Redacción NM
El arrastre y la carga aerodinámica son factores cruciales cuando se trata de dominar Monza, entonces, ¿cómo logró McLaren el equilibrio perfecto y aseguró un sensacional Gran Premio de Italia el domingo? Mark Hughes lo explica, con imágenes técnicas de Giorgio Piola.
El Gran Premio de Italia presentó un estudio fascinante sobre cuál era la compensación definitiva entre resistencia y carga aerodinámica y cómo variaba entre los tres coches más rápidos: el Mercedes, el Red Bull y el victorioso McLaren.
LEER MÁS: El accidente de Hamilton-Verstappen cambió la cara del GP de Italia, pero ¿habría ganado Ricciardo de todos modos?
Las rectas alargadas de Monza otorgan una recompensa de tiempo de vuelta única con poca resistencia. Se calcula que cada punto del coeficiente de arrastre (CD, la medida de arrastre) vale 0,09 segundos por vuelta en Monza en comparación con, digamos, Hungría, donde tal reducción valdría solo 0,038 segundos.
En otras palabras, Monza es alrededor de 2,4 veces más sensible a los niveles de resistencia que Hungaroring. En comparación con Barcelona, Monza respondería 1,6 veces más al arrastre.
El circuito requiere, por tanto, soluciones aerodinámicas únicas y alerones traseros que no se ven en ningún otro circuito del calendario. La carga aerodinámica induce la resistencia, pero la relación no es lineal, dadas las innumerables formas en que se puede crear la carga aerodinámica en diferentes rangos de velocidad, actitudes de automóviles, diseños de automóviles, etc.
El alerón trasero es solo el indicador más obvio del nivel de carga aerodinámica. Los autos en sí están todos inclinados de manera diferente en sus compensaciones entre resistencia y carga aerodinámica. Las eficiencias objetivo elegidas por cada equipo se basan en los requisitos globales de todas las pistas del calendario. El rango en el que se inclinan estará impulsado por la potencia esperada del motor y la cantidad de carga aerodinámica que creen que pueden crear.
Lo que significa que un automóvil que genera inherentemente una gran cantidad de carga aerodinámica de su carrocería y los bajos puede no necesitar tanta área del alerón trasero como otro automóvil para lograr la misma carga aerodinámica total. Este normalmente sería el Red Bull. Pero eso solo está dentro del rango normal de circuitos. Cuando los autos se colocan en la pista de Monza, puede ser que el auto de alta carga aerodinámica no pueda arrojar suficiente resistencia sin perder demasiada carga aerodinámica para el mejor tiempo de vuelta.
LEER MÁS: Cómo los niveles de las alas podrían decidir la pelea por el título de 2021 entre Red Bull y Mercedes
En Monza a coche de bajo rastrillo como el Mercedes está idealmente configurado para obtener eficiencias mucho mayores que el Red Bull cuando el área del alerón trasero se reduce con respecto a la utilizada en las pistas convencionales, es decir, en una pista donde la compensación ideal entre resistencia y carga aerodinámica favorece la reducción de la resistencia, para un nivel dado de reducción del área del ala , el Mercedes perderá menos carga aerodinámica que el Red Bull.
En pistas más convencionales, donde el requisito favorece la carga aerodinámica más que la baja resistencia, puede ser que sea el Red Bull el que retenga más de su carga aerodinámica para un nivel dado de reducción del área del ala.
Este fue de hecho el caso en Paul Ricard a principios de temporada. Pero en Monza, el Red Bull simplemente no pudo arrojar suficiente resistencia. Su alerón trasero era de su familia en forma de cuchara, con más área en el centro del plano principal que en los extremos exteriores. Por encima de esto había una solapa que tenía los mismos contornos generales en forma de cuchara, con un ángulo de incidencia extremadamente bajo (es decir, muy aplanado).
F1 NATION: El shoey regresa a Monza, pero ¿quién fue el culpable del choque entre Hamilton y Verstappen?
Aunque los extremos exteriores afilados tanto del plano principal como de la aleta eliminan la parte del ala del Red Bull que induce más resistencia al arrastre, visualmente todavía parecía ser un ala de mayor carga aerodinámica que las de Mercedes y McLaren, que eran mucho más grandes. convencional, con planos principales y flaps rectos, simplemente mucho menos profundos que en las pistas convencionales y mucho menos profundos que la sección central del Red Bull.
La inferencia es que alrededor de Monza, el Red Bull simplemente perdería demasiada carga aerodinámica para lograr su mejor tiempo de vuelta si intentara usar un alerón trasero como los de sus dos rivales. Sus eficiencias en esta parte del rango de arrastre / carga aerodinámica no son buenas.
Además de llevar lo que parece ser menos área de ala total que el Red Bull, el rastrillo más bajo del Mercedes también reduciría su ángulo de flap efectivo en comparación con el Red Bull (especialmente a velocidades más bajas, al frenar y a través de las chicanes).
Los Mercedes estaban claramente en un lugar mucho más feliz que el Red Bull en las eficiencias que mantuvieron a niveles tan bajos de resistencia, y en la calificación del viernes bloquearon la primera fila, 0.4 segundos de distancia del campo.
Pero parece que McLaren pudo haber estado en un punto óptimo en Monza, en parte debido a lo atípicamente castigado que fueron los altos niveles de resistencia del Red Bull.
A pesar de que McLaren no estaba más cerca de lo normal de Mercedes en el tiempo de vuelta final, las dificultades de Red Bull significaron que McLaren competía como los segundos autos más rápidos, y tanto Lando Norris como Daniel Ricciardo prácticamente igualaron el tiempo de calificación del viernes del Red Bull de Max Verstappen.
Mirando la calificación del viernes, donde todos pueden correr DRS al aire libre, se puede ver que en el único sector donde la carga aerodinámica sigue siendo importante, el Sector 2, los Mercedes fueron los más rápidos por delante de Red Bull y McLaren.
En el Sector 1, crítico para la resistencia, Mercedes y McLaren estuvieron muy igualados en el tiempo, con Verstappen muy abajo en el puesto 12. En el sector 3, igualmente gratificante de arrastre, los McLarens fueron primero y segundo más rápidos en el tiempo, con Merc de Valtteri Bottas tercero y Verstappen en el puesto 14. Parecía como si los McLarens llevaran la menor resistencia de los tres coches.
Observar las velocidades que alcanzaban los coches en las distintas trampas da una idea de cómo se estaban logrando esos tiempos.
Las velocidades en la línea de salida / llegada son en parte un producto de la velocidad de salida de Parabolica y la resistencia, y por lo tanto, un equilibrio entre la carga aerodinámica y la resistencia. Unos cientos de metros más abajo antes de que comience la frenada de la chicane, el factor dominante es la resistencia. La velocidad que se gana entre la línea de salida / llegada y la trampa de velocidad es una buena indicación general de los niveles de resistencia relativa (si asumimos una potencia equivalente).
Tanto Mercedes como McLaren ganaban 23 km / h entre esos dos puntos. El Red Bull estaba ganando solo 18. Curiosamente, aunque el Red Bull era más rápido que el Mercedes en la línea de salida / meta (lo que refleja una velocidad de salida más alta de Parabolica) pero 6 km / h más lento a través de la trampa, el McLaren fue más rápido que cualquiera de los dos en el inicio / final, una ventaja que retuvo a través de la trampa.
Entonces, si el Sector 3 sugiere que el McLaren tenía la menor resistencia, ¿cómo es que ganó solo los mismos 23 km / h que el Mercedes entre estos dos puntos en la recta? El hecho de que viajara 3 km / h más rápido que el Mercedes en ambos puntos da una pista. Arrastra cuadrados con velocidad.
LO MÁS DESTACADO DE LA CARRERA: Mira toda la acción de un espectacular Gran Premio de Italia en Monza
Entonces, si los dos autos llevaran cantidades iguales de resistencia, el que tuviera la velocidad inicialmente más rápida aceleraría menos que el automóvil que inicialmente era más lento. Sin embargo, el McLaren aceleró tanto como el Mercedes a pesar de comenzar desde una velocidad más alta. Nuevamente sugiriendo un arrastre más bajo.
Aunque el sector 2 veces sugiere que el Mercedes tenía la mayor carga aerodinámica (con McLaren y Red Bull siguiéndolo en ese orden), la combinación de carga aerodinámica de McLaren a través de Parabolica y aparentemente menor resistencia incluso que el Mercedes es lo que lo convirtió en un automóvil tan imposible de adelantar. tanto el Sprint como el Grand Prix. Si avanzaba, podía mantenerse por delante, y esa fue la base del gran resultado de 1-2 del equipo.
