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martes, 30 de junio de 2015

GP de Gran Bretaña 2015: ¡Feliz Cumple Nico!

 

Duelo en la cima de la tabla cuando el calendario llega a la cuna de la Fórmula 1

Ya ambos pilotos de Mercedes han cumplido los 30 años –con felicitaciones originales incluidas entre ellos- y el título se seguirá moldeando en Silverstone este fin de semana. Aquel circuito donde todo empezó: primera carrera, primera victoria de Ferrari, primeros pasos de Mercedes….¡llega un nuevo Gran Premio de Gran Bretaña!
 
El pasado sábado fue el 30º cumpleaños de Nico Rosberg. No faltaron todo tipo de felicitaciones de aficionados de la Fórmula 1 para el aspirante al título de campeón del mundo, aunque hubo una que, además de ser inesperada, fue bastante sorprendente. Y es que su compañero de equipo –aunque ex amigo- Lewis Hamilton le envió un mensaje un poco ‘confuso’ por Instagram:
 
Envío un gran mensaje de Cumpleaños Feliz a mi compañero de equipo, mi viejo amigo Nico. Ahora eres tan viejo como yo, pero pase lo que pase siempre me veré más joven porque black don’t crack". La expresión inglesa de Black Don’t Crack se usa para decir que las personas con piel de color negro no aparentan la edad que tienen, sino parecen más jóvenes.

¿Es tan malo ser treintañero en la Fórmula 1? Pues no, al menos en el circuito de Silverstone.
Y es que parece que la edad te hace más veloz en la categoría reina, al menos históricamente…

De las 48 ediciones que se han disputado en Silverstone en favor del GP de Gran Bretaña (incluida la primera carrera de la historia de la F1), 27 ganadores han sido mayores de la marca de 30 años, mientras que 21 pilotos han sido laureados en Silverstone con su veintena de años.
Por tanto, que nadie espere que la edad pueda afectar a Nico este fin de semana, porque parece que el alemán esté más enchufado que nunca después de reaparecer en Austria, en un fin de semana donde nada le salió al otro treintañero de Mercedes.
La presión ahora la tendrá el mismo Lewis Hamilton, que después de que Nico ganase en su GP local en Mónaco, toca correr en tierras inglesas. El mundial sigue al rojo vivo y 10 puntos son los que distancian a ambos. 
Difícil lo tendrá cualquier otro equipo para desafiar a los Mercedes, en la que es la ‘carrera local’ para la gran mayoría de equipos por tener sus fábricas en Inglaterra (Force India, mismamente en Silverstone), a menos que algún tromba típicamente británica se anteponga en el camino de las flechas plateadas.
En el que será el GP nº 925 de la historia, los españoles buscarán remontar sus últimas rachas negativas. Fernando Alonso lleva 4 carreras seguidas (5 abandonos en 7 pruebas) sin cruzar la línea a final de carrera, y aunque el circuito de Silverstone no es especialmente fundamental el motor, su unidad de potencia Honda no le ayudará en lo más mínimo.
El objetivo sigue siendo el mismo para el equipo de Woking: poder rodar lo máximo posible a modo de preparación de 2016. No muy lejos se quedará el Manor de Roberto Merhi, que empezó la temporada con planes de correr solo un par de carreras y ya parecería raro no verle en la parrilla. Otra vez luchando contra su compañero de equipo como único rival real.
Por otra parte, se espera volver a ver en la zona de puntos y en la Q3 a Carlos Sainz, después de haber sufrido los últimos Grandes Premios por su unidad de potencia Renault y demás problemas de fiabilidad.
Siempre resultan complicados de pronosticar cómo serán los GP de Gran Bretaña, aunque no solo por la meteorología. De hecho las últimas ediciones siempre han sido bastante controversiales: entre lluvia torrencial el sábado (2012) o hasta 9 pinchazos en carrera (2013) y abandono del líder (2014), ¿qué podemos esperar este fin de semana?
 

miércoles, 24 de junio de 2015

Análisis numérico: GP de Austria F1 2015

 

Nico Rosberg aprovecha su momento y recorta distancias


La octava prueba del campeonato del mundo se ha saldado con una gran victoria para Nico Rosberg en Austria, la cual estuvo gestionada y dirigida desde la misma salida. Lewis Hamilton fue segundo, tras cometer un error que le dejó sin opciones de luchar por la victoria, mientras que Felipe Massa ocupó el tercer cajón del podio. Sebastian Vettel, con otro error en la parada, y Valtteri Bottas completaron el top 5.

Nico Rosberg ha sido el vencedor del GP de Austria, desde la misma salida, momento en el que adelantó a Lewis Hamilton. Aunque ambos Mercedes lucharon muy cerca durante gran parte de la carrera, un error del británico tiró a la basura la opción de luchar por la primera posición aquí. El espectacular accidente entre Kimi Raikkonen y Fernando Alonso fue otro de los atractivos de la prueba en el Red Bull Ring, una repleta de batallas en la que hay que destacar también el tercer puesto de Felipe Massa. Eel Mundial se aprieta, con sólo 10 puntos de diferencia entre los hombres de Mercedes.

La siguiente imagen recoge la situación de los pilotos del top 10 durante la carrera


La carrera fue un claro demostración del influjo que tienen las paradas en boxes, ya que al solo realizar una parada, se convirtió en una prueba de ritmo, teniendo además el agravante de que la calificación había ordenado ya a los coches, así que pocas variaciones se pudieron registrar. Solo la parte central tuvo algunas alternativas, pero que quedaron en nada con el complejo adelantamiento que se da en esta pista.
Este fue el ritmo por vuelta mostrado en la carrera por los diferentes pilotos, así como el ritmo intermedio de cada tanda:


Tras la sesión de pruebas de la jornada del viernes se pudo advertir que tanto Ferrari como Mercedes tenían opciones de luchar por un gran resultado en la carrera, su ritmo era muy parecido, y su potencial parecía que también en esta pista. Pero los chicos de Brixworth volvieron a dejar muy claro que esa situación no era real, volvían a tener un gran ritmo en la carrera, el mejor de todos, aunque eso sí, a una distancia reducida, menos de una décima en el paso por vuelta, razón por la que necesitaron sacar su potencial para asegurar su posición. Esta carrera iba a estar marcada por detalles, y así fue, ya que tanto la tracción inicial de Hamilton, como su optimista salida de boxes fueron losas que no pudo levantar posteriormente.
En Ferrari volvieron a quedar en una segunda potencia, de nuevo a merced de Mercedes, nunca mejor dicho, pero desaprovecharon una posición que debería haber sido suya. Los problemas en la parada de Vettel le costaron un tiempo valioso, que le apartaron en gran medida de tener opciones, no solo de subir al podio, sino de hacerlo como segundo. Williams, por su parte, convirtió el ritmo de su monoplaza, y tras aprovechar los errores ajenos, colocó a Massa en el tercer lugar del podio. Buena carrera que demuestra una vez más que en los circuitos de motor (tipo C. tracción o tipo D. potencia), van a estar por encima de Red Bull.


Un pequeño escalón más tarde llegaba la zona media, en la que Force India y Lotus eran los dos vencedores. Estaba muy claro que en esta pista tener un buen sistema de propulsión, no solo del área de combustión sino también de la recuperación y gestión de energía iba a marcar sentencia, y eso fue lo que pasó. La escudería india realizó una gran sesión de calificación, impulsada por la gran actuación de Hulkenberg, para colarse en la quinta plaza y luchar posteriormente con los Williams, aunque con menor ritmo. Pérez, por su lado, trató de realizar una estrategia muy parecida al año pasado, yendo muy largo y parando lo más tarde posible, pero sin los mismos resultados.
En Lotus Maldonado fue el gran protagonista de la carrera, ya que merced a una gran carrera fue capaz de acceder a las zonas de puntos, logrando ocho puntos muy valiosos para él y su equipo. Fue una gran carrera, con un buen toque de su peculiar conducción, tan agresiva como de costumbre. Grosjean no tuvo un gran día y sufrió problemas en la caja de cambios.
Un poquito más atrás se localizaron los pilotos de Sauber y Toro Rosso. En Sauber han dejado claro que su pico de forma ha llegado ya, lo hizo al comienzo del año, y con un rendimiento cada vez más pobre están comenzando a centrarse más en las próximas temporadas que en esta. No tuvieron ritmo en ningún momento del fin de semana, y su posición fue claramente reveladora. Verstappen fue el único que se pudo salvar, en gran medida gracias a aprovechar otros problemas que por su propio monoplaza. Estaba claro que no iba a ser su fin de semana, pero ahora su monoplaza llega a dos circuitos que mejor se le adaptan, así que comenzaran a sacar su ritmo.
Por último, de McLaren poco que mencionar. Siguen bloqueados en la fase 2 del desarrollo de su monoplaza, un momento en el que se trata de consolidar la fiabilidad, pero parece que les está costando más de lo debido. Veremos si consiguen dar solución en las próximas carreras.

ESTRATEGIAS
Las pruebas del viernes dejaron una situación de extrema dureza en los neumáticos. A pesar de que Pirelli llevaba la gama más blanda de las que tenía disponible a esta pista, su comportamiento siguió dando indicios de que no es lo suficientemente blanda, ya que, por ejemplo, el neumático superblando tardaba dos vueltas en coger temperatura, o la vida del neumático blando excedía con creces 45 giros.

Este escenario, unido al hecho de que los pilotos de cabeza no guardaron ningún juego de súper blando, provocado en parte por la necesidad de tener neumáticos lo más blandos y rápidos posibles para las condiciones húmedas de la Q1, motivó que solo hubiera una estrategia posible, comenzar con superblando y cambiar a blando, o viceversa, siempre en territorio una parada. Estas fueron las estrategias que utilizaron los equipos durante la carrera



Así pues, esta fue la estrategia predominante en la práctica totalidad de los pilotos. Solo Maldonado, Pérez y Ricciardo colocaron el blando se salida, teniendo una tanda inicial muy larga que sirvió para avanzar posiciones que consolidarían posteriormente con el neumático súper blando, hecho que demostró que era la mejor estrategia para los pilotos que salían a partir de la posición 11

Estas fueron las tandas más largas en la carrera.



Vettel y Ricciardo realizaron las tandas más rápidas de toda la carrera, con 36 vueltas para el súper blando y 50 para el duro, datos que indican de manera exacta que Pirelli tiene una gama demasiado dura, y que en realidad, se podría decir que se llevaron neumáticos blandos y medios.
Esta fue la evolución de la pista a lo largo de la carrera.


La pista demostró que estaba en condiciones perfectas durante toda la prueba, lo que marcó un nivel de evolución muy reducido, escenario normal para carreras en seco.

LAS CLAVES DE LA CARRERA
  • Los detalles dan la carrera a Rosberg
  • Vettel pierde algo más que el podio en boxes
  • Gran actuación en Williams con Bottas
Veámoslas un poco más en detalle

CLAVE 1. LOS DETALLES DAN LA CARRERA A ROSBERG
Los pilotos de Mercedes iban a librar una dura y cerrada lucha en la carrera, ya lo hicieron en las sesiones de pruebas libres y en calificación, con una pole que pudo haber sido de cualquiera de los dos. Además habían demostrado un ritmo muy parecido y un nivel muy positivo en la pista, lo que hacía presagiar una lucha muy bonita y cerrada entre ambos



*blanco: Hamilton / azul: Rosberg

Dentro de esta lucha había dos momentos claves, quizás los únicos en los que el adelantamiento fuera posible. El primero era la salida, el segundo y último la parada. Rosberg se hacía con el primero, al realizar una mejor tracción en los metros iniciales, aprovechando al mismo tiempo la escasa diferencia de agarre entre ambos lugares y que la curva iba a el, dos hechos que le permitieron superar a Hamilton y mantener posición durante el resto de la primera vuelta, antes de la llegada del Safety car. La parada terminó de condenar a Hamilton, quien al salir muy rápido pisó la línea blanca y dio al traste con todas sus opciones. El resto de la carrera fue cuestión de ritmo, ritmo y más ritmo, y como en este caso ambos tenían un nivel muy parecido, sirvió para que fuera una carrera de transición.


CLAVE 2. VETTEL PIERDE ALGO MÁS QUE EL PODIO EN BOXES
Vettel tenía ante él una carrera relativamente sencilla. Sabía que sólo tenía opciones reales de luchar por la victoria en condiciones de humedad , ya que su ritmo estaba a la misma altura que los Mercedes, pero faltaban detalles que debían inclinar la balanza a su favor, como en este caso, la llegada de la lluvia. Como el líquido elemento ni llegó ni se le esperó, todo su objetivo era mantener posición ante los Williams. Su máximo rival estaba colocado a su lado. La siguiente imagen representa su carrera




Fruto de ello, en la salida el máximo objetivo de Vettel era mantener a Massa por detrás. De nada servía entrar en lucha con los Mercedes corriendo un gran riesgo de descolocar el coche para que Massa pudiera entrar fácilmente y quitarle su posición, motivo por la que su actitud fue conservadora, así que en la primera parte de la carrera su lugar estaba seguro. Pero llegó la parada en boxes, un aspecto que debería haber sido un trámite, pero que se convirtió en su peor pesadilla, ya que la pistola hidráulica trasera derecha se quedaba parada, y cedía unos valiosos 10 segundos. A su vuelta, se encontraba detrás de Massa, único objetivo de su carrera, por lo que como pasara en Barcelona, la mejor velocidad punta del Williams le hizo imposible avanzar posición.

CLAVE 3. GRAN LLAMADA PARA BOTTAS
Hulkenberg fue uno de los grandes protagonistas en el fin de semana. Tras vencer en Le Mans, su confianza estaba rebosante desde el primer día, un hecho que le impulsó en gran medida, hasta el punto de colocar a su monoplaza en la quinta posición, un lugar para el que no estaba llamado. En carrera poco pudo hacer ante un Bottas, lleno de problemas, al que las cosas no le salieron en ningún momento del fin de semana.




Bottas demostró una táctica de carrera muy buena, pasando por dentro a Hulkenberg en la curva 2, pero como estaba muy cerca le sirvió para abrir el DRS y confirmar su posición. En Force India pararon a Hulkenberg inmediatamente para responder con un undercut, lo que provocó que tuviera que adelantarle de nuevo en la pista, hecho que consiguió no sin problema. Esta lucha fue una gran lucha entre la carrera en pista y la carrera en los boxes, que demuestra una vez más que lo importante es tener un buen coche, pues al final es lo que marca sentencia.

LOS MEJORES REGISTROS
 
Fuera ya de estas posiciones, repasemos lo que nos dio la carrera en situación de vueltas rápidas

Pos.
Piloto
S1
Vel.
S2
Vel.
S3
Vel.
Trampa
Tiempo
Dif
1
Rosberg 17''360 312.1 31''639 231.8 22''144 281.6 314.5 1'11''235
2
Hamilton 17''428 313.4 31''727 229.5 22''204 281.6 314.3 1'11''475 0''240
3
Vettel 17''423 311.5 31''592 232.3 22''241 286.8 322.8 1'11''499 0''264
4
Massa 17''410 312.4 31''802 233.8 22''278 283.8 318.7 1'11''613 0''378
5
Ricciardo 17''656 304.8 31''607 232.6 22''293 277.2 318.3 1'11''689 0''454
6
Maldonado 17''454 316.7 31''693 232.2 22''402 285.1 323.5 1'11''785 0''550
7
Bottas 17''360 321.9 32''059 231.7 22''499 286.3 323.3 1'12''248 1''013
8
Kvyat 17''773 306.9 31''850 229.7 22''609 277.6 313.4 1'12''316 1''081
9
Verstappen 17''792 307.8 32''078 226.9 22''451 277.2 314.6 1'12''349 1''114
10
Pérez 17''576 315.2 32''024 228.6 22''710 284.5 318.3 1'12''377 1''142
11
Ericsson 17''747 309.8 32''091 229.3 22''545 277.5 314.1 1'12''516 1''281
12
Hulkenberg 17''563 317.4 32''152 228.3 22''564 283.8 319.5 1'12''541 1''306
13
Grosjean 17''698 313.2 32''372 227.1 22''676 281.3 318.0 1'12''881 1''646
14
Nasr 17''701 311.5 32''380 229.4 22''783 278.7 319.6 1'13''050 1''815
15
Sainz 17''928 301.0 32''210 222.5 22''802 272.6 308.4 1'13''234 1''999
16
Merhi 18''158 294.2 33''135 222.3 23''407 270.5 297.1 1'14''939 3''704
Rosberg, Hamilton y Vettel fueron los más rápidos durante todo el fin de semana, también en la fase de vueltas rápidas. El hecho de que ningún piloto con ritmo colocara el neumático súper blando al final ayudó a que las vueltas más rápidas de la tanda final fueran las que dictaron sentencia.

PARADAS EN BOXES
Este fue el rendimiento de los pilotos en las paradas en boxes

Pos
Piloto
Equipo
Tiempo
Paradas
Dif.
1
Hulkenberg
Force India
21''685
1

2
Rosberg
Mercedes
21''768
1
0''083
3
Maldonado
Lotus
21''847
1
0''162
4
Hamilton
Mercedes
21''869
1
0''184
5
Verstappen
Toro Rosso
21''984
1
0''299
6
Grosjean
Lotus
22''016
1
0''331
7
Massa
Williams
22''447
1
0''762
8
Bottas
Williams
22''777
1
1''092
9
Nasr
Sauber
22''803
1
1''118
17
Ericsson
Sauber
22''964
3
1''279
10
Merhi
Manor
23''926
1
2''241
15
Kvyat
Red Bull
25''371
2
3''686
16
Button
Mclaren
26''415
2
4''730
11
Pérez
Force India
26''689
1
5''004
12
Sainz
Toro Rosso
27''638
1
5''953
13
Ricciardo
Red Bull
27''770
1
6''085
14
Vettel
Ferrari
31''892
1
10''207

El hecho de que la carrera fuera a una sola parada ofreció un menor trabajo a los mecánicos, pero al mismo tiempo incrementó la importancia de esta tarea. Force India realizó una gran actuación en su cambio de ruedas, un hecho que le dio opciones a Hulkenberg para poder seguir luchando con Bottas en pista, no así con Pérez, con el que tuvo varios problemas. Por debajo, se pudo observar como el cambio de Vettel le hizo perder 10 segundos con Rosberg y algo más de 9 segundos con Massa, un hecho determinante para la carrera. Teniendo en cuenta que se quedó bloqueado detrás de Massa, y la sanción a Hamilton, es más que posible pensar que su posición final podría haber sido la segunda. Otro detalle de lo capitales que es esta fase en la carrera



SITUACIÓN DEL CAMPEONATO
De esta manera queda el campeonato

PILOTOS
CONSTRUCTORES
Pos
Nombre
Puntos
Dif.
Pos
Nombre
Puntos
Dif.
1
Hamilton 169
1
Mercedes 328
2
Rosberg 159 10
2
Ferrari 192 136
3
Vettel 120 49
3
Williams 129 199
4
Raikkonen 72 97
4
Red Bull 55 267
5
Bottas 67 102
5
Force India 31 297
6
Massa 62 107
6
Lotus 29 299
7
Ricciardo 36 133
7
Sauber 21 307
8
Kvyat 19 150
8
Toro Rosso 19 309
9
Hulkenberg 18 151
9
McLaren 4 324
10
Grosjean 17 152
10
Manor 0 328
11
Nasr 16 153
12
Pérez 13 156
13
Maldonado 12 157
14
Verstappen 10 159
15
Sainz 9 160
16
Ericsson 5 164
17
Button 4 165
18
Alonso 0 169
19
Merhi 0 169
20
Stevens 0 169

Hamilton ha visto como su ventaja se ha quedado en 10 puntos, la distancia que hay entre ser primero y ser tercero, por lo que la lucha por el campeonato no está decidida, ni mucho menos. El orden de los siguientes pilotos demuestra que su posición está muy bloqueada, y que el orden de las cuatro primeras potencias se va a mantener así durante varias carreras más. La zona media queda algo más apretada entre Force India, Lotus y Sauber y Toro Rosso, cualquier cosa podría pasar en las siguientes carreras.
Esto es todo lo que ha dado de sí el Gran Premio de Austria, una gran carrera, pero falta de emoción y sobre todo, de alternativas. Ahora la Formula 1 tendrá unos test de dos días en el circuito de Austria, la segunda y última tanda permitida en temporada. La próxima prueba llegará la próxima semana, en el trazado británico de Silverstone, uno de los templos de la Formula 1 y un lugar donde tener un buen coche determina. Será una gran carrera, así que habrá que seguirla muy de cerca.

Las placas terminales (Endplate): El domador de vórtices.

 

Siempre me quedo con las ganas. Cada vez que repaso las novedades en los coches tras la disputa de un Gran Premio me encuentro con la misma cantinela. Tal o cual equipo ha realizado modificaciones en las placas terminales, añadiendo o eliminando alguna que otra rendija pero nadie se para a explicar cuál es el sentido de dichos cambios. Ya es hora de solventar mis dudas.
No creáis, han sido muchas las ocasiones en las que me ha picado la curiosidad de averiguar las causas por la cual cíclicamente se realizan esas modificaciones pero siempre tenía algo  más interesantes que hacer que dedicarle un tiempo al tema. Sinceramente, no era un elemento que me llamara mucho la atención.
A veces, cuando inicio  el análisis de alguna pieza sé de partida que voy a encontrar mucha esencia en su funcionamiento, pero en otras ocasiones es inútil exprimir mucho la busqueda ya que te das cuenta que por mucho que lo hagas, dicho elemento no da para más. En esta ocasión el mundo de la técnica me ha vuelto a sorprender. Lo que parecía ser un pozo seco se ha tornado un manantial abundante, y sobre todo muy interesante. 
Las ansias por investigar surgieron después de ver como Pastor Maldonado se quedaba sin una de las placas terminales en la disputa del Gp de España. Tenía claro de hace mucho  que su función no era estructural, por tanto ¿para qué sirve? Eso es lo que vamos a averiguar en el siguiente artículo así que, abrocharos el cinturón que arrancamos.



Nociones de aerodinámica.
Cada vez que intento explicar el comportamiento aerodinámico de un F1 siempre me surge el mismo ejemplo; el ala de un avión. Seguro que a muchos le resultará pesado leer lo mismo una y otra vez pero comparar esa pieza con los alerones de un monoplaza, por muy repetitivo que parezca es tarea obligada si se quiere comprender las fuerzas que actúan sobre estos coches y les hacen ser tan veloces. Intentar explicar la función de los endplates y las rendijas que los ingenieros esculpen  en su estructura sin hacerlo dificultaría mucho la tarea. Para no extenderme en esta ocasión  me centraré en un elemento que normalmente resulta desapercibido a los ojos de un profano aunque tiene una importancia vital en el rendimiento y consumo de un avión comercial, me estoy refiriendo a  los winglets.
No se si algunos os habéis fijados que en la actualidad, la mayoría de los aviones comerciales  modernos  tienen las puntas de las alas "dobladas" hacia arriba.  La estructura convencional de las alas empleadas durante muchos años no tenían esa pieza.


 
Bien, ese apéndice es un winglet, y sirve para reducir la resistencia (y el consumo) del avión entre un 2 y un 5%. Veamos  cómo trabaja el ala y así se entenderá fácilmente.
¿Sabéis por qué un avión se mantiene en el aire? Sí, esa historia de  que el aire va más rápido por la parte de arriba del ala que por la de abajo y que, según un tal Bernoulli, crea un vacío en la parte superior que "tira" del ala (y el avión) hacia arriba. Esa es la versión resumida de ese efecto. 


 
La estructura del ala, la encargada de crear la sustentación hace de elemento separador entre las dos presiones, pero su superficie es limitada. Cuanto mayor sea la superficie alar mayor sustentación creará pero también aumenta su peso, los anclajes, etc. Como siempre, sus medidas serán las justas  para las necesidades que se quieran obtener de ellas. Todos sabemos que su estructura es ancha cerca del fuselaje y va disminuyendo hasta llegar  a la punta. Cuando el avión acelera, el borde de ataque del ala divide el flujo de aire en dos, como vemos en la imagen de arriba, produciendo la variación de presiones que genera la sustentación. El proceso termina al salir el aire por la parte posterior (borde de fuga). Ese es el recorrido normal del aire pero no es el único.
Hemos visto como en la parte de arriba hay menos presión que en la parte de abajo. En condiciones normales, el aire o cualquier fluido a alta presión tiende a  desplazarse a una zona donde la presión es más baja cuando se ponen en contacto, para encontrar el equilibrio. Un ejemplo. Si tenemos un bote de conservas donde se ha realizado el vació, el  punto de menor presión que se puede llegar a obtener  y lo abrimos, inmediatamente el bote succionará el aire  situado en sus proximidades y se llenará para igualar las presiones. Un globo inflado sería el caso contrario. En su interior la presión es mayor que en el exterior y si soltamos su boquilla se desinfla.
En el borde de fuga del ala ocurre lo mismo. En esa zona, la parte superior del ala capta aire de la inferior para conseguir la igualdad  pero ¿qué ocurrirá cuando nos acerquemos a la punta del ala? Pues lo mismo,  el aire de abajo tenderá a fluir hacia arriba, como en este dibujo.


El resultado es que tenemos una corriente de aire que, combinada con el avance del avión, crea un vórtice, un torbellino de punta de ala o, en inglés (que siempre mola más), un wingtip vortex.



Estos torbellinos suponen un problema a varios niveles. Para el propio avión, aumentan la resistencia inducida. Los vórtices creados generan una fuerza opuesta al empuje del avión (tiran de él hacia atrás) y por tanto, tiene que desperdiciar energía en acelerar esa masa de aire en vez de emplearla en su propio avance. También son un peligro potencial para otros aviones. La intensidad de las turbulencias de estela, como también son llamadas aumenta cuando la velocidad es baja (aterrizajes y despegues) y  permanecen en el aire durante varios minutos. Sus efectos  pueden  llegar a tirar un avión al suelo como le sucedió al Vuelo 587 de American Airlines en el año 2001.  Normalmente no son visibles pero podemos verlos gracias al aire cargado de humedad.



Fue Richard Whitcomb, uno los ingenieros aeronáuticos más importantes de la segunda mitad del siglo XX junto a su equipo de trabajo de la NASA  los encargados de encontrar la solución. Si el problema es que el aire va de abajo arriba… ¿por qué no ponerle una barrera? Ese es el concepto de los winglets: una superficie en la punta del ala que rompen la corriente ascendente, evitando que los vórtices generados sean potentes, reduciendo así la resistencia y aportando estabilidad direccional.
 

En este punto, seguro que muchos os estaréis preguntando ¿todo este rollo qué tiene que ver con la F1? Aunque parezca mentira, mucho. Vamos a verlo.
El alerón trasero de un F1 es la parte aerodinámica más "simple" del coche a pesar de ser el encargado de genera gran parte de la carga del mismo. Su función es crear carga  aerodinámica y para ello utiliza dos métodos:

     1- Mediante empuje. Su forma produce un cambio en la dirección del  flujo de aire que incide sobre él, generando así un empuje que pega el coche al suelo. Para conocer el mecanismo es necesario refrescar algunas nociones de física. Según la tercera ley de Newton, toda fuerza ejercida sobre un objeto (acción) recibe otra fuerza igual pero en sentido contrario (reacción).  Veamos un ejemplo para aclararlo. Imaginaros  que estamos realizando una acción, empujar la pared. Aunque parezca mentira la pared está reaccionando a ese esfuerzo y nos devuelve el empuje. Normalmente no percibimos nada, solo que la pared es muy rígida y no  podemos moverla pero si en lugar de tener  unos zapatos que nos una firmemente al suelo nos calzamos unos patines, la historia cambia. Si repetimos el esfuerzo con estas condiciones saldremos disparados hacia atrás debido a la reacción.

Lo mismo sucede con el alerón. Cuando las partículas de aire inciden sobre su superficie son empujadas verticalmente hacia arriba para realizar el cambio de dirección (acción). En respuesta (reacción), el aire empuja el coche hacia abajo contra la superficie de la carretera.
Crear carga mediante empuje siempre genera resistencia aerodinámica. El ala de un avión es más neutra, genera poca resistencia si es comparada con el alerón de un  F1 pero los beneficios siempre son superiores a los perjuicios si se quiere "volar" pegado al asfalto.
 

      2- Mediante diferenciales de presión. Aunque su forma parece diferir mucho del ala de un avión, realmente su funcionamiento es similar. Los alerones de F1 cuentan con un  perfil aerodinámico pero está al revés, es decir, la zona de bajas presiones se localiza debajo  mientras que las de  altas presiones se sitúan en la superior. En este caso el aire circula más rápido por la parte inferior del ala que por la superior creando un "vacío", una depresión que empuja al coche contra el suelo produciendo más carga aerodinámica (downforce).

Como sucede en la aviación, la superficie del ala tiene unas medidas determinadas. El punto de unión entre las dos zonas con diferentes presiones es el borde de fuga. Ahí se produce el equilibrio pero a medida que nos vamos acercando al  borde lateral hay riesgo de que se produzca un intercambio indeseado como en los aviones. ¿Cómo evitarlo?  Lo habéis adivinado, poniendo una barrera también. Amigos, acabáis de descubrir para qué sirven las placas terminales (endplates) de los alerones.

 

Las placas terminales actúan como los winglet en un avión. Son unos elementos verticales unidos a cada lado del alerón trasero (también los hay en el delantero) que sirven para gestionar mejor el flujo de aire que pasa por  esta pieza, evitan que  aire de la parte superior pase hacia abajo a la vez que impide que  el situado en la zona exterior de las placas sea succionado e introducido por  los laterales debajo del alerón, evitando así la perdida de carga. Esa es una de las funciones pero cuenta con más.

La segunda por importancia es la reducción de la fricción. ¿Cómo? Controlando y dirigiendo el aire que pasa por la parte externa  del ala y  canalizándolo  a lo largo de los vórtices de punta de ala. ¡Vaya!  ¿Las placas no evitaban la creación de dichos vórtices? No, los controlas pero no los elimina.
Los alerones empleados en la F1 son muy buenos reduciendo este problema de ahí puedan generar tanta carga aerodinámica pero no son perfectos. Las placas terminales impiden en gran medida la creación  de la turbulencia  por intercambio de presiones indeseado por los extremos pero aquí entra en juego un tercer elemento; el aire situado en el costado exterior del endplate. Este aire tiene unos valores de presión inferior al que encontramos en la parte superior del ala. La zona de altas presiones busca equilibrarse con su entorno y para ello "salta" por encima del end plate y al  moverse el coche  hacia adelante hace que de nuevo que el aire vuelva a rotar.
 

Esto significa que el vórtice se puede generar después de todo. Evitarlo implicaría alargar las placas innecesariamente hacia arriba y produciría más perjuicios que beneficios. Está claro que cuando no puedes vencer a tu enemigo lo mejor es unirse a él.

A los ingenieros en aerodinámica les interesa que el vórtice esté controlado y que su potencia sea pequeña.
Si el "choque" entre presiones tan diferentes hace de germen para la creación de un potente vórtice ¿Por qué no reducir el diferencial que produce el salto? Eso es precisamente lo que hacen los expertos en aerodinámica. ¿Cómo? Canalizando el aire a un punto específico del alerón para que salga por él. Para ello se colocan una serie de ranuras en la placa terminal  que tienen como función sangrar parte del aire a alta presión para que se mezcle con en el aire a baja presión situado fuera, reduciendo así gradualmente la presión. Con esta medida no se impide la creación del vórtice, mas bien se origina pero lo hace con unas condiciones más favorables. El objetivo a conseguir está bien definido: controlar su potencia. Cuanto menor sea, menor arrastre produce, menos fricción y por tanto menos perjuicios.
 

En infinidad de ocasiones hemos visto como los equipos realizan modificaciones en las placas dependiendo de las características de la pista. La colocación, el número y la forma de las parillas dependerán de las condiciones de carga del alerón. En pistas donde la carga es alta, tanto la superficie como la inclinación de los elementos  que forma el alerón se aumentan y por tanto el diferencial de presiones también lo hace. Para mitigar sus efectos se emplean un mayor número de ranuras para evacuar el aire. Monza sería el ejemplo contrario. La superficie e inclinación de las alas es mínima de ahí que  prácticamente no encontramos ranuras en las placas.


Un factor importante a tener en cuenta a la hora de determinar el número de ranuras que forman la parrilla es el equilibrio general del coche. Permitir evacuar parte de la presión por las ranuras evita un problema pero crea otro; un descenso en la carga aerodinámica que genera el alerón. Cuantas más ranuras tenga el ala y más aire se difunda hacia fuera, menos presión se queda en la parte superior. Un reducción en el diferencial de presiones entre ambos lados del ala produce obligatoriamente una disminución en los valores de la carga.
La dificultad radica en encontrar el equilibrio. La virtud, como  siempre suele estar en el punto medio. Utilizar el número y  forma exacta que te permitan conseguir el máximo de carga con el vórtice lo más debilitado posible para que el beneficio sea superior a la pérdida. Conseguirlo requiere mucho trabajo y no siempre es posible hacerlo, de ahí que se dedique mucho trabajo y medios para lograrlo. Eso lo demuestran las continuas modificaciones que se van apreciando en las piezas a lo largo de la temporada. 
Como sucede en la aviación, los vórtices de punta de ala se elevan hacia arriba y hacia el exterior desde las puntas del alerón trasero y finalmente tienden a disipar  su energía al encontrarse con el flujo de corriente libre situado alrededor del coche.
En condiciones normales son difíciles de ver.  Cuanto mayor sea el diferencial de presión, mayor será su potencia de ahí que sean más "fáciles" de ver, sobre todo en condiciones elevadas de humedad en el ambiente. El vapor de agua  se concentra en el vórtice y nos permite apreciarlos como una estela de vapor.
 

En el pasado, este tipo de vórtices de puntas de alas eran vistos con buenos ojos. Su existencia demostraba que el ala estaba trabajando de manera intensa. Hasta cierto punto esto es cierto. Si aparecen está claro que las alas están generando mucha carga pero no de manera efectiva. Esa creencia  se desechó al comprender los efectos en el arrastre que producen este tipo de turbulencias.  En la actualidad es difícil poder apreciarlos incluso en condiciones de elevada humedad debido al control que ejercen los especialistas sobre ellos.
A modo de curiosidad, si analizamos detenidamente la imagen de arriba podemos deducir la causa por la cual la placa terminal tiene una forma recortada en su parte superior, justo detrás de las rejillas. Sería conveniente decir que la forma de un vórtice es cónica y cuando se muestra visible gracias a la humedad, lo que apreciamos es realmente el centro de la turbulencia, la zona de máxima energía y condensación. Su diámetro es mayor pero permanece oculta la vista. La forma recortada de la placa impide perturbar la estructura del vórtice para que trabaje correctamente.
 


Como siempre, nunca me deja de sorprenderme todo lo referente al mundo de la técnica. Hemos visto como un elemento que  parecía ser secundario  ha demostrado desempeñar un papel vital en la F1 actual.  Para muchos su finalidad era meramente estructural, una forma de soportar el alerón trasero pero una vez analizando vemos que no es así, que su importancia es mayor de lo que parecía. Su estructura está poblada de otros elementos que también desempeñan  su granito de arena en el rendimiento general de los monoplazas pero serán analizados en una futura entrega. Esperemos que me vuelvan a sorprender de nuevo, pero eso será otra historia.

martes, 23 de junio de 2015

GP de Austria: Donde el Monster humilla al Red Bull

 

Intratable desde el primer momento fue Nico Rosberg en un GP de Austria sin demasiada polémica, aunque lleno de espectáculo en la zona media-baja de la tabla. Mala suerte de los españoles con un doble abandono de Carlos Sainz Jr en otro fallo mecánico, y con el accidente de Fernando Alonso. Roberto Merhi –mientras- logra la mejor posición de su carrera y la mejor para Manor en todo 2015.

La predictibilidad de los resultados amargó la fiesta a los aficionados en la pasada tarde de domingo sobre el Red Bull Ring de Austria. Aunque el GP centro-europeo no notó la falta del espectáculo de las carreras, el hecho de que la victoria se haya definido en la primera curva no provoca demasiada efusividad.
En las primeras curvas se pueden perder carreras, pero nunca ganarlas –o al menos ese era el antiguo dicho en la Fórmula 1-, aunque por la razón que fuere nunca acaba convirtiéndose realidad en este 2015.

El gran ritmo de Nico Rosberg no permitió a Lewis Hamilton ni siquiera oler el Mercedes número 6, que dominó la carrera de cabo a rabo para redimirse de su error en calificación. Sólida carrera, pues, de Nico que se afianza la tercera victoria del año y recorta a 10 los puntos por la lucha en el mundial de pilotos.
Mundial de pilotos que sigue monopolizado por el vigente bicampeón del mundo. Y es que el británico de Mercedes sigue con su regularidad. Porque aunque no gana, no deja que Rosberg le pegue un zarpazo en la clasificación. Sin poder estar satisfecho, Hamilton llegará a su GP local (en 14 días) como líder en solitario.
No podrán estar satisfechos de cualquier forma en Ferrari, porque si la Scuderia llegaba a Austria con las esperanzas de poder desafiar a los de Brackley –más aún cuando había posibilidad de lluvia. Dichas expectativas se truncaron cuando Kimi Raikkonen no pudo superar la Q1 el sábado, y calificó con el 17º mejor crono.

El equipo pensaba que Kimi sabía que solo tendría dos intentos cronometrados, y Iceman confiaba en que tendría un tercero. Así que cuando se quedó fuera, Kimi reaccionó por radio a su más puro estilo: "¿Qué? ¿Cómo m***** ha podido suceder eso?".

De nada sirvió la estrategia de calzar los duros de salida para remontar, porque antes de llegar a la segunda curva, Kimi patinó medio inexplicablemente y como consecuencia acabó colisionando con Fernando Alonso, en un incidente difícil de explicar y de entender quién tiene la culpa.
Lo curioso es que el asturiano venía desde la 19º posición, y había llegado hasta ese 14º puesto, hasta que dicho aparatoso incidente ocurrió. Después de que el McLaren #14 se haya montado literalmente sobre el Ferrari #7, lo único positivo es que ambos pilotos han salido por su propio pie en un fin de semana muy torcido para ambos.

Aunque sí logró puntuar el compañero de Kimi, Sebastian Vettel no debe estar para nada satisfecho con la carrera de ayer en Spielberg. Y es que con el podio más que asegurado, en la única parada de la carrera, el mecánico de la rueda trasera derecha no consiguió calzar la tuerca dentro de los nuevos Pirelli, lo que le costó esa 3º posición al tetracampeón más joven de la historia.
El podio, así pues, lo completó Felipe Massa –quien parece tener un ritmo especial en este circuito- casi sin hacer ruido, pero tampoco errores. De la misma forma sumó puntos valiosos Valtteri Bottas. La conclusión se ve en que Williams sigue por detrás de Ferrari, aunque sabe aprovechar cuando los italianos fallan.

Volviendo a la segunda escudería más laureada de la historia, el caso de McLaren Honda ya se va quedando sin adjetivos, y es casi más preferible llorar antes que otra cosa, pues hoy dos abandonos más para el equipo de Woking.
Claro está que en la retirada de Alonso poca culpa tiene la escudería de Woking, aunque en los problemas mecánicos de la nueva sexta unidad de potencia de Jenson Button sí. Ocho vueltas duro el sexto motor (en ocho carreras) contando unas cuantas bajo el Safety Car.

Lo más triste de todo, es que una marca tan 'respetable' como Honda, lejos de pedir disculpas y trabajar 24/7, se limita a crear cuentas de Twitter en nombre de los motores de Alonso y Button, y a hablar entre ellos en la carrera. Patética imagen al exterior de los nipones.



El motor de Button preguntaba al de Fernando: "¿Estás bien?", después del choque con Kimi. A lo que Mariano (el nombre del motor del bicampeón español) respondía que "lo único que importa es que Fernando esté bien". Poco más que añadir, pero qué forma de malgastar a dos talentos como Jenson y Fernando que suman tres mundiales entre ellos, ¿no?

Para acabar de hablar de los británicos, hoy en la cultura anglosajona es el día del padre, lo que trae al recuerdo al padre de Jenson, John Button, que falleció recientemente y sigue en la memoria de todos en el paddock, y sobre todo de su propio hijo, al que siempre acompañaba.
Jenson decía en su Twitter: "Feliz día del padre a mi seguidor número uno. Te extraño papá".

Justo debajo de los McLaren en la clasificación general se encuentra Roberto Merhi, que hoy llevó a su Manor hasta la línea de meta –el único español en lograrlo- en su mejor posición final en F1: 14º. De esta forma, supera a Will Stevens, que hoy se retiró bajo el Safety Car. Golpe de autoridad de Teto después de clavarle 1.3 segundos en calificación al británico con mucho mejor motor de Manor, en un circuito plagado de rectas.
Los británicos de Manor también se acordaban del día del padre, publicando una foto de Merhi Sr, muy sonriente por la mejor posición de su hijo hoy. "14º y una conducción ideal de Roberto Jr. Este es su mejor resultado, y también el nuestro" como escudería en 2015.
De hecho, hoy Teto fue tan veloz que los insectos no le pudieron esquivar mientras rodaba. Así bromea el equipo después del gran resultado del castellonense ayer sobre el antiguo A1 Ring. "Roberto demostró realmente un gran ritmo hoy, y así lo pudieron comprobar esas moscas", decían desde Manor en Twitter.
El otro español de la parrilla, Carlos Sainz Jr, no acabó tan satisfecho como Roberto. Y es que el coche del madrileño fue de más a menos en el fin de semana. El cambio de ala trasera –para tener más velocidad- de Toro Rosso empezó a dar sus frutos temprano, aunque se desvaneció en calificación por culpa del tráfico.
El azar de la carrera tampoco acompañaba al novato español, dado que una pésima para de sus mecánicos le limitaron las posibilidades puntuar, que más tarde se verían desvanecidas por el enésimo problema mecánico del STR10 esta temporada. Sin embargo, su compañero de equipo, Max Verstappen logró puntuar y adelantar a Carlos en el mundial de pilotos. Dos puntos únicamente separan a los dos debutantes de Toro Rosso.
Cabe destacar también la actuación de otros equipos como Force india, Sauber o Lotus. Y es que los tres equipos iban más a la deriva que otra cosa en esta primera mitad de año, pero ya sea por calidad individual (como Nico Hulkenberg en Force India o Felipe Nasr en Sauber) o por claras mejoras de desarrollo en el auto (Lotus) están empezando a remontar el vuelo.
Doble puntuación para los Force India, mientras que solo Pastor Maldonado logró acabar la carrera en el Top 10 por parte de la escudería de Enstone. Los Sauber, que no tendrán el nuevo motor Ferrari hasta agosto, seguirán sufriendo como lo hicieron ayer en Austria.
Finalmente, también hay que hablar de los locales, porque Red Bull corría en el circuito que lleva su nombre (patrocinio), que empezaba de pena para ambos pilotos, obligados a salir desde el fondo de la parrilla. Sin embargo, tanto Daniil Kvyat como Daniel Ricciardo (que logró puntuar) dieron un repaso de cómo mimar los neumáticos para que aguanten casi 50 vueltas, y siendo competitivos a su vez. 
Gran remontada de ambos pilotos y corta se quedó la recompensa para el equipo de Christian Horner, que sigue siendo más lento que su hermano pequeño, Toro Rosso. Así que las fotos de los santos que colgaron en Red Bull les ayudaron, pero lo justo parece.
No hay que olvidarse de que –aunque es verdad que el número de seguidores de la F1 va disminuyendo- el mayor espectáculo del mundo hoy ha vuelto a monopolizar las tendencias mundiales en Twitter al término de la carrera.


La gira europea desembarcará en la cuna de la Fórmula 1, en el GP de Gran Bretaña (Silverstone) en el primer fin de semana de julio, del día 3 al 5. Pocas cosas variarán salvo el hambre de Hamilton y la menor importancia del motor en comparación a las dos anteriores pruebas, así que habrá variaciones de orden y sobra de espectáculo seguro.