El porqué de la hendidura en forma de V en los alerones de F1

Detalle aleron traseroMuchas veces nos hemos preguntado el porqué de esas formas tan extrañas y rebuscadas en los coches de Fórmula 1. Evidentemente todas tienes su razón de ser y a menudo sólo puede dar una explicación válida sobre ellas el diseñador que las ha ingeniado. Hay que decir que estas formas no vienen directamente de la genialidad de los técnicos, que efectivamente son genios, sino que proceden de un largo estudio aerodinámico precedido, ahora sí, por una idea genial de alguien.

El caso que hoy nos ocupa creó cierta controversia la temporada pasada, pues se decía que la Scuderia estaba violando el “Espíritu de la norma” con este diseño. Se trataba de una hendidura en forma V, desproporcionada según algunos equipos, en el flap del alerón trasero.

 Alerón trasero ferrari 2012

El motivo principal de esa hendidura es la falta de velocidad de aire en esa parte del alerón. El coche está influenciando el flujo en esa dirección haciendo que ahí tenga una velocidad menor y una componente distinta al resto del alerón.  Por este motivo también es frecuente ver curvas o diferentes perfiles a lo largo del plano principal del alerón, con el fin de optimizar cada parte a la velocidad y dirección del aire que está incidiendo.

En la siguiente imagen tomada de una simulación CFD se muestra el diagrama de presiones en un alerón trasero. En este caso no es de un Fórmula 1 pero es igualmente válido para explicar el fenómeno.

Distribucion presiones

En la imagen se puede comprobar como la distribución de presiones en casi todo el perfil es negativa excepto en la zona central. Curiosamente hay una zona de presión positiva que tiene forma triangular… Eso nos lleva a pensar que el bocado que le quitan al alerón tiene algo que ver cono esa zona. ¿Pero qué influencia tiene eso sobre la aerodinámica del ala trasera?

Con el fin de generar el máximo downforce posible se introducen alerones con varios perfiles. En Formula 1, por normativa, sólo está permitido el uso de un alerón y un flap, en otras categorías se pueden llegar a usar más perfiles. Básicamente lo que permite el flap es poder alcanzar ángulos de ataque mayores sin que haya desprendimiento de la capa límite (concepto que ya se ha introducido en entradas anteriores). Para conseguirlo, el flap genera en su parte trasera una depresión que va a tender a absorber el aire que circula por la parte baja del perfil principal. Parece obvio pensar en este momento, que si hay una zona de alta presión en el flap (zona triangular), eso no va a absorber nada, y por tanto el rendimiento va a caer. Una forma sencilla de eliminar esa depresión es crear en  esa parte una hendidura. Haciendo el perfil más estrecho en esa parte el aire no perderá tanta velocidad y la depresión necesaria en el flap para evitar el desprendimiento de la capa límite va a seguir existiendo.

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