Ante la insistencia de dos amigos usuarios sobre los llamados “W-Duct” y “S-Duct” (uno de este foro y otro de un foro argentino) con sus interrogantes al respecto por MP (que en su momento respondí), me surgió la idea de hacerlo público y por ello creo este topic en donde trataré de explicarlo de la forma más clara posible y recurriendo a simples imágenes para ayudar a su comprensión… espero le sea útil a quién no lo tenga claro este asunto del que tanto se viene hablando desde hace algún tiempo.
La aplicación de la aerodinámica interna (de forma masiva) en la F1 data de aproximadamente de finales de los ’60. Su inserción fue un paso muy significativo a la hora de optimizar las fuerzas de la naturaleza misma en beneficio de (en este caso) el deporte motor del más alto nivel.
Sobre finales de 2010 en los laboratorios del equipo alemán Mercedes Benz se comenzó a desarrollar un sistema que hizo su aparición (de forma primitiva y primigenia un año después) del llamado “W-Duct”… al yo ver esto, al año pasado llegué a aventurar en forma de interrogante en otros foros (aún no escribía aquí) que :
"¿Y si los nuevos diseños aerodinámicos incluyen una serie de orificios, canales o conductos aerodinámicos para establecer diferencias de presión y contrapresión a través de la aerodinámica interna?... ¿Tendremos diseños tipo "gruyere" en la F1?"
Parece que efectivamente estaba en lo correcto, ya que de aplicación concreta durante la temporada 2011 este sistema que es vulgarmente llamado “W-Duct” , el cual, de forma totalmente pasiva y reglamentaria (ya que no implica ningún tipo de accionamiento que no sea específicamente los flujos de aire que encuentra el monoplaza en su avance), permite extraer una ventaja en la aerodinamia del monoplaza que actúa sobre el alerón delantero y que permite no sólo en tramos rectos sino en curvas, el aplicar una solución que guía la aceleración de flujos de aire hacia superficies alares para ganar en la aerodinámica de los mismos y mejorar sus prestaciones.
El Mercedes Benz MGP W03 está atravesado por una serie de conductos (como un queso gruyere ) que no están a simple vista (recordemos que estamos hablando de aerodinámica interna) y que ellos mismos se encargan muy bien (y con mucho “recelo”) de guardar a los “ojos curiosos”.
Sobre esta imagen se puede observar todo el recorrido de tubos corrugados de aproximadamente 1” (pulgada) de diámetro.
Cuando el fluido ingresa a dichos conductos cuando el monoplaza avanza, lo hace a determinada velocidad, pero cuando está en su interior la vena fluida tiende a expandirse, y aunque mantiene el mismo caudal, se acelera a gran velocidad (como si apretaras el extremo de una manguera con agua) para que al salir del conducto, este aire acelerado y direccionado a determinados puntos que a continuación vamos a ver, cumpla un objetivo : optimizar la aerodinámica sobre determinadas superficies alares.
El conducto es corrugado (espiralado) en su interior como si se tratara de un generador de vortex, es decir, para generar turbulencias, torbellinos que junto a la aceleración del aire en su interior y al tratar de expandirse, proporcionan una corriente de soplido mayor.
Ahora bien, estos conductos cumplen tres factores :
A) Ganando estabilidad y apoyo aerodinámico en curva.
B) Ganando penetración aerodinámica para una mayor velocidad punta en recta.
C Trabajando de forma hermanada.
Entonces vamos por partes y analicemos primero el paso “A” y como se gana estabilidad y apoyo aerodinámico en curva.
Los conductos de la zona delantera tienen tres entradas, dos provienen del siguiente sector :
Se trata del sector donde va anclado el conjunto “nariz”-alerón delantero, justo a los lados donde están los recipientes plásticos que alojan el líquido de freno para el tren trasero y delantero (en la imagen desprendidos) las flechas los señalan.
La tercera entrada es la siguiente :
Es la que proviene de la punta del conjunto “nariz” –alerón delantero del monoplaza. En su interior existe un derivador de flujos de aire que actúa de forma frontal y lateral (izquierda-derecha) y que funciona derivando los flujos de aire tanto cuando el monoplaza va en recta o en curva.
El recorrido continúa por los paneles-soporte del alerón delantero y desemboca sobre las superficies alares cóncavas, a la vez que además insufla flujos extra que actúan ya no sobre la aerodinámica interna sino sobre la aerodinámica exterior optimizando el flujo laminar que va hacia la quilla que está debajo y delante del habitáculo.
Otros dos orificios con forma de canal (da unos 35 cm cada uno) de salida, son los que se encuentran en la parte inferior del alerón delantero, éstos actúan también sobre la aerodinámica externa y ya no sobre una superficie cóncava, sino sobre superficies convexas, las cuales al proyectarse van dirigidas hacia los brazos de suspensión y dirección con el objetivo de mitigar las tremendas turbulencias que desprenden dos “enormes muros” como lo son las secciones frontales de los neumáticos delanteros en su avance.
Analicemos el paso “B” y como se gana penetración aerodinámica para una mayor velocidad punta en recta.
Ahora bien, este sistema “W.Duct” que acabamos de analizar, trabaja hermanado con un sistema de aplicación reciente : el “S-Duct”, ya que cuando se activa el “DRS” o mejor dicho, cuando se activa desde el habitáculo del conductor la incidencia del plano superior del conjunto del alerón trasero, permite aperturar conductos que están sobre los extremos de dicho plano alar y más precisamente sobre los paneles verticales laterales que lo sujetan.
Estos conductos también son reglamentarios, ya que son una parte fija de la estructura misma del conjunto del alerón trasero.
Su recorrido es el siguiente y en su entrada a través de los paneles verticales laterales que sujetan el alerón trasero, éste desciende hasta ingresar por dos vías :
1. Devolviendo el recorrido de flujos hacia la parte delantera del monoplaza y a través del soplido (ahora en sentido inverso) para ofrecer menor resistencia al avance en tramos rectos.
2. Aprovechando una abertura (también reglamentaria) ubicada sobre el “techo” del difusor inferior trasero (de unos 12 cm de ancho) para mejorar el efecto Venturi del mismo componente como si se tratara de un “plus”… algo que (en el aspecto reglamentario) no me cierra .
Finalmente analicemos el paso “C” y como estos sistemas (“W-Duct” y F-Duct”) rabajan de forma hermanada.
Volvemos a ésta imagen que estaba más arribita para hacer notar lo siguiente : Desde dentro de la toma de aire del motor salen dos conductos (flecha) que están enfocados al que va sobre el plano alar inferior del alerón delantero. Estos conductos tienen la función de soplar el aire acelerado que ingresa por la boca de la toma de aire del motor que está sobre el casco del conductor… imaginar que el aire ingresa a grades velocidades y que convenientemente conducidos pueden transformarse (como en este caso) en un componente que tampoco me cierra (en el aspecto reglamentario), ya que las tomas de aire no pueden ser dinámicas y están prohibidas desde hace muchos años, es decir, pueden ser utilizadas solamente para dar aire al motor sin tener en su interior ningún diseño que acelere los flujos de aire, permitiéndose solo como una salvedad el refrigerar algún componente puntual, pero no como un elemento aerodinámico interno porque sino se transformaría automáticamente de una toma de aire a una toma dinámica ¿Se entiende?
Estos flujos de aire trabajan hermanados, ya que de alguna manera o forma, cuando se deja de aplicar la incidencia del alerón trasero, los flujos de aires dejan de circular hacia la parte delantera del monoplaza y éstos vuelven a circular hacia la parte trasera del mismo según determinados requerimientos.
¿Y cómo sé que funcionan estas aplicaciones tal cual las explico?
Yo solamente puedo especular, aunque basado en observaciones que no me parecen para nada descabelladas ni ilógicas… pero aún así para nada soy el “dueño de la verdad”. Además, queda claro que yo no he visto todas las imágenes que me hubiera gustado ver y menos aún, no he tenido ni de lejos frente a mis ojos a dicho monoplaza para “chusmear” un poco, por tal motivo, tal vez no exactamente todo lo que explico aquí sea lo correcto, porque de hecho, hacer que esto funcione efectivamente es extremadamente difícil y complicado, pero al menos tal vez esta simple y humilde contribución pueda despejar (al menos) alguna que otra duda sobre estas aplicaciones/soluciones aerodinámicas.
Por último, decir que soy de la idea que quién mucho tiene que ver con estos artilugios aplicados en los modelos MGP W02 de 2011 y MGP W03 de 2012 no es otro que Loic Bigois, yo soy un seguidor y observador de la técnica desde hace varias décadas y se trata de un de esos aerodinamisistas que son afectos a estar siempre en la búsqueda de nuevas soluciones aerodinámicas alternativas, peculiares, válidas y novedosas y que no me llamaría para nada la atención que tanto el “W-Duct” como el “S-Duct” sean de su creación.
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