La tecnología es un factor decisivo en la competición automovilística y en concreto en la Formula 1 de las últimas décadas donde, limitada por un extenso reglamento, las inversiones en el desarrollo aerodinámico del coche son enormes.

Un monoplaza de F1 funciona en muchos aspectos como una aeronave: tiene una serie de elementos que funcionan como un ala, creando una fuerza de sustentación pero que, en lugar de levantar el coche, busca pegarlo al suelo. Con esto se gana agarre y velocidad en curva, pero en las rectas tiene poca utilidad ya que más sustentación significa mayor resistencia al avance. De la misma forma, en un avión quieres un coeficiente de sustentación alto durante el despegue y aterrizaje cuando la velocidad es baja, que no es lo que necesitas durante el vuelo en crucero a alta velocidad. Por eso existen los dispositivos hipersustentadores, como los flaps y slats, que actúan mecánicamente en la forma del ala para conseguir esa sustentación extra cuando hace falta, pero que a altas velocidades no actúan y permiten que la resistencia sea menor.

En la temporada de 2010, las normas de la F1 obligaban a que todos los elementos aerodinámicos de los monoplazas fuesen fijos, no se podían mover con ningún tipo de sistema mecánico y eso impedía tener cualquier sistema similar a los de las aeronaves para cambiar la sustentación-negativa de sus alerones. Pero en el equipo McLaren se dieron cuenta de que soplando aire detrás del alerón podían reducir la sustentación-negativa y resistencia cuando querían sin necesidad de ningún actuador prohibido. Más específicamente, se utiliza un alerón con mucha carga aerodinámica al que en las rectas se induce el desprendimiento de la capa límite con el aire soplado, haciendo que el alerón entre en pérdida y deje de generar sustentación y reduzca así su resistencia vinculada a la sustentación (resistencia inducida).

Este efecto ya era conocido, pero la genialidad está en que el sistema se basaba en un conducto que tomaba el aire de la zona delantera y la conectaba con el puesto del piloto y la salida en el alerón, de forma que el aire seguía durante la curvas el camino más fácil hacia el puesto del piloto, salvo cuando éste tapaba esa salida con el brazo o la rodilla, enviando el aire al alerón y consiguiendo hasta 9,7km/h de velocidad punta extra. De una forma sencilla, consiguieron mejorar las prestaciones del monoplaza con su sistema denominado “Conducto-F”.

Una de las líneas de trabajo en El Ni+Do es el desarrollo de tecnologías que mejoren la eficiencia aerodinámica de las aeronaves. Estamos trabajando en un proyecto que se llama “Sistema de Succión-Soplado” donde buscamos mejorar la eficiencia aerodinámica del ala a la vez que se eliminan parcialmente componentes mecánicos como son los slats.

Nuestro objetivo es integrar dos tecnologías en un sistema para aplicar a aeronaves comerciales o privadas: un sistema de succión de aire en la zona del borde de ataque con uno de eyección de flujo en punta de ala.

La succión en la zona de borde de ataque es básicamente un sistema del tipo Hybrid Laminar Flow Control (HLFC), que retrasa la transición de la capa límite de régimen laminar a turbulento y también su desprendimiento en caso de altos ángulos de incidencia, consiguiendo de esta manera un flujo más laminar en crucero (menor resistencia y ahorro de combustible), y un aumento del coeficiente de sustentación máximo para compensar la potencial eliminación del slat en las fases de despegue y aterrizaje. Por otra parte, ese aire que hemos succionado lo devolvemos al exterior de la forma más beneficiosa posible: soplando en punta de ala se puede reducir la resistencia inducida, afectando al torbellino de punta de ala y de este modo optimizando la función del dispositivo de punta de ala, winglet cuya misión es la de reducir la intensidad del torbellino marginal de punta de ala. Queremos ganar en simplicidad de la solución, ya que con esto se sustituiría toda una pieza móvil de grandes dimensiones y su mecanismo que es el slat por un sistema de tubos y un compresor accionado por un motor eléctrico.

Al igual que hicieron en McLaren, buscamos una solución sencilla pero innovadora que mejore las características de nuestro vehículo, utilizando flujos de aire de forma activa para controlar la transición y el desprendimiento de la capa límite cuando es requerido. Después de todo, el espíritu de la competición automovilística está en el ADN de Altran (partner oficial del equipo Renault F1 2002-2010 y actualmente del equipo Lotus) y nos sirve de inspiración en cualquiera de nuestros sectores.

Ebook Origen Drones
The following two tabs change content below.
Adrián Sabaté

Adrián Sabaté

Graduado en Ingeniería Aeroespacial por la Universidad Politécnica de Madrid. Estoy empezando mi actividad profesional como consultor junior en el Ni+Do, el área de innovación en ASD de Altran. Trabajo en el proyecto de Succión-Eyección en Borde de Ataque, que me da la oportunidad de realizar un trabajo bastante multidisciplinar.
Adrián Sabaté

Latest posts by Adrián Sabaté (see all)

Pin It on Pinterest

Share This