Por Héctor O. Losino
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La Fórmula 1 ya está trabajando para lo que será la temporada 2022 con nuevas regulaciones diseñadas para darle más acción y producir carreras aún más espectaculares en la pista. Y hoy, antes del Gran Premio de Gran Bretaña de este fin de semana, se mostró por primera vez un automóvil 2022 de tamaño completo.

El automóvil, con su brillante librea iridiscente, se reveló en un lanzamiento en línea, pero también hay un modelo de tamaño completo de la nueva máquina en Silverstone, y la generación actual de pilotos también pudo ver por primera vez el tipo de automóvil con el que estarán corriendo la próxima temporada.

Las 10 mejoras del nuevo coche de F1 de 2022

1. Ha sido diseñado específicamente para promover mejores carreras

Las regulaciones de 2022, originalmente programadas para llegar en 2021 pero retrasadas por Covid-19, tenían un principio rector: permitir carreras más cercanas, con el potencial de más adelantamientos, un beneficio feliz, pero secundario.

¿Qué impide las carreras más cercanas actualmente? El efecto de la «pérdida catastrófica de carga aerodinámica», para citar a un ingeniero involucrado centralmente en el proyecto, como resultado del «aire sucio» que se agita caóticamente de un automóvil líder en la actualidad.

Para poner algunos números, las investigaciones muestran que las máquinas de F1 actuales pierden el 35% de su carga aerodinámica cuando corren tres longitudes de automóvil detrás de un automóvil líder (aproximadamente 20 metros, medidos desde la nariz del automóvil líder hasta la nariz del automóvil siguiente), mientras se cierran hasta uno la longitud del coche (alrededor de 10 metros) resulta en una pérdida del 47%.

El coche de 2022, desarrollado por el equipo de automovilismo interno de Fórmula 1 en colaboración con la FIA, y que impone una gran carga al fenómeno aerodinámico conocido como ‘efecto suelo’ (más sobre esto más adelante …), reduce esas cifras al 4% a 20 metros, aumentando a sólo el 18% a los 10 metros.

2. El automóvil contará con aletas sobre las ruedas por primera vez, ¡y las cubiertas de las ruedas están de vuelta!

Dos de las características sorprendentes del automóvil 2022 son sus aletas sobre las ruedas y el regreso a una característica que se vio por última vez en la F1 en 2009: las cubiertas de las ruedas.

La inclusión de este último es simple: enviar flujo de aire a través de las ruedas podría ser una forma enormemente potente para que los equipos aumenten su carga aerodinámica, pero también se suma a esa estela aerodinámica caótica que sale de los autos.

Aunque ha habido cambios en las regulaciones de 2022 para limitar lo que los equipos pueden hacer aerodinámicamente con los neumáticos, el equipo de deportes de motor de F1 quería adoptar un enfoque de cinturón y tirantes al agregar un sello físico para evitar que los ingenieros dirijan intencionalmente un flujo de aire disruptivo a través de las ruedas.

En cuanto a las aletas sobre las ruedas, su trabajo es ayudar a controlar la estela que sale de los neumáticos delanteros y alejarla del alerón trasero. Ese ha sido un papel tradicionalmente desempeñado por los vórtices del alerón delantero, pero de una manera que los hace enormemente sensibles cuando se ejecutan en las siguientes condiciones del automóvil. Los winglets lograrán lo mismo, pero de una manera más aerodinámicamente resistente en carreras cerradas.

3. El coche contará por primera vez con ruedas de 18 ”con neumáticos de perfil bajo

Los fanáticos de la F1 habrán visto recientemente muchas imágenes de equipos que prueban las ruedas más grandes de 18 pulgadas de Pirelli, preparándose para el próximo año.

Los nuevos compuestos y construcciones de Pirelli para estas ruedas de 18 ”han sido diseñados con el objetivo de reducir la cantidad de sobrecalentamiento de los neumáticos cuando se deslizan, un aspecto principal que debería ayudar con las carreras más cercanas.

Los neumáticos de perfil más bajo también tienen el beneficio adicional de reducir los cambios de deflexión de la pared lateral y el efecto de estela aerodinámico resultante que se produce. Los equipos dedican mucho esfuerzo a simular los regímenes de flujo de aire alrededor de las formas de los neumáticos y las interacciones con la carrocería del automóvil. Reducir la sensibilidad en esta área será un beneficio tanto en el proceso de diseño del automóvil como en los recursos requeridos, algo que es particularmente importante en la era del límite de costos.

4. El concepto del alerón delantero y la trompa se ha rediseñado por completo

Aunque los alerones delanteros se han vuelto progresivamente más simples en las últimas temporadas, el auto de F1 2022 contará con una forma de alerón delantero totalmente nueva.

Siguiendo la filosofía del automóvil 2022, el trabajo del nuevo alerón delantero es generar una carga aerodinámica constante cuando se corre cerca de otro automóvil y garantizar que la estela de la rueda delantera esté bien controlada y dirigida hacia abajo del automóvil de la manera menos disruptiva.

Eso significa no enviar la estela dramáticamente hacia fuera de borda, como se hace en los autos actuales, ni dejar que se derrame debajo del piso y sea ingerida por el difusor, sino dirigirla estrechamente por el costado del automóvil tanto como sea posible. O, como dijo un ingeniero del proyecto, el alerón delantero del automóvil 2022 está diseñado simplemente para ser un alerón delantero «anti-lavado».

5. ¡Vuelve una característica aerodinámica de los años 70!

El equipo de deportes de motor de F1 comenzó a trabajar en el automóvil 2022 en 2017, y pronto se hizo evidente que el cambio clave requerido para garantizar carreras más cercanas sería poner el énfasis aerodinámico en el efecto suelo para crear carga aerodinámica.

El efecto suelo saltó a la fama en la F1 a fines de la década de 1970, con autos diseñados efectivamente en forma de alas de avión invertidas, creando enormes cantidades de carga aerodinámica a medida que se empujaban hacia la pista.

Los autos con efecto de suelo completo fueron posteriormente prohibidos a fines de 1982, y el auto de 2022 ciertamente no es un regreso a esa era (¡para empezar, no hay faldones laterales!). Pero el automóvil 2022 cuenta con túneles subterráneos con forma completa, en lugar del piso escalonado que se usa actualmente, lo que permitirá a los equipos generar grandes cantidades de carga aerodinámica eficiente a través del efecto suelo (los pisos actuales también explotan el efecto suelo, pero no en la misma medida).

La razón del cambio es la calidad benigna de la carga aerodinámica generada en el efecto suelo. Los tableros de barcazas de los coches actuales y otros muebles aerodinámicos están diseñados para enviar vórtices bajo el suelo para aumentar la carga aerodinámica. Pero cuando esos vórtices dejan de funcionar, debido, por ejemplo, a la influencia de seguir de cerca a otro automóvil, la caída del rendimiento es enorme.

Sin embargo, con el automóvil 2022, la carga aerodinámica bajo el piso se conserva mejor dentro de los túneles, sin depender de conjuntos de geometrías generadoras de vórtices sensibles a la estela, ¡ergo mejor seguimiento, ergo carreras más cercanas!

El automóvil 2022 no es un regreso a la era del efecto suelo de fines de la década de 1970 y principios de la de 1980.

6. El alerón trasero presenta nuevas «puntas enrolladas»

Ese alerón trasero bastante hermoso y de aspecto art déco en el automóvil 2022 (un estilista automotriz contribuyó a aspectos del aspecto general del automóvil 2022, por cierto) en realidad tiene una función importante, y tiene que ver con los hongos. Déjanos explicarte …

Si bien las alas traseras de los autos actuales dirigen el flujo de aire hacia arriba, también están diseñadas para enviar el flujo hacia afuera, dejando el «aire sucio» allí para que lo atraviese el siguiente auto. Por el contrario, la forma y la posición del alerón trasero del automóvil 2022 crea un flujo de aire giratorio que recoge la estela de la rueda trasera y la hace rodar hacia el flujo que sale del difusor, formando una estela invisible en forma de «hongo».

Luego, esta estela más estrecha se lanza, gracias también a una rampa difusora más empinada, en el aire, lo que permite que un automóvil que lo sigue conduzca a través de un «aire limpio» menos perturbado.

Mientras tanto, DRS permanece en el alerón trasero, y el equipo de Motorsports está ansioso por estudiar su efecto junto con los cambios en las reglas.

7. Utilizará la misma unidad de potencia que en 2021

Muchas, muchas cosas son nuevas en el automóvil 2022, pero la unidad de potencia no es una de ellas, con la Fórmula 1 lista para retener las unidades turbo-híbridas de 1.6 litros actuales. Esto no es nada malo, dado que ya son los motores más avanzados y eficientes del planeta.

Sin embargo, habrá algunos componentes más estándar en el sistema de combustible, así como algunos sensores adicionales para permitir que la FIA controle mejor las unidades de potencia.

8. Los automóviles funcionarán con combustible más sostenible

Las regulaciones actuales prevén que los automóviles funcionan con combustible que contiene un 5,75% de biocomponentes.

Y aunque la F1 sigue trabajando duro para introducir combustible totalmente sostenible en el futuro cercano, en 2022 la proporción de biocomponentes aumentará al 10%. Eso se logrará mediante un cambio a «combustible E10» – «E» significa etanol, mientras que «10» se refiere a su porcentaje en la mezcla.

Sin embargo, es crucial que el etanol sea un biocombustible de segunda generación fabricado de manera sostenible, lo que significa que tendrá una huella de carbono casi nula, un «paso intermedio», en palabras del director técnico de Fórmula 1, Pat Symonds, que también Ayude al deporte a alinearse con las regulaciones actuales de combustible para automóviles de carretera.

9. La seguridad ha estado a la vanguardia del diseño

Casi no hace falta decir que una nueva generación de autos de Fórmula 1 viene con la oportunidad de hacer que el deporte sea aún más seguro, y ese es ciertamente el caso del auto de 2022.

El chasis ahora necesita absorber un 48% y un 15% más de energía, respectivamente, en las pruebas de impacto delantero y trasero, así como mayores fuerzas en las pruebas de «compresión» estática necesarias para homologar el chasis y certificar su resistencia.

También se han aprendido lecciones de los recientes accidentes importantes, incluido el de Romain Grosjean en el Gran Premio de Bahrein de 2020, con los autos ahora diseñados de tal manera que, en caso de accidente, la unidad de potencia se separará del chasis. de manera segura sin exponer el tanque de combustible.

Mientras tanto, también se incorporaron los aprendizajes de la investigación de la FIA sobre el accidente fatal del corredor de Fórmula 2 Anthoine Hubert en Spa en 2019, principalmente una sección de morro más larga para ayudar a disipar la energía en un choque, junto con lados del chasis más fuertes para resistir incidentes de T-bone.

También es cierto que esas mejoras de seguridad, así como los neumáticos más pesados ​​y robustos, han experimentado un aumento de peso, y el peso mínimo del automóvil ha aumentado alrededor de un 5% de 752 kg actualmente a 790 kg.

10. El coche de 2022 ha pasado por más de 7500 simulaciones para llegar a este punto

La F1 no es más que un deporte minucioso y, como puedes imaginar, crear el coche 2022 no ha sido un ejercicio de «dedo en el aire».

En cambio, el equipo de deportes de motor de F1 ha realizado aproximadamente 7500 simulaciones, creando alrededor de medio petabyte de datos. Eso es el equivalente a un tercio de los 10 mil millones de fotos en Facebook, o 10 millones de archivadores de cuatro cajones llenos de documentos de texto.

Esas 7500 simulaciones también tardaron 16,5 millones de horas centrales en resolverse, lo que significa que si se hubieran realizado en una computadora portátil Intel i9 de cuatro núcleos de alta especificación, habría sido necesario hasta el año 2492 (471 años a partir de ahora) para obtener las soluciones.

Cómo se desarrolló el auto de F1 de 2022

El automóvil 2022 también se desarrolló en sesiones exclusivas en el túnel de viento de Sauber en Suiza, con 138 «configuraciones de referencia» experimentadas durante dos años, con alrededor de 100 horas de «viento encendido».

Mientras tanto, a los equipos también se les ha otorgado libertad regulatoria para probar la iteración actual del automóvil 2022, o la línea de base ‘UNIFORM’ como se conoce internamente, dado que es la 21ª actualización significativa, para el desarrollo de metodología en sus túneles de viento y CFD (siempre que no lo hagan). no altere la forma), ya que la retroalimentación de los equipos ha sido una parte crucial del proceso de diseño y desarrollo.

El equipo de deportes de motor de F1 confía en que ha elaborado un conjunto de regulaciones que pueden lograr su objetivo de carreras más cercanas, sin ser tan prescriptivas que impidan la creatividad.

Ahora solo queda esperar y ver qué se les ocurre a los equipos para las pruebas de pretemporada 2022 .

Héctor O. Losino