Uno dei dettagli tecnici più esteticamente d'impatto delle Mercedes che hanno dominato in F1 negli ultimi anni è di sicuro l'ala posteriore "a cucchiaio". Adottata anche dalla Ferrari in alcune occasioni quest'anno, i primi ad introdurre questa soluzione furono proprio i tecnici della Rossa nel lontano 2008, per poi abbandonarla in seguito al grande cambio regolamentare del 2009.
Dettagli storici a parte, per entrare nel tecnico ho bisogno che sia chiaro ad entrambi come funziona un ala e, per farlo, devo portarti in un mondo che le ali le ha viste molto prima della F1.. L'aeronautica.
Dettagli storici a parte, per entrare nel tecnico ho bisogno che sia chiaro ad entrambi come funziona un ala e, per farlo, devo portarti in un mondo che le ali le ha viste molto prima della F1.. L'aeronautica.
Provo a mostrarti come funziona un ala di tipo aeronautico con uno schizzo che raffigura i flussi d'aria che, muovendosi da sinistra a destra, colpiscono una normale ala di aereo. (Il disegno non è in proporzione 😅)
Qualche tempo fa ti parlavo di come interpretare le linee di flusso; provando ad applicare quello che dicevamo al disegno semplificato qui accanto puoi facilmente vedere che (1) il flusso d'aria che va da sinistra a destra viene complessivamente deviato verso il basso, (2) nella parte superiore dell'ala il flusso "si stringe", mentre nella parte inferiore tende ad "allargarsi".
Questi 2 effetti in realtà non sono fenomeni distinti, ma due facce dello stesso fenomeno fisico che si traduce in una forza, proporzionale alla superficie dell'ala, che spinge l'ala verso l'alto; questa forza viene definita Portanza. (Lift per gli amici anglofoni 😉)
Ma cosa succede quando la superficie dell'ala finisce?
Ripensando all'effetto (2), possiamo dire che, tra la parte superiore dell'ala e quella inferiore, c'è un'importante differenza di pressione; dove la superficie alare finisce però, viene meno la parete che mantiene separate le due zone e l'aria tenderà, come è naturale che sia, a spostarsi dalla zona a pressione più alta a quella a pressione più bassa aggirando la superficie alare.
Proprio questo movimento rotatorio dà origine ad uno dei principali fenomeni responsabili della resistenza all'avanzamento aerodinamica (Drag): i VORTICI DI SCIA.
Ripensando all'effetto (2), possiamo dire che, tra la parte superiore dell'ala e quella inferiore, c'è un'importante differenza di pressione; dove la superficie alare finisce però, viene meno la parete che mantiene separate le due zone e l'aria tenderà, come è naturale che sia, a spostarsi dalla zona a pressione più alta a quella a pressione più bassa aggirando la superficie alare.
Proprio questo movimento rotatorio dà origine ad uno dei principali fenomeni responsabili della resistenza all'avanzamento aerodinamica (Drag): i VORTICI DI SCIA.
Ricorda, infatti, che vortici significa bolle di bassa pressione nel posteriore che si traducono in una forza che "tira indietro" il mezzo. In aeronautica il problema è stato parzialmente risolto attraverso un piccolo dettaglio che ha permesso a chi l'ha introdotto di risparmiare milioni di dollari di carburante!
Questa soluzione infatti, guidandola, sposta la formazione dei vortici su un piano diverso da quello in cui viene generata la portanza, aumentando l'efficienza dell'ala.
Ora..
L'ala posteriore di una F1 funziona fondamentalmente nello stesso modo, basta rovesciare tutto:
La zona di alta pressione si trova sopra l'ala mentre quella di bassa pressione è sotto; la forza spinge l'ala verso il basso (Deportanza).
La zona di alta pressione si trova sopra l'ala mentre quella di bassa pressione è sotto; la forza spinge l'ala verso il basso (Deportanza).
Ma perchè il profilo a cucchiaio?
Le paratie laterali ci sono e hanno un'estensione anche maggiore rispetto a quelle degli aerei in quanto ricoprono anche una funzione strutturale, ma non risolvono del tutto il problema. Questo tipo di resistenza, infatti, è direttamente legata alle forze verticali: che siano di portanza o di deportanza, se ci sono, ci sarà sempre una resistenza indotta. Il fenomeno può essere ridotto, ma mai eliminato del tutto.
Le paratie laterali ci sono e hanno un'estensione anche maggiore rispetto a quelle degli aerei in quanto ricoprono anche una funzione strutturale, ma non risolvono del tutto il problema. Questo tipo di resistenza, infatti, è direttamente legata alle forze verticali: che siano di portanza o di deportanza, se ci sono, ci sarà sempre una resistenza indotta. Il fenomeno può essere ridotto, ma mai eliminato del tutto.
A questo punto, sapendo che la differenza di pressione tra le due facce dell'ala è proporzionale all'incidenza (l'inclinazione) del profilo, ridurre l'incidenza in corrispondenza dei bordi laterali del profilo alare (aumentandola nella parte centrale) comporta un ulteriore riduzione della formazione di effetti di bordo quali i vortici di scia e quindi meno resistenza all'avanzamento.
In parole povere, più velocità sul dritto.
Perchè non tutti la utilizzano?
In parole povere, più velocità sul dritto.
Perchè non tutti la utilizzano?
Difficile rispondere a questa domanda..
Bisogna considerare che questo tipo di soluzione non è adatto per tutte le piste, ma solo per quelle che richiedono un carico aerodinamico medio-basso. Il funzionamento dell'ala posteriore poi influenza anche il lavoro del diffusore: probabilmente un profilo di tipo più classico è più facile da interpretare in questo senso.. o forse, più semplicemente, il rapporto costi/benefici non è poi così vantaggioso. Bisognerebbe conoscere dei dati numerici per dirlo.
Io però sono solo uno studente di ingegneria e i dati numerici non posso averli, quindi questo approfondimento si ferma qui. Se ti è piaciuto, fammelo sapere con un LIKE 👍
Noi ci vediamo al prossimo articolo.. Ciao!
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