FERRARI: Come funziona l’ala frontale

Vista la propensione di molti team nel continuare a deviare il flusso d’aria lateralmente rispetto allo pneumatico anteriore, ritengo sia utile spiegare come questo possa avvenire.

Del resto, non basta solamente ridurre l’incidenza dei profili alari verso gli estremi degli alettoni frontali. Sono molti gli effetti che concorrono all’ottenimento del risultato e, lavorando tutti assieme, potrebbero generare risultati cosi positivi da indurre le squadre a scegliere questa configurazione. Anche lo pneumatico potrebbe collaborare, risultando cosi un sostegno per la corrente fluida..

In effetti, non solo Ferrari ha adottato questo genere di soluzione. Alla squadra italiana si accodano Alfa romeo Racing e, con soluzioni meno estreme, Toro Rosso e Racingpoint.

Sono tre le caratteristiche che consentono ai tecnici di optare per questa configurazione, due abbastanza semplici ed intuitive ed una più complessa e “nascosta”:

  • La forma ricurva dei piatti laterali. (1)
  • L’inclinazione dei profili lungo l’alettone (2)
  • L’attrito dello pneumatico(3)

Scopriamo come interagiscono tra di loro, cercando di porre particolare attenzione all’effetto dello pneumatico.

1 – Innanzitutto, molto semplice, l’incurvamento dei piatti laterali che deviano il flusso verso l’esterno. Sia la parte di corrente che scorre al di fuori dell’ala, sia la parte che vi scorre sopra risentono del cambio di direzione dell’elemento e vengono attratte verso il lato dello pneumatico.

2 – In secondo luogo, l’inclinazione dei profili alari, che sembrano formati a “spiovente” verso il lato della macchina.

Oltre ad una inclinazione verso i lati, si aggiunge una riduzione di incidenza di ogni singola aletta costituente l’appendice aerodinamica completa.

Questa conformazione provoca un aumento di pressione solo sulla parte centrale dell’appendice aerodinamica, all’interno dei due quadranti visibili nell’immagine che segue.

La porzione di aria ad alta pressione spinge verso i lati tutto il resto della corrente che le scorre attorno. Conseguentemente, le molecole che fluiscono più vicine ai bordi dell’ala vengono premute verso l’esterno.

3 – Esiste infine un terzo plausibile effetto, quello più curioso: l’attrito che lo pneumatico esercita sul flusso in arrivo, deviandolo.

La superficie delle ruote è caratterizzata da un certo livello di rugosità, come del resto qualsiasi superficie conosciuta sulla Terra, indipendentemente dal materiale di cui questa possa essere costituita.

Ruotando, le minuscole asperità presenti sullo pneumatico trascinano con se l’aria che vi urta sopra infilandosi all’interno. Le molecole che compongono l’atmosfera, infatti, sono ben più piccole delle ridotte fessure che caratterizzano lo strato superficiale dello pneumatico e riescono ad entrare facendosi trasportare nella rotazione dell’oggetto. Nasce un vero e proprio vortice attorno all’elemento, costituito dalle linee di corrente fluide che si avvolgono attorno. Quanto detto introduce quello che è definito in aerodinamica come “Effetto Magnus”.

In prima analisi, potrebbe essere lo stesso avvenimento che avviene per il flusso in prossimità della ruota appena dietro all’alettone frontale. Questo vale principalmente per Ferrari e Alfa-Romeo Racing.

Il prezioso aiuto fornirebbe un sostegno per l’aria nell’uscire dai lati dell’alettone, visto che altrimenti non potrebbe fluire tutta da un passaggio così piccolo.

Infatti, rispetto al 2018, con l’aumento della superficie alare, senza i deviatori sopra l’ala e con piatti finali dall’inarcamento limitato, le speranze di spostare il flusso verso l’esterno delle ruote parevano perlomeno limitate. I tre  meccanismi appena spiegati come ad esempio l’aiuto derivante dallo pneumatico, non ultimo per importanza, consentirebbero quindi di continuare a deviare la corrente verso l’esterno della vettura.

 

Non si può dire la stessa cosa di Mercedes e RedBull, che non permettono all’aria di deviare verso l’esterno dell’ala per via di una configurazione completamente diversa: il loro alettone proietta la corrente totalmente verso l’alto. L’obiettivo potrebbe essere di far passare il flusso sopra la ruota sterzante. Si otterrebbe una maggiore deportanza, ma probabilmente con un costo maggiore in termini di resistenza aerodinamica.

Grazie ad un supporto importante e nascosto, quindi, Ferrari potrebbe aver provato una strada differente e ciò sarebbe positivo almeno per due motivi:

  • innanzi tutto perché la resistenza all’avanzamento diminuisce.
  • in secondo luogo  perché la dinamica del veicolo e la deportanza già presente a bordo macchina erano sufficientemente buone da permettere una riduzione di carico sul lato anteriore della monoposto. Questione non da poco.

Concludo, Ferrari avrà probabilmente una carta importante e sarebbero giustificate le dichiarazioni di molti tecnici del circus, che danno la squadra italiana un passo avanti alle altre.

Solo la pista potrà dircelo. Presto arriverà Melbourne e si potranno tirare le somme.

A presto dall’ing. Alberto Aimar.

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