Después de la entrada que le dediqué hace pocos días a la fibra de carbono y su uso en la construcción de los monoplazas, hoy me adentraré un poco en el mundo de la aerodinámica, el modelado rápido, las maquetas y el túnel de viento.
Primeramente vamos a definir unos términos que los diseñadores y aerodinamistas utilizan en su día a día, y que, como veréis después usan en los vídeos que os dejo.
- Modelado rápido: es el proceso mediante el cual se construye una maqueta, en poco tiempo, partiendo de algún archivo de CAD. Hoy día se usan dos sistemas:
- Sinterización selectiva.
- Estereolitografía.
1.- Sinterización selectiva: mediante un láser se esculpe la pieza sobre una sustancia de nailon-aluminio. Dicha sustancia se funde y solidifica creando la maqueta deseada.
2.- Estereolitografía: de coste inferior a la anterior y menos precisa. En un recipiente de polímero líquido se crean las piezas que de alguna manera va tallando un láser.
Hace un par de años coincidí con un diseñador industrial en un curso sobre 3D y gracias a él tuve noticias de ésta técnica que la primera vez me sonó a ciencia ficción. En el siguiente vídeo podréis ver cómo funcionan estas técnicas:
El otro proceso, más artesanal, es el que vienen realizando los maquetistas desde hace unos años. La construcción de maquetas a escala del 50-60% del tamaño real.
Tanto los procesos descritos al comienzo, como la construcción de maquetas, tienen como fin último crear un modelo a escala del monoplaza definitivo, y sus aciertos y errores serán medidos en el túnel de viento.
En la confección de las maquetas, los materiales que se usan para su construcción son idénticos a los reales, ya que los materiales no se comportan de la misma manera frente a la influencia del viento. Los neumáticos por ejemplo los fabrica Bridgestone (suministrador oficial de neumáticos en la F1) a la escala precisada por los maquetistas (mínimo 50%).
En resumen, que tanto el chasis, los neumáticos, suspensiones y cualquier otro elemento que se vea envuelto con la aerodinámica, funcionan como en el modelo real. Por eso es tan importante la minuciosidad que emplean en su desarrollo los maquetistas. Un error en el túnel de viento sobre una maqueta la mitad de grande, en pista es dos veces más grave.
Es habitual que se produzcan al menos tres maquetas idénticas para verificar los datos obtenidos en el túnel de viento.
Como siempre digo en estos casos, mejor ver que leer:
Es muy interesante el apartado donde habla de la “downforce” (fuerza de sustentación) y las diferentes configuraciones que hay que testear en el túnel. Distintos circuitos requieren distintas configuraciones aerodinámicas, usando como ejemplos extremos Mónaco y Monza.
PD: Al final he desechado la opción de intentar traducirlos y subtitularlos, no por el tema de visitas, que ha funcionado la mar de bien, si no por el tiempo que podría llevarme todo el proceso. Los que tengáis problemas con el idioma tomad como referencia las imágenes para comprender mejor los textos.
Ahora lo interesante es ver que hacen los equipos, si continuan evolucionandolos porque los del próximo año serán basicamente iguales o si es mejor parar las evoluciones y comenzar de nuevo, algo que a los equipos que diseñaron el chasis para el Kers y sin doble difusor podría serles mas interesante utilizando el actual como vehículo de pruebas.
Supongo que habrán aceptado lo de seguir con el doble difusor, porque mas o menos todos los equipos ya han gastado en su desarrolo.
Tambíen habría que hablar de los motores, la pieza ‘reina’ por excelente ha pasado a un inmerecido segundo plano.
Un cordial saludo.
@FA
Pues estoy con la mosca tras la oreja, porque ya parece oficial el abandono del KERS, así que teniendo en cuenta que en teoría no deberían existir test durante la temporada 2010, lo suyo sería empezar el desarrollo de los nuevos monoplazas sin KERS ya mismo, no?
Si tomamos como referencia a Renault, cuyos últimos cambios no han dado el resultado esperado, lo mejor sería empezar cuanto antes el desarrollo del R30.
Al final a pesar de tanta tecnología, como se ve en la entrada de hoy, de poco sirve sin el resultado final en pista…
¿Era Enzo Ferrari quien decía aquello de ‘La aerodinámica es para ingenieros fracasados que no saben construir motores’?
Un saludo.
No entiendo muy bien porqué se dice que es mucho mejor un túnel de viento con monoplazas a escala real que con ese tipo de maquetas. Imagino que tendrá que ver con la fuerza de la gravedad…
A mi me gusta más la fase de simulación informática. Las posibilidades de un superordenador con la capacidad que tienen hoy en día son infinitas, lo que pasa es que depende de la programación humana, que es limitada. En teoría, partiendo de una base, con un reglamento y unos materiales, un superordenador tiene el potencial suficiente como para dar con el total absoluto de un monoplaza. Pero es el hombre quien tiene que decirle como debe hacerlo, y aquí es donde un simulador o un CDF pierde la mayoría de su potencial ¿Qué pasará cuando lleguen los ordenadores cuánticos?
Saludos…
@R74
“Jugando” con modelos a escala la pega es que después todos los datos obtenidos hay que aplicarlos a las escalas reales.
En principio se usan escalas al 50 ó 60% del tamaño real para ahorrar costes con el túnel de viento. Ten en cuenta la cantidad de energía que hace falta para simular la fricción del aire sobre el monoplaza.
Otra limitación del túnel, no hay posibilidad de ver cómo se comporta el monoplaza en el paso por curva.
Todo lo que comentas sobre los sistemas de DCF (Dinámica Computacional de Fluidos) es cierto. Por muy potentes que sean esos ordenadores hay que programarlos correctamente y al final esa tarea es cosa de un humano.
Un saludo.
Yo estudie un poco de mecanica de fluidos y resulta que es mas complicado de lo que parece pasar los datos de los modelos a escala a los reales, no es algo lineal y creo q tampoco muy exacto. Por eso son mejores los tuneles 1:1. Que conste q solo estudie un poco corregidme con piedad si hace falta…
@templao
Que va templao, si cuantas más opiniones mejor. La idea de éste tipo de entradas es poner conocimientos en común para seguir aprendiendo tod@s (yo el primero).
Está claro que el proceso no debe ser tan sencillo como parece, de lo contrario equipos como Renault en 2007 o McLaren este mismo año no andarían tan perdidos con los datos que han obtenido de sus respectivos túneles de viento.
La escala 1:1 está prohibida en la F1. No se puede probar con modelos a escala real.
Un saludo.
Referente a lo que dijo templo, bueno, es bien simple, por supuesto que no es un cambio de escala lineal, es por eso que veíamos sobre todo en anteriores temporadas como muchos apéndices no tienen la rigidez ideal y en muchos casos vibran como locos.
Respecto a lo de la escala 1/1 mas que no hacerse por prohibición… (que de no estarlo seguro que lo harían) es por el alto coste que conlleva un túnel del viento con plataforma rodante, que pueda girarse etc, que sea capaz de girar a mas de 300 km/h, junto con fuerzas de viento de esa potencia. cosa que lleva un gasto energético y económico descomunal, y muy difícil de plantear a los inversores. Normalmente los túneles de viento 1/1 se utilizan para vehículos de calle, y no recuerdo ninguno que sea de plataforma móvil de alta velocidad, todos son de “lenta” y el viento creo que lo ponen a 200km/h o 220, mas o menos. O bien son túneles de viento para medir la sonoridad aerodinámica.
Saludos, Spigel.
@Spigel
Como ya comentaba en una respuesta a R74 probar con modelos a escala real en la F1 está prohibido. Los motivos de ahorrar costes también los dejaba claros en la misma respuesta.
Muy interesante las velocidades a las que se supone funcionan los ventiladores. La verdad es que este dato no lo he podido contrastar con distintas fuentes.
El los libres de ayer viernes, en Nürburgring, se pudieron ver unas interesantes imágenes a cámara lenta del BMW de Kubica saltando por uno de los pianos de una curva y era impresionante poder ver la vibración de todo el alerón delantero.
Un saludo y gracias por el aporte.
[...] Mientras que el modelo que podemos observar en el VJM03 de Force India, parece definitivo, se ve claramente que en Red Bull estaban probando con un modelo que apostaría lo han creado gracias a la estereolitografía, de la cual hablamos en aquel primer acercamiento a la aerodinámica. [...]