TECH F1 XRAY: Una Ferrari che gioca di anticipo

Trovo che l’alettone posteriore Ferrari mostrato in occasione dell’appuntamento tedesco e, parrebbe, testato in vista del GP di Ungheria, possa aiutare tutti gli appassionati di tecnica a capire meglio come funziona l’aerodinamica di una formula 1.

La foto seguente illustra le differenze tra la superficie aerodinamica utilizzata a Silverstone rispetto a quella che invece è stata testata sulla vettura in questi giorni; Lo scopo di questo breve approfondimento tecnico è di capire come cambia il flusso di aria che circonda il componente per effetto della modifica introdotta, di modo da comprendere sempre meglio l’incredibile mondo dell’aerodinamica.

Sono due i punti in cui notiamo una notevole differenza tra le configurazioni in foto. Il primo aspetto fondamentale e di più facile comprensione è l’incidenza alare: Come è possibile notare, l’assottigliamento verso i piloni di sostegno, che ben si percepiva per la configurazione del GP inglese, scompare del tutto per lasciare spazio ad un’ala di dimensioni ben maggiorate.

In occasione dell’elemento testato durante il gran premio di Germania, l’alettone assume una incidenza maggiore su tutta la larghezza dell’ala, andando a fornire una superficie frontale ben più estesa del caso inglese. In questo modo, una quantità più ampia di flusso entra a contatto con le superfici deportanti dell’auto e ciò genererà un carico decisamente maggiore.

Il secondo aspetto che rende più performante l’ala testata negli ultimi giorni è l’inarcamento, ovvero la curvatura che la stessa assume. In questo senso è possibile incrementare l’effetto Venturi sulla parte superiore dell’elemento e generare una maggiore accelerazione sul lato inferiore.

Quanto detto è osservabile in particolar modo al centro dell’ala, dove si vede una vera e propria estensione del bordo verso l’alto.

La differenza, come detto, è una maggiore curvatura del profilo alare. Il punto chiave del discorso è proprio il comportamento del flusso di aria, che grazie ad una forma più “estrema” dovrà comportarsi differentemente: l’ostacolo da aggirare è più aggressivo e impone una deviazione maggiore da parte delle molecole di aria. Se analizzassimo infatti le traiettorie della corrente, noteremmo nel caso tedesco un flusso sotto l’ala che deve piegarsi in misura elevata rispetto al caso inglese:

Quali conseguenze comporta un flusso maggiormente distorto?

Per rispondere, sfrutto la presenza di una linea tratteggiata rossa visibile negli schemi appena mostrati e inserita per rappresentare l’ormai classico tubo di Venturi.

L’effetto del tubo di Venturi dice, semplificando di molto la teoria, che “più il condotto all’interno del quale passa il flusso riduce la sua sezione, più il flusso deve scorrere rapidamente per poter passare tutto quanto”. La prima conseguenza dell’effetto Venturi è un calo di pressione che è direttamente legato all’aumento di velocità: se la velocità della corrente cresce, la pressione scende.

(Inserisco il Link alla spiegazione teorica dettagliata del tubo di Venturi per chi volesse conoscere meglio i concetti fisici: LINK ALL’ARTICOLO)

Tenendo a mente quanto appena detto e osservando il disegno che segue, qual è il tubo “virtuale” nel quale la sezione si riduce maggiormente?

Nei casi in precedenza, la velocità più elevata dell’aria avviene in presenza di un ostacolo più grande da superare, ovvero in presenza dell’ala testata in questi giorni sul tracciato tedesco. Infatti, per riuscire ad aggirare le forme più aggressive dell’alettone, l’aria dovrà percorrere più strada nella stessa frazione di tempo. Il risultato è un calo drastico di pressione, non visibile in tal misura sull’ala usata per il gran premio inglese.

L’effetto finale, sarà una pressione molto più bassa  rispetto al gran premio ad alta velocità di poche settimane fa, svoltosi in Inghilterra, e la conseguenza sarà un carico aerodinamico di gran lunga superiore

Per chi fosse interessato a comprendere meglio il funzionamento di un’ala da Formula 1, rimando ad un articolo appositamente scritto per affrontare in modo adeguato la questione:  LINK AL FUNZIONAMENTO DEGLI ALETTONI

Spiegato il concetto alla base del cambio di configurazione alare Ferrari, vi invito a seguirci nei prossimi giorni per ulteriori aggiornamenti e per capire sempre meglio assieme, come funziona l’aerodinamica della Formula 1!

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