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Con las vistas puestas en la nueva temporada de Fórmula 1, a pocos días de que comiencen las presentaciones de todos los equipos, vamos a realizar un repaso a los alerones traseros y sus principales utilidades dentro de un paquete aerodinámico tan complejo y completo como el de los F1 modernos.

Primero, hay que remarcar cuál es la función principal del alerón trasero en un monoplaza de Fórmula 1 y qué efecto tiene un cambio en su configuración (por ejemplo, al abrir el DRS en recta).
Todo el paquete aerodinámico está enfocado a buscar la máxima carga aerodinámica con la menor resistencia posible (eficiencia aerodinámica). De las diferentes piezas generadoras de downforce en un vehículo, la que más eficiencia tiene es, con diferencia, el conjunto de suelo + difusor. ¿Por qué? Porque cuenta con una superficie muy grande y apenas genera torbellinos de punta de ala (que, como explicamos en artículos previos, generan la denominada resistencia inducida, que predomina frente a la resistencia parásita a altas velocidades). De esta manera, la eficiencia del suelo es del orden de 5-10 veces mayor que la de los alerones.

Pues bien, el concepto de F1 moderno se enfoca a maximizar el trabajo del suelo, y para ello, hay que extraer la mayor cantidad de aire del difusor (en otra entrega analizaremos el funcionamiento del suelo y el del difusor). Eso se consigue creando una depresión en el extradós del alerón trasero, es decir, en su parte inferior. Esta depresión tira del aire que sale del difusor (que sale a alta presión). En la imagen superior podemos ver de forma esquematizada la anterior explicación, siendo la zona azul la de bajas presiones y la roja la de altas. El aire, como el lógico, siempre intentará ir desde las altas a las bajas presiones.

Resultado de imagen de f1 cfd

En esta fotografía se aprecian muy bien los dos aspectos que trataremos en este artículo: la subida de la estela (que hemos comentado) y los dos torbellinos de punta de ala formados en el alerón trasero.

Pasemos a hablar de los torbellinos. Su presencia en un ala es inevitable, tratándose de un ala de poco alargamiento como es la de un F1 (un ala de gran alargamiento sería la de un planeador, por ejemplo). Los equipos han tratado siempre de reducir el efecto de los torbellinos para mejorar la eficiencia de los alerones traseros.

Para ello, hace ya bastantes años, se crearon unas ranuras (foto inferior) en la zona de altas presiones del endplate, cuya misión era liberar parte del aire para que la diferencia de presiones fuera menor entre intradós y extradós (y reducir la intensidad del torbellino).

Resultado de imagen de f1 rear wing 2010

Aquí vemos el alerón trasero del McLaren del año 2012. Las ranuras ocupan casi toda la profundidad del endplate. Además, los planos de las ranuras están inclinados, ayudando aún más a la extracción del aire. En la imagen inferior, vemos los torbellinos (gracias a la condensación de agua por la humedad ambiente) en el McLaren del año 2011.

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Estos torbellinos, de menor intensidad, rebajaron el drag, pero en la era híbrida, los equipos Toro Rosso y McLaren le dieron una vuelta de tuerca al concepto de las ranuras, generando torbellinos con dirección opuesta a estos, anulándolos y reduciendo aún más el drag.

Este invento fue prohibido en la temporada 2019, siendo uno de los principales cambios en esta pieza, con el fin de aumentar la resistencia de los coches y así tratar de favorecer el efecto del rebufo y del DRS para que hubiera más adelantamientos.

En la próxima entrega de esta saga profundizaremos más en el funcionamiento del difusor y en los inventos de los equipos para extraer hasta la última fracción de aire por ellos.

 

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