Fórmula 1
La influencia de la carga aerodinámica en el paso por curva
No hay duda de que la incorporación de elementos aerodinámicos en los automóviles de competición a mediados del siglo XX revolucionó el deporte de motor, especialmente la F1. Gracias al uso de diversos dispositivos como alerones o difusores se aumentaron las velocidades de paso por curva y se redujeron drásticamente las distancias de frenado, llegando incluso a alcanzar valores peligrosos. Es por esto que los máximos organizadores de los diversos campeonatos se vieron obligados a revisar los reglamentos para limitar el uso de estos apéndices aerodinámicos.
Primeras apariciones de alerones en las carreras de F1
Este año, gracias al aumento de la anchura de los neumáticos, se ha incrementado el agarre mecánico. Además, el cambio de reglamento ha permitido aumentar la altura del difusor, el ancho del monoplaza y la envergadura de los alerones, lo que ha posibilitado un considerable aumento de carga aerodinámica. Ambos factores han mejorado el paso por curva, reduciendo hasta en 3-5 segundos los tiempos por vueltas en circuitos revirados como Montmeló o Hungaroring. Sin embargo, en el presente artículo dejaremos de lado el primero para centrarnos únicamente en cómo el desarrollo de agarre aerodinámico ha influido en esta disminución de los tiempos.
Para comenzar, debe quedarnos claro cuáles son las componentes de la fuerza aerodinámica: la sustentación y la resistencia. La primera, en el caso de un automóvil, se encarga de «pegar» el coche al suelo (sustentación negativa), mientras que la segunda se opone al avance del vehículo.
La sustentación tiene origen en la diferencia de presiones generadas por las distintas velocidades del flujo de aire en la parte superior e inferior del ala. El aire que fluye debajo del ala posee mayor velocidad que el aire que circula por encima, lo que genera un gradiente de presiones en dirección descendente que empuja el coche hacia el suelo, como podemos apreciar en la siguiente figura.
Representación de las dos componentes de la fuerza aerodinámica en un vehículo.
Tal y como se ha mostrado, la diferencia de presiones genera una fuerza que podemos representar con ayuda del álgebra como el coeficiente de sustentación (CL) o el de resistencia (CX) multiplicado por la presión dinámica y por el área. Dicho área de referencia empleado suele depender del objeto a analizar, así pues, en el caso un ala se toma la superficie de la planta, pero para el estudio de un vehículo, como es nuestro caso, emplearemos como dato la superficie frontal.
Una vez que nos ha quedado claro cómo actúa la fuerza aerodinámica pasamos a estudiar su influencia durante un giro. En una situación ideal como la que vamos a estudiar, el comportamiento de un vehículo en curva queda reducido a la fricción y al agarre, es decir, a la fuerza de rozamiento. Esta es directamente proporcional al coeficiente de rozamiento (µ) entre el neumático y la carretera, y la reacción al peso del monoplaza (N=M·g).
La fuerza centrípeta (y no centrífuga) que es la responsable del giro en una curva es igual a la fuerza de rozamiento generada por el conjunto.
En esto último se encuentra el punto clave de la cuestión. El hecho de que el vehículo se encuentre bajo la influencia del aire (fluido denso y viscoso) permite que la aerodinámica entre en juego a la hora de realizar este sencillo estudio dinámico. Como vimos anteriormente, el coche en conjunto, gracias al comentado gradiente de presión, es capaz de generar fuerzas verticales que «aumentan» el peso del monoplaza a cierta velocidad. Si el coche creara sustentación positiva, al igual que hacen los aviones, la fuerza de rozamiento se vería reducida, mientras que si genera sustentación negativa la fuerza de rozamiento aumenta, mejorando la velocidad en curva (además de la capacidad de frenada y aceleración).
De este modo, un monoplaza ficticio de masa 720 kg trazando una curva de radio constante 60 m y con unos neumáticos que se comportan de forma lineal (no derrapan) y que poseen un coeficiente de rozamiento de valor 1’4 es capaz de viajar a una velocidad de 28,7 m/s (103,3 km/h) si circulase con la ausencia de componentes aerodinámicos. Sencillo cálculo que podéis hacer despejando la velocidad de la ecuación de la última figura.
Imaginemos ahora que ese vehículo es un Formula 1 con un área frontal de 1’5 m2, un coeficiente de sustentación 2’5, y que viaja a través de aire con densidad 1,22 kg/m3. Utilizando la ecuación de la sustentación aerodinámica y sustituyendo estos valores, calculamos que el vehículo es capaz de generar 192 kg de carga aerodinámica (1885 Newtons). Esta cifra será la que sumaremos a la masa del vehículo, pues en estos momentos el coche ya no está siendo únicamente empujado por su propio peso hacia el suelo, dando como resultado una velocidad de paso por curva de 32,3 m/s (116 km/h).
Como podemos apreciar hay un claro incremento de la velocidad, que en un tramo de 100 m se traduce en una mejora de casi 4 décimas de segundo. Sin embargo, esto es una representación ideal y en ningún caso se corresponde con la realidad. Es más, se encuentra muy lejos de ella pues no hemos tenido en cuenta el hándicap de la resistencia, la influencia del agarre mecánico (deformaciones de suspensiones, chasis, neumáticos…), y que tanto el radio de la curva como el coeficiente de rozamiento de los neumáticos es constante. Además, estamos suponiendo que el piloto es capaz de circular a una velocidad constante y controlando el coche en el límite de su agarre, algo prácticamente imposible…
Flujo de aire en un F1
Aún así, nos ayuda a entender el papel crucial de la aerodinámica en el desarrollo de un automóvil de competición, dónde los GT son capaces de generar hasta 700 kg de empuje por los 2500 kg de un F1. Sin duda, una cifra brutal la de estos últimos, la cual se alcanza a altas velocidades (recordemos que el empuje varía con el cuadrado de la velocidad) y que es equivalente a 3,5 G de fuerza, permitiendo a un Fórmula 1 poder rodar boca abajo sobre un techo.
Ahora imaginen un 2-3% de esos 2500 kg: esto es lo que marca la diferencia entre escuderías como McLaren y Williams en circuitos como Hungaroring, dónde los de Woking son capaces de ponerse como «los primeros del resto».
Carlos Sainz pone el broche final al Gran Premio de Baréin con un magnífico tercer puesto. Sin embargo, parece ser que el madrileño no pudo festejar con su equipo al bajarse del coche. ¿Ferrari está en contra de Carlos? ¿Fue alguna clase de boicot al piloto español? Desde MomentoGP te contamo todo lo que sucedió durante la celebación del podio.
Imágenes de televisión: el estallido de los fans
Las redes sociales estallaban el sábado cuando, tras finalizar la carrera y esperar la llegada de los tres primeros, las cámaras de los medios captaban un recibimiento poco esmerado por parte del equipo Ferrari hacia Carlos Sainz. Y es que varios usuarios compartían el mismo clip de vídeo: el piloto español bajándose del coche, paralizado ante su monoplaza y sin saber a dónde dirigirse porque no había mecánicos ni trabajadores de su equipo a los que lanzarse para celebrar.
🏎️ | Carlos Sainz busca a los ingenieros de Ferrari para celebrar el podio y no hay ni Dios esperándole.
Como les jode que un español esté humillando a la estafa monegasca. Este año nos vamos a divertir.pic.twitter.com/UHwCeU5jGm
— Unai Cano (@unaicano10) March 2, 2024
La reacción de los fans fue inmediata. Muchos aficionados estallaron, defendiendo a Carlos y compartiendo diferentes mensajes por las redes sociales que fueron, poco a poco, generando una gigantesca bola de nieve que se descontroló.
Boicot al piloto español: ¿verdad o mentira?
Hubo espectadores que se sumaron al fenómeno tan solo con el breve clip de vídeo compartido, lo que provocó una desinformacón absoluta. Tal fue la repercusión, que espectadores que se encontraban en el propio circuito tuvieron que salir a defender la realidad de lo que había ocurrido. Y es que, al parecer, el acceso al podio se dificultó para todos los trabajadores. Un usuario de la aplicación X comentaba que lo mismo le sucedió a los pilotos de Red Bull, que tuvieron que localizar a sus ingenieros para poder sentirse arropados, dado que los mecánicos no podían disponer de sitio en primera fila por organización de espacio y normas del propio Gran Premio.
!Los mecánicos de @ScuderiaFerrari no estaban esperando para recibir a @Carlossainz55 ¡ Eso debió parecer por la tele. Pero la realidad es que tampoco estaban para recibir a @Max33Verstappen los de @redbullracing y Max vino hacía donde estaba Chalerm Yoovidhya, Adrian Newey y… pic.twitter.com/AvHVsvXNzj
— F1 DESDE DENTRO (@PressRacing) March 2, 2024
Más usuarios confirman que el acceso fue complicado y que hasta el padre del propio Carlos tuvo que saltar la valla para poder guiar a su hijo hacia donde le esperaban los mecánicos y el resto del equipo. Imágenes que no captaron las cámaras de televisión.
Era bastante difícil acceder cerca del coche de Carlos en el parc ferme. De echo Carlos Sainz padre tuvo que saltar por la plataforma de fotógrafos donde yo estaba para poder llegar 😅
— Xavi Bonilla (@boniphoto_) March 3, 2024
Definitivamente, el piloto madrileño pudo disfrutar de su exitoso tercer puesto como el resto de sus compañeros, dentro de las limitaciones impuestas por la organización del Gran Premio de Baréin, descartando cualquier «boicot» por parte de Ferrari al madrileño.
Eso es falso. El tiro de la cámara no abarca toda la longitud de la valla. Estuvieron todos sus mecánicos, su padre y su representante. @unaicano10 te aconsejo que antes de tirar "mierda", te asegures y a los lectores, que no os fieis de cualquiera https://t.co/Ros4zmDaJz
— Jaume Ciurana (@JaumeCiurana) March 3, 2024
Baréin acogía la primera carrera de la temporada 2024. 97 días después de que la bandera de cuadros cayese en el GP de Abu Dabi, el semáforo se apagaba para que los 20 pilotos de Fórmula 1 arrancasen sus motores.
Tras una salida bastante limpia, a excepción de un trompo y toque entre Lance Stroll y Nico Hulkenberg, Verstappen ha conseguido sacar de la zona de DRS a su perseguidor Charles Leclerc antes de que pudiese activarse a partir de la segunda vuelta. Por su parte, Pérez adelantó a Carlos Sainz y Fernando Alonso trató de mantener detrás a los McLaren y Hamilton sin mucho éxito.
Russell no tardó mucho en adelantar al Ferrari de Leclerc al igual que Checo. En la vuelta 11, el único contendiente que todavía no había adelantado al monegasco, su compañero de equipo, Carlos Sainz, decidió meterse por el interior en la primera curva y arrebatarle un cuarto puesto que lo mantenía en la lucha por los puestos de podio.
Este adelantamiento no debió de sentar muy bien en el muro de los de Maranello, que prepararon un undercut al español retrasando su parada. El undercut funcionó pero, tras su parada, Sainz era imparable y, de nuevo en pista, adelantaba a Leclerc de nuevo al final de la recta dejándole sin posibilidad de contrataque.
Dos vueltas más tarde, Carlos Sainz daba caza a su última presa para alcanzar el tercer escalón del podio, George Russell, en un magnífico adelantamiento en la segunda zona de DRS. El español fue nombrado «Piloto del día» por los seguidores al final de la carrera.
Por su parte, Fernando Alonso no pudo hacer mucho más de lo que ya vaticinaba antes del inicio de la carrera, un 9º puesto que no deja un buen sabor de boca a los seguidores del piloto asturiano, lejos de lo que él mismo consiguió el año pasado en este mismo circuito.
Los de Aston Martin estiraron la segunda parada demasiado haciendo que Alonso saliese 12º a pista y obligándole a adelantar a Magnussen, Zhou y Stroll para conseguir dos puntos que saben a poco.
Para la siguiente carrera no habrá que esperar, dentro de 7 días nos espera la siguiente cita del campeonato en Arabia Saudí, donde Red Bull puede magnificar su dominio con otro 1-2 que demuestre que van camino de ser de nuevo campeones.
El circuito de Sakhir ha recibido la primera sesión de clasificación de la temporada 2024 y en un horario poco común, en viernes.
La Q1 ha transcurrido con normalidad con la sorpresa de las dos últimas posiciones. Ocon y Gasly han quedado 19º y 20º, sembrando claras dudas sobre el futuro del equipo Alpine.
La segunda parte de la clasificación ha estado marcada por el tiempo que ha marcado Verstappen en un primer intento, sacándole más de medio segundo a su compañero de equipo que quedaba segundo.
En los segundos intentos de la Q2, Hulkenberg ha hecho sonar la campana metiendo 6º a su Haas y dejando fuera a los Visa Cash App RB, a Lance Stroll, Albon y Magnussen. Leclerc ha sido el único piloto capaz de superar el tiempo estratosférico del primer intento de Max.
La Q3 ha visto a todos los equipos poniendo sus monoplazas al máximo, sin esconder nada y Verstappen ha conseguido la primera pole del año seguido de Leclerc y Russell.
Por su parte, Sainz les ha perseguido quedando 4º y Alonso, en un intento anterior al del resto, ha colocado el Aston Martin 6º.
Mañana sábado, la noche de Baréin recibirá la batalla por la primera victoria y los primeros puntos de 2024.
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