¿CÓMO FUNCIONA (HIPOTECAMENTE) EL DRS-DUCT DE MERCEDES?

(hipotético trazado del DRS-DUCT de Mercedes)

Por Manuel Angel Gil y Bruno Alexandrov        

 Sugerencias:   Preevio del GP de Australia 2012

Tias buenas del Paddock 2012

El mosqueo con Mercedes viene desde la temporada pasada y en algunos de los test finales. Se rumoreaba que estaban intentando montar algo es su alerón delantero, sin concretar que podía ser ese 'algo'. Ahora ya lo tenemos claro, y gracias a las aclaraciones de Craig Scarborough el resto de los mortales podemos entender de que va la historia e intentar teorizar sobre el asunto intentando acertar en algo.

(Parecen confirmarse, con estas fotografias, cómo funciona el DRSduct de Mercedes, con uno conductos que toman aire del aleron trasero, pasan pegados al motor y lo llevan hasta el alerón delantero)

Estamos hablando de un F-DUCT delantero. Especifico esto porque me he cansado de leer por ahí lo de F-Duct pero nadie parece aclarar que se trata de un F-DUCT en del aleron delantero, no del trasero como era en 2010. En realidad, es algo lógico porque la función del F-DUcT del aleron trasero de McLaren la hace ahora mismo el DRS. Si lees esta explicación lo entenderás nuy rapidito. Eso sí, el principio de funcionamiento es básicamente el mismo que el de Mclaren

En un principio, lo que fue un rumor puede haberse convertido en realidad, y Charlie Withing ha dado el visto bueno esta misma tarde en Melbourne. Es decir, que lo que tenemos es una entrada de aire en el alerón trasero del Mercedes W03 que está conectada a través de un conducto que pasa por el cockpit del piloto, y cuya función final en soplar aire en el alerón delantero. Con ello conseguimos que el aire que pasa a través del alerón delantero pase de un funcionamiento en régimen laminar, a un funcionamiento en régimen turbulento. Dicho en otras palabras, conseguimos más velocidad punta, menos resistencia y mas equilibrio entra la parte trasera y delantera del monoplaza. 


¿Quien acciona este F-Duct? Mientras antes lo accionaba el piloto con una mano, con una rodilla, ahora lo opera desde el volante con un botón. Pero de forma indirecta, claro. Es decir, cuando el piloto toca el boton del DRS, el alerón trasero se mueve y deja un par de conductos que recogen el aire y lo canalizan a traves del coche hasta el alerón delantero, donde esto sopla entre sus ranuras para.

¿En qué beneficia esto a Mercedes? Evidentemente, el mayor beneficio es la calificación. En calificación los pilotos pueden utilizar el DRS todo lo que quieran, y por tanto pueden pulsar el DRS a la salida de las curvas para buscar la velocidad necesaria, y liberarse de resistencia y carga aerodinámica que sólo les es útil en curva rápida y frenada. Al activar el DRS, activan el F-DUCT delantero liberando mas carga que el resto de competidores, y equilibrando el coche también. Segúna firma Craig Scarborough ese equilibrio del monoplaza llevaba de cabeza a Michael Schumacher, y en general a los chicos de Mercedes, y con este sistema la cuestion ha mejorado bastante.

¿Qué demonios quiere decir esto? ¿Cual es la explicación física de este rollo? Muy sencillo, la carga aerodinámica máxima se consigue con ese régimen laminar, y eso es muy útil por las curvas del circuito. A más carga, más agarre y más velocidad en el ápice de la curva, ¿pero de qué sirve eso en una recta?

El experimento es bastante sencillo, seguro que cuando eras pequeñ@ e ibas en un coche en marcha a toda velocidad, has sacado la mano en vertical por la ventanilla alguna vez. ¿Qué pasaba? Inmediatamente, la mano se te iba para atrás debido a la fuerza que generaba el aire contra tu mano. Pero, inmediatamente, si ponías la mano en horizontal, la carga sobre tu mano disminuía y tenías que hacer menos fuerza para sustentarla.

Esa es la cuestión. Con la mano en horizontal generas menos resistencia al viento, y por tanto puedes conseguir más velocidad punta. Eso es lo que busca Mercedes, disminuir la carga aerodinámica, y la resistencia al viento, para conseguir más velocidad en las rectas de los circuitos. Lo más fácil en estos casos, sería hacer como tú hiciste de pequeñ@, es decir, cambiar la incidencia del alerón trasero (la mano en tu caso). Un alerón más inclinado genera más carga, y uno más plano menos. Eso es lo que hace el DRS trasero. Entonces, lo que hacen en el aleron delantero es hacer lo mismo que se hacía antes pero sin la intervención directa del piloto.

Sí, el piloto es el que pone en marcha este sistema cuando está en una recta, que es cuando quieren perder carga en los alerones trasero (con el DRS) y delantero (con el F-DUCT) y así ganar velocidad punta en las 'rectas'. Para ello, el piloto pulsa el boton del DRS y los dos sistemas se ponen a funcionar. El DRS levanta el ala, como si fueras tú de pequeñito oiniendo m.as plana la mano. En el caso del F-DUCT delantero, los agujeros de entradas quedan libres  entra aire a alta presión a través del ‘F-duct’ y llegue hasta el alerón delantero. Este, entrará en pérdida, y será como si le hubieses modificado su incidencia, como si estuviese más plano, y por tanto, según se ha comprobado en el W03, ganarás del orden de 5-10 Km/h mas que los que llevan únicamente DRS.

¿Pero cómo funciona con más detalle este sistema? En un coche de F1 el alerón delantero crea alrededor de un tercio de la carga aerodinámica coches. Pero al correr a alta velocidad la resistencia que genera el alerón es tremenda. Además, hay que tener en cuenta que para que estos alerones funciones perfectamente, deben de tener una ranura en medio del alerón que ayude a mantener el flujo pegado al ala, porque sino el alerón también entra en ‘perdida’. Es decir, que los alerones estarán formados por 2/3 alas superpuestas, dejando una ranura entre ellas. Lo que hace el conducto es soplar aire adicional sobre la ranura de separación del alerón t, para romper el flujo laminar, convertirlo el turbulento, y disminuir la resistencia.

ALERÓN 1 PLANO

Un ala de un solo elemento donde vemos como el flujo se separa del ala. Esto es MALO.

ALERÓN 2 PLANOS  (Sin F-DUCT. Bueno en curva. Malo en recta)

Con un ala de dos elementos, el flujo pasa a través de la ranura para evitar la separación del fluido, manteniendo el régimen laminar. MÁS CARGA AERODINÁMICA. Esto es BUENO en curvas, y MALO en rectas

ALERON MERCEDES 2012

Cuando el conducto sopla en la ranura del alerón puede romper el flujo laminar del aire, lo que provoca turbulencias detrás del alerón, su entrada en pérdida, y permite la perdida de resistencia. MENOS RESISTENCIA. Esto es BUENO para la rectas y MALO en curvas.

Esto sería posible de varias maneras, por ejemplo, una podría ser que la ranura esté orientada de manera diferente a la corriente de aire que sopla sobre ella, es decir al conducto. Si se encuentra cerca de la perpendicular a la corriente, podría ser un golpe suficientemente elevado como para interrumpir el flujo de aire suficiente para detener el ala. Estos planteamientos tendrían que ajustarse para no tener ningún efecto a velocidades inferiores a la velocidad máxima en la recta, por lo que el ala daría la carga aerodinámica normal por las zonas que fueran necesarias, como por ejemplo, las curvas de alta velocidad de Barcelona

¿Pueden copiar los equipos este sistema? Red Bull, McLaren y Ferrari están detras de la pista. En cualquier caso, sin ser demasiado difícil de implementar, lleva su tiempo. El experto Gary Anderson de la BBC estima un coste de adaptación de los coches existentes de alrededor de 250.000 euros por cabeza. Realmente es una verdadera obra de ingeniería, y por eso me encanta. De trampa nada. Una idea tan sencilla como hacer pasar aire por una ranura, ha actuado de la misma forma que actuarían los materiales inteligentes, deformandose para disminuir la resistencia de los alerones. Realmente brillante. Como siempre Ross dando fuerte,  copiando una idea de McLaren y adaptándola a los tiempos; y la FIA permitiéndole sus inventos, claro. Eso sí, aún está por ver si será suficiente para que  Mercedes alcance a los Red Bull y lMcLaren. Quizás lo curioso es que aqui en Australia no hay curvas, aunque si dos zonas de DRS. En calificación puede que les venga genial....¡¡veremos!!

No obstante, tómate todo esto como una teoría pues nada está confirmado y los equipos de F1 mienten hasta cuando  mienten.

¿Porque sino se enfureció Michael Schumacher con los comisarios y fotografos, el sábado del GP, cuando se quedó tirado en medio de los libres, no dejando hacer una sólo fotografia del morro de su W03?