La Redbull RB12 è una vettura che mantiene le caratteristiche principali simili al 2015.
Si presenta con una fessurazione e divisione incrementata delle superfici delle piccole alette che compongono la velatura totale.
Si effettuano questi passaggi che dividono in più parti un elemento portante per un motivo semplice: l’aderenza del flusso e dei suoi filetti alla superficie stessa dell’elemento.
Partiamo dal principio: ogni corpo in movimento deve essere circondato dal fluido in movimento relativo, e sappiamo che per farlo lo stesso fluido segue i profili del corpo stesso adagiandosi sulla superficie e richiudendosi una volta che questo passa.
Se volessimo schematizzare il tutto in una immagine vedremmo un filetto fluido azzurro che disegna una traiettoria della stessa forma dell’oggetto (per esempio una sezione di alettone).
Quale problema possiamo incontrare? Purtroppo potrebbe verificarsi che se il corpo attraversa il fluido molto velocemente il risultato è che quest’ultimo venga “stressato” eccessivamente e gli venga richiesta una chiusura troppo rapida alle spalle dell’oggetto. In termini ingegneristici questo tipo di fenomeno può essere facilmente approssimato ad un numero che viene chiamato numero di Reynolds ed è della seguente forma:
con a denominatore, in ordine, la densità del fluido, la velocità, la misura caratteristica, mentre a denominatore la viscosità.
La misura caratteristica è la principale misura capace di descrivere il corpo in analisi: se fossimo durante una partita di calcio e volessimo calcolare il flusso attorno al pallone calciato dal portiere, diremmo che D sarebbe il diametro. Se invece stiamo parlando di ali, la misura diventa la corda:
Viene da se che anche per un alettone possiamo considerare la corda come misura principale.
Succede quindi che superata una soglia critica di questo numero, proprio dipendente dal tipo di flusso, dal corpo, e dalla velocità relativa tra i due, otteniamo una perdita di linearità della corrente, che comincia a mutare in vortici per riuscire ad avvolgere più velocemente il profilo. Questo non è un male se si sta cercando di ridurre la resistenza perché spesso ciò significa avere un flusso più energico che è più capace di aderire alle pareti posteriori del corpo che lo attraversa, di modo da fornire un maggior recupero di pressione sul posteriore. È male, però, nel momento in cui cerchiamo la deportanza, perché proprio come si riduce la forza resistente si riduce anche quella deportante.
In tal modo, su piste rapide e con curve a velocità di percorrenza elevate, otteniamo una perdita di performance di attrito generato dall’aerodinamica, andando a sfruttare molto di più il grip meccanico (logorando le gomme) con una probabile perdita di direzionalità.
In tal senso è corretto porre una fessura che raccolga ulteriore flusso capace di aderire alla parte posteriore del profilo, e con una minore porzione di oggetto da coprire e su cui richiudersi. Questo stratagemma consolida allora il flusso detto “laminare” anche ad alte velocità (specie in curva)suddividendo e attribuendo ad ogni fessura una piccola zona da ricoprire al posteriore; se guardiamo l’immagine ci rendiamo conto proprio di questo.
Probabilmente in RedBull hanno proprio cercato questa migliore gestione del flusso per renderlo più aderente e deportante (notiamo inoltre che renderlo più lineare aiuta anche dopo per il resto della vettura che l’aria deve circondare; in questo modo mettiamo un piccolo tassello in più anche per quel che riguarda “imparare il significato di Migliore Gestione del Flusso).
Comunque non dimentichiamoci di quella volpe che ora si nasconde, ma che nessuno crede si sia ritirato mai completamente (eccezione fatta forse per il corso del 2015 a parer mio.)
Se la macchina rimane con le forme uguali o per lo meno molto simile a parte qualche gobbetta o qualche conchetta qua e là, la vernice cambia di decisamente e chiunque di noi adora passare il dito su una punto sport opaca per sentire la differenza di attrito che c’è rispetto alle vernici lucide classiche delle auto normali.
Anche all’aria non sfugge questo effetto e proprio l’attrito permette a questa di creare un piccolissimo strato estremamente vorticoso aderentissimo alla superficie. Per l’appunto, se tale sottilissima pellicola diventa vorticosa, tutta l’aria che si trova a scivolarci sopra per aggirare il veicolo, lo fa più velocemente, perché trasportata e su tale cuscinetto di aria “scivoloso”.
Tale effetto è chiamato strato limite: quel fenomeno che avviene quando un corpo è in movimento all’interno di un flusso, per colpa della sua superficie che microscopicamente non è liscia ma assume un certo grado di rugosità, attraverso la quale le molecole d’aria rimangono imprigionate.
Queste molecole d’aria rimangono imprigionate e per effetti di attriti viscosi, impongono un certo rallentamento anche alle molecole che passano sopra di esse (anche se queste ultime non vengono catturate dalle rugosità della superficie stessa).
Questo avviene per ogni infinitesima parte della superficie che compone il pezzo, e quindi più la superficie dell’oggetto è estesa, più avremo un aumento di resistenza da strato limite.
Si noti poi un fatto: la parte di molecole che vengono rallentate dal primo strato di flusso, ovvero quello che si infiltra nelle rugosità della superficie, a loro volta vengono scavalcate da un ulteriore parte di flusso che, anch’esso, finisce per avere degli attriti viscosi con queste e viene rallentato. È quindi un fenomeno che accresce mano a mano che il flusso percorre in lunghezza l’oggetto in questione. Più l’oggetto è allungato e più avremo un accrescimento di questo fatto.
Se provassimo a citare un esempio molto semplice, come può essere una lamina che scorre dentro un fluido come l’aria noteremmo la seguente situazione.
Un esempio di superficie soggetta a questo tipo di interferenza può semplicemente essere il tettuccio di ogni vettura presente sulle strade d’Italia e del mondo.
Derivando io dal campo aeronautico, posso riportare un esempio proprio dai velivolo militari, che sfruttano i vortici dell’aria per attaccare maggiormente il flusso sull’ala di modo da migliorarne le caratteristiche, specialmente per forme estreme (come quelle delle pance formula 1).
A questo punto voglio dire: cosa importa se uso un punto concentrato dove generare il vortice, oppure uso una vernice distribuita su tutta la vettura? Nulla.
Ad ogni modo è del tutto plausibile pensare che se sono queste le entità di accorgimenti sulla nuova vettura dal punto di vista aerodinamico, allora significa che il setup è già buono e che i risultati migliori sono attesi in zona propulsore con conseguente ridistribuzione dei pesi, vista la scarsa collaborazione dello scorso anno con Renault. Del resto squadra che vince non si cambia, e i flussi di aria in RedBull hanno sempre abbastanza esultato.
Diciamo allora, confermata…l’aerodinamica.
Photo cover Alessio De Marco
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