TECNICA - ALI ANTERIORI 2019: ecco come alcuni Team stanno cercando di bypassare le limitazioni introdotte dal nuovo Regolamento Tecnico



Autore: @smilextech

Il più grande cambiamento regolamentare della stagione 2019 riguarda l'aerodinamica e in particolare l'ala anteriore; questo componente, essendo il primo ad essere investito dal flusso d'aria ha un'enorme importanza per il corretto funzionamento di tutto ciò che gli sta dietro. Le modifiche regolamentari introdotte dalla FIA hanno lo scopo di migliorare la capacità di una vettura di seguirne da vicino un'altra, detto in parole più semplici sono state pensate per favorire i sorpassi ed aumentare lo spettacolo. 


Parlando di tecnica bisogna concentrarsi fin da subito sulle turbolenze in uscita dagli pneumatici anteriori della vettura che non devono, in alcun modo, andare ad interferire con il fondo vettura e con il diffusore, pena una perdita in termini di carico aerodinamico molto importante. Per questo i vari team, nell'ultima decina di anni, hanno via via sviluppato soluzioni sempre più efficienti per per spingere tali turbolenze il più lontano possibile da fondo e corpo vettura. Dal punto di vista reale, fino alla passata stagione,  il flusso molto sporco (energeticamente parlando) passava esternamente ai pneumatici posteriori (nel canale creato tra i due vortici mostrati nelle prossime due immagini) per poi investire la vettura che seguiva. 


Per far ciò si erano affinate due caratteristiche aerodinamiche sull'avantreno delle varie vetture: la prima è relativa al conosciuto, per gli appassionati di tecnica, vortice Y250 (il numero si riferisce alla distanza trasversale dalla mezzeria della vettura, 250 mm) che si stacca nella zona di collegamento tra la parte neutra dell'ala e quella interna di mainplane e flap superiori. Questo vortice (in verde nella foto in alto) percorre lateralmente tutto il corpo vettura e permette alle turbolenze in uscita dalle ruote anteriori di non interferire con il fondo vettura creando una sorta di minigonna aerodinamica che sigilla il flusso d’aria passante al di sotto la vettura. Un vortice tanto più importante per il funzionamento della monoposto quanto l'assetto rake della monoposto è maggiormente pronunciato. 


Dall'altro lato, si è cercato di incrementare il cosiddetto effetto outwash generato grazie ad una particolare progettazione degli elementi esterni dell'ala anteriore. Upper flap, tunnel esterno, endplate e vari profili di dimensioni meno importanti andavano a generare un secondo vortice molto intenso (in giallo nell'immagine in alto) che andava ad incanalare, anche grazie alla presenza del vortice Y250, le turbolenze generate dagli pneumatici anteriori. L'accoppiata tra vortice Y250 e effetto upwash ha migliorato si l'aerodinamica delle vetture ma ha sicuramente peggiorato quella di cui seguiva poiché l'ala anteriore si trovava cosi a lavorare con un flusso particolarmente sporco con perdite in termini di carico aerodinamico anteriore e di conseguenza sottosterzo deleterio in termini di tempo sul giro.


Per migliorare questa situazione la FIA ha pensato bene di contenere l'effetto outwash (il vortice in giallo) con modifiche regolamentari alle ali anteriori che sono cosi divenute 200 mm più larghe, 25 mm più profonde e 25 mm più alte. Sono stati eliminati gli upper flap, l'ormai "famoso" tunnel esterno e i vari profili interni ed esterni agli endplate. L'ala non potrà avere più di cinque elementi distinti oltre a forme arcuate accentuate (massimo 15°) negli endplate, elementi che ora sono quasi completamente definiti dalla FIA. Oltre a ciò, il numero massimo di condizionatori di flusso da posizionare al di sotto dell'ala son due.


Con queste modifiche regolamentari, la FIA si aspettava di vedere in pista ali come quelle mostrate da Mercedes e soprattutto da RedBull (ma ci aspettiamo un aggiornamento di specifica entro Melbourne) nei loro shakedown con quindi pochissimo effetto outwash accoppiato invece ad un più intenso effetto di upwash necessario per eliminare la resistenza aerodinamica generata dalle importanti, in termini di dimensioni, Pirelli 2019. Ma l'allargamento di 200 mm dell'ala anteriore ha permesso ai Team di trovare l'inganno andando cosi a penalizzare l'effetto upwash in favore del tanto "odiato" outwash. Questo è quanto ci ha mostrato inizialmente Toro Rosso, seguita poi da Alfa Sauber, Mclaren e Ferrari, tutte ali anteriori che presentano la zona esterna dei flap con poco angolo o addirittura una situazione "portante" (angolo negativo) per spingere l'aria esternamente agli pneumatici. Tutto ciò i vari Team non avrebbero potuto farlo se l'ala anteriore fosse rimasta larga 1800 mm.


Se ci concentriamo sulla soluzione portata in pista da Alfa Romeo a Fiorano pochi giorni fa si può notare ancora meglio quanto scritto finora. Il concetto pensato dal gruppo tecnico capitanato da Simone Resta, e di cui fa parte all'interno anche il bravo Luca Furbatto, è il più aggressivo di tutti. Per capire il disegno dell'ala Sauber, che vale ovviamente per tutte le ali anteriori moderne, c'è da fare una premessa importante: solo circa un terzo dell’ala ha scopo principale di produrre deportanza. Le altre parti vengono utilizzate principalmente per condizionare il flusso a valle con le parti esterne che avevano la principale funzione di aumentare l'intensità del vortice generante l'outwash.

Secondo un ingegnere di un Team del circus, la macro soluzione mostrata da Toro Rosso, Sauber, Mclaren e Ferrari, in galleria del vento mostrava evidenti vantaggi rispetto ad una specifica di ala più classica. Vantaggi che si manifestano anche in termini di riduzione della resistenza all'avanzamento rendendo di conseguenza l'ala più efficiente. Ed è molto interessante che, a quanto abbiamo potuto capire, Mercedes sia rimasta un po spiazzata da queste specifiche di ali tanto da far mettere in queste ore in galleria del vento un'ala che incrementi l'effetto di outwash. C'è sicuramente da sottolineare come la W10 sia una vettura con un concetto aerodinamico unico (passo molto lungo e basso rake) e piuttosto particolare. 

Concludendo, potrebbero derivare anche da quanto mostrato in questo articolo le enormi critiche fatte alla FIA da parte di Marko e Horner? Queste le parole di Team Principal austriaco: "Non credo che le cose cambieranno del tutto; da quello che abbiamo potuto vedere le caratteristiche delle monoposto saranno differenti grazie alle nuove regole ma la differenza rispetto alle ultime stagioni sarà piccola. Questa situazione potremo vederla nella prima parte della stagione, poi lo sviluppo che avremo sarà molto ampio nei primi 4 mesi della stagione. Cambiare l’ala anteriore e dire che questa soluzione migliorerà le cose è un approccio piuttosto ingenuo e, in definitiva, costoso. E naturalmente l’onere di queste spese è a carico delle squadre".

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