Este artículo, lo he creado en base a material que apareció hace algunos años en mi carpeta P2P de descargas. Apenas sé nada de él salvo que la autoría original indicaba ser de la familia Ramos Delgado el 16/02/2004, y su título era Aerodinámica aplicada a la F1.

Por el estilo, es probable que sea de alguien en hispanoamérica, quizás un trabajo escolar o de instituto. En todo caso, tuve que aplicar bastantes cambios y correcciones al texto, aunque el material gráfico me pareció muy didáctico, y lo he incluido tal cual.

Con un campeonato mundial de fórmula uno cada vez más exigente en este sentido, y con la importancia de la aerodinámica y el DRS (Drag Reduction System) a partir de la temporada 2011, creo que sigue gozando de máxima vigencia.

La aerodinámica es una rama de la mecánica de fluidos que trata el movimiento del aire y otros gases fluidos, una de las leyes fundamentales que gobiernan el movimiento de fluidos es el principio de Daniel Bernoulli, el cual, en pocas palabras, nos dice que la presión disminuye si la velocidad aumenta. El principio de Bernoulli es usado en la aerodinámica para explicar el levantamiento del ala de un aeroplano en vuelo.

Un ala está diseñada de tal manera que el aire fluye más rápidamente por la parte superior de su superficie que por la parte inferior, provocando así una presión baja en la parte superior comparada con aquella presión en la parte inferior, esta diferencia de presiones origina la fuerza que mantiene al aeroplano en vuelo. Si al ala se le da la vuelta, la fuerza resultante seria hacia abajo, esto explica como coches veloces, fórmula uno, son capaces de dar vueltas a tan grandes velocidades, la fuerza resultante empuja los neumáticos hacia la pista dándoles así mayor agarre.

En adición a la mejora que esto produce para dar vueltas a altas velocidades, la fuerza resultante permite la transmisión de mayor potencia de empuje con menor rotación del neumático produciendo así una mayor aceleración.

El arrastre o drag es otro concepto importante de la aerodinámica, este no es más que la resistencia que actúa sobre cuerpos que se mueven a través del aire, las fuerzas de arrastre que actúan sobre un aeroplano por ejemplo tienen que ser vencidas por la fuerza de empuje que produce el motor.

Estas fuerzas de arrastre pueden ser disminuidas haciendo la forma del cuerpo u objeto con mejor penetración al aire, por ejemplo, la potencia necesaria para manejar un vehículo a baja o alta velocidad es principalmente consumida para vencer las fuerzas de arrastre. Mientras más aerodinámico sea el coche, menor será la potencia necesaria para llegar a altas velocidades, y por ende menor consumo de combustible.

Las alas invertidas producen cerca de la mitad de la fuerza total, direccionada hacia la pista. Por esto es que todos los equipos dentro de la F1 y dentro de las carreras de coches se interesan en el diseño de nuevos alerones y la repercusión de éstos en la producción de fuerzas mas altas contra la pista.

De cualquier forma la producción de una fuerza mayor produce inevitablemente la producción de una fuerza de arrastre mayor. Por lo que los diseñadores lo que buscan son alerones que produzcan la mayor fuerza posible con el menor aumento en la fuerza de arrastre.

Para evitar que la fuerza de arrastre melle grandemente el rendimiento de los coches de competición, éstos estaban provistos de un mecanismo que controlaba automáticamente el grado de incidencia con que el alerón atacaba al aire, de esta manera en un recta el ángulo era cero y de esta manera se minimizaba al fuerza de arrastre, pero en una frenada o en la entrada de una curva el ángulo de crecía en forma negativa para crear una fuerza de agarre mayor.

El túnel de viento virtual es una herramienta muy importante dentro del diseño de nuevas partes aerodinámicas para mejorar el rendimiento de los coches de competición, los prototipos virtuales son examinados en velocidad, presiones, áreas de turbulencia, sustentación y arrastre, etc.

A continuación se presentan algunas fotos e las diferentes pruebas que se pueden lograr con este software.