Els cotxes de Fórmula 1 per a la temporada 2022, dels quals vam veure el primer prototip al Gran Premi de Gran Bretanya d'enguany, seran diferents dels que correran aquest any i hi ha pràcticament consens que seran molt més atractius visualment.
Les diferències entre els cotxes del 2021 i del 2022 són clares i una de les més ràpidament visibles són les noves rodes de major diàmetre que ara estan equipades amb rodes de 18″, en comptes de les actuals de 13″.
Però és l'aerodinàmica dels nous monoplaça la que promet marcar tota la diferència en l'objectiu (habitual) de facilitar els avançaments i augmentar la competència a les curses.
Podem veure que el monoplaça que s'utilitzarà el 2022 té un aspecte molt més “net” que els monoplaça del 2021, conseqüència de la “neteja” de les superfícies aerodinàmiques, ja sigui reduint-ne el nombre o simplificant-ne el disseny.
La conseqüència directa d'això és que els nous cotxes no seran capaços de generar tanta força aerodinàmica (carga aerodinàmica o sustentació negativa) com els cotxes del 2021, però l'objectiu principal de la nova aerodinàmica no era reduir la càrrega aerodinàmica, sinó per generar menys “aire brut”.
"Aire brut"? Què es?
Això no és aire... contaminat, sinó que és el terme que es dóna (dirty air en anglès) a l'aire turbulent que es forma a la part posterior del vehicle quan passa per l'aire. Per al monoplaça que segueix darrere, el vostre pilot sentirà ràpidament els efectes d'aquesta turbulència que afecta el flux d'aire.
L'eficiència de les superfícies aerodinàmiques del teu cotxe es redueix, la qual cosa també significa que la força aerodinàmica generada és menor i, en conseqüència, l'adherència i la velocitat de pas per les corbes són menors.
Un cotxe que en segueix de prop perd entre un 35% (20 m de distància) i un 46% (10 m de distància) de la seva força aerodinàmica, la qual cosa explica molt les dificultats d'un conductor per mantenir-se a prop de la part posterior del cotxe que persegueix. .
És imprescindible reduir la quantitat d'"aire brut" generat i aquí és on l'aerodinàmica del nou cotxe marca la diferència.
I l'element aerodinàmic que està generant més curiositat i intriga en el nou cotxe és el disseny del seu alerón posterior, que no pot ser més diferent dels que s'utilitzen actualment a la Fórmula 1.
"Corbes" de l'ala posterior
Les ales dels cotxes de F1 actuals són semblants a una caixa: tenim dos perfils d'ala uniformes (l'ala mateixa) que estan "envoltades" per dues plaques verticals planes anomenades plaques finals.
Una solució eficaç per generar quantitats massives de força aerodinàmica, però també per generar molta turbulència darrere vostre, en gran part a causa d'aquestes plaques finals.
Aquests ajuden a canalitzar el flux d'aire sobre els perfils de l'ala, reforçant la zona d'aire d'alta pressió que es genera a la part superior de l'ala, que al seu torn augmenta els valors de força aerodinàmica. Però també generen vòrtexs que creen moltes turbulències a l'estela del vehicle i perjudiquen el flux d'aire al cotxe que hi ha darrere.
El disseny del nou alerón posterior no pot ser més diferent, ja que ja no hi ha elements rectes i plans i tots són curvilinis, sense plaques terminals. L'efecte "al voltant" de la placa final deixa d'existir, fent que una part de l'aire d'alta pressió generat a la part superior d'aquesta ala corba s'escapi pels laterals, la qual cosa redueix no només la força aerodinàmica sinó també la quantitat d'"aire brut" generat.
Per compensar la pèrdua de força aerodinàmica, els cotxes de Fórmula 1 per a la temporada 2022 rebran un nou fons. Aquest deixarà de ser pla i tindrà túnels de Venturi en tota la seva longitud, generant l'efecte terra. És a dir, l'aire que passa per aquests túnels s'accelera, donant lloc a un efecte d'aspiració, "enganxant" el cotxe a l'asfalt. Ara és la part inferior del cotxe i no les superfícies aerodinàmiques a la part superior, com l'alerón posterior, que són les principals responsables de generar força aerodinàmica.
És una solució eficient que també contribueix a l'objectiu de reduir “l'aire brut” a l'estela del vehicle.
Tot i així, es continuarà generant "aire brut" (no hi ha manera d'evitar-ho completament, ja que és un dels efectes d'un objecte "empènyer un forat" a l'aire). Però el nou alerón posterior curvilí té un "truc" més...
Aquest està dissenyat, contràriament al que s'esperaria, per dirigir l'"aire brut" al centre i immediatament darrere del difusor posterior; hauria de fer el contrari, és a dir, eliminar aquest aire turbulent i no desitjat del cotxe.
Però el motiu pel qual fa això és, una vegada més, pel nou fons del cotxe. Com dèiem, la part inferior del cotxe és ara el principal generador de força aerodinàmica, accelerant l'aire a través dels seus túnels Venturi cap al difusor posterior.
Aquest corrent accelerat d'aire que surt des de la part inferior i surt pel difusor capta l'"aire brut" que l'ala posterior corbada ha concentrat en aquesta zona i el dirigeix cap amunt i lluny del cotxe que hi ha darrere. Això també és el que justifica la presència d'una segona ala, en posició més baixa, però immediatament a sobre del difusor.
Això genera una zona de baixa pressió que ajuda a amplificar aquest efecte, aspirant l'aire turbulent perquè pugui ser endut pel flux d'aire del difusor. Intel·ligent, no?
El resultat de tot això? El cotxe que segueix darrere només perdrà el 18% de la seva força aerodinàmica (a 10 m de distància) en lloc de perdre el 46% com hem vist abans!
Per obtenir més detalls sobre el nou alerón posterior curvilí, mireu el vídeo publicat pel pilot Scott Mansell (no relacionat amb Nigel Mansell) al canal Driver61 (en anglès, sense subtítols):