En este artículo vamos a intentar ponernos en el papel de los ingenieros de la FIA, buscaremos y analizaremos el porqué de esta falta de espectáculo. Vamos a estudiar la aerodinámica de los monoplazas que influye en éste aspecto de forma muy cualitativa y sin entrar en detalles. El objetivo es dar una visión clara y simple de lo que pasa.
Una de las características más bonitas de la aerodinámica de Fórmula 1 es que a primera vista no hay nada, no vemos nada, sólo el monoplaza. ¿Y la downforce donde está?, y ¿los alerones para qué sirven?, ¿qué hacen? Para responder éstas preguntas vamos a hacer visible lo invisible: el aire.
Si tuviera que escoger uno de los elementos aerodinámicos más importantes de un Fórmula 1 sería el alerón delantero. A continuación cito tres cosas importantes sobre él para razonar mi elección:
- Es la primera parte del coche en entrar en contacto con el aire.
- Distribuye el aire por las diferentes partes del coche.
- Crea una cantidad importante de downforce.
Las dos últimas características son muy importantes y cualquier alerón delantero que se precie debería cumplirlas a la perfección. Que cumpla éstas dos funciones no sólo dependerá del diseño sino también del carácter del flujo de aire por el que se moverá. Cuando se diseña cualquier parte aerodinámica del coche, se supone una corriente libre del aire con un flujo laminar. Antes de continuar vamos a definir que es un flujo laminar y también un flujo turbulento.
Flujo laminar: Es aquel en el que las partículas se desplazan en capas o láminas de manera ordenada y regular siguiendo una trayectoria bien definida.
Flujo turbulento: Este se produce cuando las partículas se desplazan de manera desordenada e irregular. Se suelen crear vórtices.
Pues bien, debemos saber que el aire sólo circulará pegado a una superficie cuando se mueva en condiciones de flujo laminar. En caso contrario se despegará muy rápidamente de la superficie y bajara drásticamente la eficiencia del elemento aerodinámico afectado.
Primera conclusión a la que llegamos: Si llega un flujo turbulento al alerón delantero, éste bajara su eficiencia drásticamente. Y no sólo eso, todo el conjunto del monoplaza se verá influenciado por éste flujo.
Generalmente un monoplaza circula a través de un flujo de aire laminar. Sólo aparece aire turbulento, o aire sucio, cuando algo lo provoca. Y este algo es ni más ni menos que otro monoplaza. Podríamos decir que en un monoplaza entra aire en flujo laminar y sale en flujo turbulento. Este cambio en el comportamiento del flujo tiene su explicación. El conjunto de elementos aerodinámicos del coche generan grandes desequilibrios en la presión, la temperatura y la velocidad del aire que ha entrado. Cuando el aire sale por la parte trasera se producen otra vez grandes desequilibrios y como consecuencia el comportamiento del flujo se convierte en turbulento.
Ahora volvemos al tema central del artículo, consideramos una situación con dos monoplazas, uno tras otro, a gran velocidad y separados por poca distancia. El monoplaza precedente dejará tras de sí un flujo turbulento. Además de eso, y cómo podemos apreciar en la imagen, la mayor parte del aire se desvía hacia arriba por medio del alerón trasero provocando una falta de aire. Y finalmente debemos considerar que la temperatura del aire es más elevada que la de la corriente libre debido a los gases de escape del motor y a la fricción.
En conjunto, el flujo turbulento, la falta de flujo y el incremento de la temperatura del aire van a provocar las siguientes consecuencias en el monoplaza de atrás.
- Disminución de la downforce. Provocada por el flujo turbulento y la falta de aire.
- El monoplaza tiende a subvirar por la falta de agarre en el tren delantero.
- A mayor temperatura el aire aumenta su viscosidad. Por esta razón aumenta la drag.
Vamos a explicar en una situación de carrera las consecuencias anteriores. Lo dividiremos en dos situaciones para entenderlo mejor y finalmente terminaremos explicando el conjunto.
Suponemos la situación en que dos monoplazas ruedan en un circuito muy virado separados por pocos metros. Cuando el monoplaza de atrás se acerca al de delante, se encuentra con el aire sucio, la falta de aire y la mayor temperatura de este. Luego en los puntos de frenada, cuando se necesita el agarre para empezar el giro, el monoplaza entra en subviraje y con la consecuente pérdida de tiempo se despegan en la salida. Repitiendo muchas veces la secuencia, el coche de atrás tendrá dificultades para refrigerar correctamente sus frenos y su motor.
Vamos a ver el segundo caso, ahora suponemos dos coches que corren en una recta muy larga, uno tras otro. Cuando la distancia entre uno y otro es suficientemente pequeña el monoplaza de atrás entra bajo los efectos del flujo turbulento y de la falta de flujo. Esto, como ya hemos explicado, produce una disminución de la drag y por lo tanto producirá un aumento en la aceleración. En este caso los efectos del incremento de temperatura no serán tan grandes como en el primero, ya que probablemente el adelantamiento se producirá.
Finalmente pondremos el caso real, dónde los circuitos están compuestos de partes viradas y también de rectas largas. Durante la parte virada el coche de atrás no puede acercarse demasiado al de delante para no perder carga aerodinámica y consecuentemente, tiempo. De esta forma, en las curvas que enlazan con las rectas el monoplaza de detrás no puede salir suficientemente cerca del de delante para poder realizar la maniobra de adelantamiento. La única opción es esperar a un error del piloto delantero.
Raramente una sola causa provoca una consecuencia. En nuestro caso no es sólo la aerodinámica la que causa la falta de adelantamientos, pero sí que es la que colabora con mayor peso. Otro factor que contribuye es la normativa de la FIA, ya que no deja a los ingenieros mucho margen para hacer cosas distintas y todos los monoplazas son todos parecidos. Finalmente también creo que es debido al gran nivel de competencia que hay en todo el mundo de la Fórmula 1. Es tremendamente increíble ver coches separados por pocas milésimas de segundo… Sólo nos queda esperar y confiar en que toda la gente del gran circo haga lo que pueda para aumentar el espectáculo.