el fondo es lo mismo: uno inventa algo y los demás tardan como mucho 2 ó 3 meses en copiarlo).
Añadido el: 29/07/2010 - 16:50
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Una opinión: el problema justamente no es que no se puede adelantar porque el auto que va adelante roba todo el aire limpio, y el de atras pierde carga? Le van a quitar mas carga al de atras? Entiendo lo de la velocidad final, pero los adelantamientos se van a producir al final de una recta, e ingreso a una curva, y en ese momento el que va adelantando va a llegar mas rapido que nunca, y con menos carga....? Salud...os!!!!
Añadido el: 29/07/2010 - 13:05
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Lo que va a pasar es precisamente lo contrario... al modificar el efecto suelo... el auto que venga de atrás... batallará más con la resistencia al aire... al cortarse menos con el de enfrente... y de fallar el artilugio se corre el peligro de quedarse con menos carga aerodinámica... y por lo mismo con peligro de salirse en cualquier curva... lo veo sinceramente peligroso, muy peligroso.
Añadido el: 30/07/2010 - 09:23
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Llegara un momento que ni se tenga que conducir.. que pongan a la mitad con una jodida palanca de cambios un volante mas duro que un pan con 15 dias y veremos aver si son todos tan buenos carreras como las de antaño hombre! que se trata de conducir no de llevar un coche que parece sacado de la feria...
Añadido el: 30/07/2010 - 03:28
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