El vuelo aerodinámico peligroso

Vuelo espectacular de una Mercedes Benz GT-CLR., a más de 300km/h habiendo llegado a un límite crítico de la competitividad aerodinámica- 24 horas de Le Mans.



El GT o prototipo en su diseño es completamente carenado, de formas penetrantes, con un bajo Cx. y el flujo acelerado a lo largo de los laterales, se usa para incrementar el efecto suelo.

Esta nota trata desde el punto de vista aerodinámico, los peligrosas vuelos que han experimentado alguno Sport Prototipos, que competían a velocidades Superiores a los 300km/h., como ocurrió en ciertas ocaciones en los famosas “24 Horas de Le Mans”.
Estas máquinas biplaza, del tipo Sport o GT. han despegado del suelo, para después de dar varias vueltas en el aire, caer pesadamente sobre la pista o a sus costados. Algunos pilotos confesaron, que si bien no hubo heridas físicas graves, o de importancia, existieron cicatrices psicológicas que duraron mucho tiempo.
Uno de los más expectaculares despegues verticales, ocurrió en Le Mans en la década del ’90 con una Mercedes Benz CLR.



La carga aerodinámica elevada debe ser repartida con precisión, de acuerdo a los resultados del diseñador en el túnel de viento (tren delantero y trasero).

En los años 98-99 el reglamento de los biplaza de competencia, no permitía el uso del alerón o spoiler delantero, es decir que las máquinas no tenían ese recurso de seguridad. Ocurrio entonces que en ciertas carreras , se dieron algunas circustancias desfavorables, se sobrepusieron casualmente, irregularidades de la pista, efecto deslizamiento, y regulación demasiado crítica de la suspension, y entonces el prototipo pasa de un efecto de presión o carga vertical o empuje hacia abajo (portancia), a levantar vuelo o despegar en plena línea recta, con velocidades de más de 320 km/h.
Aquí cuenta también la incidencia, la acción de los distintos componentes aerodinámicos desarrolldos para los automóviles de la categoría. Esto surge de las consideraciones efectuadas por los especialistas en investigaciones aerodinámica, que construyeron los GT para competición.
Las secciones frontales de estos automóviles son grandes, pero éstos autos cerenados encuentran una “resitencia al avance” realmente inferior, muy penetrantes, con un Cx. Del órden de 0,4 a 0,5. Un buen GT puede así alcanzar una eficiencia aerodinámica interesante. Esto significa que a una velocidad de 300 km/h. por ejemplo, el bipolar dispone de un porcentaje de carga útil, para aumentar la “adherenci” a la velocidad de una curva.



En un automóvil GT o Sport prototipo la “deportancia”, que resulta del fondo plano es un 65 por ciento del total, con una presión hacia abajo muy alta adelante (down force).

La explicación es, como puede tener tanta carga aerodinámica un GT o un Prototipo que no posee alerón delantero. Esto se debido basicamenté al alerón enorme Escondido, ubicado en la parte inferior del automóvil. (debajo), y que deslizándose a milímetros del suelo, de la pista crea una fuerte carga vertical hacia abajo (downforee) o deportancia, debido a la depression por el efecto suelo.
Este efecto vuelo es menos complejo, en términos de Resistencia al avance, que el producido por el alerón trasero montado sobre la carroceria.
El fondo de los GT o prototipos, es de conformación regular, es decir que la parte baja, con función de deportancia aerodinamica es generalmente plana, y de una longitud igual a la de la carrocería, y de amplias dimensiones. Un prototipo para Le Mans, posee un 65 por ciento de lacarga vertical hacia abajo, (deportancia) en el fondo, y el 35 por ciento en el alerón trasero.

   

(1) Mercedes Benz GT-CLR de Le Mans de 1999, que experimentó uno de los vuelos aerodinámicos peligrosos.
(2) Vista del flujo en el fondo del auto, que posee una gran Superficie, y detalle de dos difusores delanteros D. todo para mejorar la “tenida en pista” con el “efecto suelo”.

La carga aerodinámica, si es muy alta no es beneficiosa, sin embargo es positiva si está repartida con exactitud, entre el tren delantero y el trasero, según un equilibrado óptimo determinado por el proyectista, en el tunel de viento, y sería entonces del 40 por ciento adelante, y el 60 por ciento atrás.
Sin duda, el problema referido al diseño de los prototipos de Le Mans, es cargar aerodinamicamente más de 500kg. a más de 300 km/h. de velocidad sobre el tren delantero, sin la asistencia técnica de un alerón. El reglamento de entonces establecía que el fondo debia ser plano, desde el eje delantero hasta el trasero, es decir toda la “distancia entre ejes”.



Características de un prototipo de Le Mans de actualidad - Toyota Híbrido.



Un automóvil Gt o sport prototipo puede volar en forma peligrosa debido a una combinación de causas: 1- Un diseño aerodinámico muy sensible, el fondo de la parte delantera, a las variaciones de la pista. 2- Un efecto Ski, debido a otro automóvil que va adelante, la turbulencia creada reduce la “down force” o “deportancia” en el fondo delantero mucho más que en el trasero, variando el balanceo o equilibrio. 3- Un desnivel o loma de burro en la pista.

Esto permitía colocar dos “difusores” del tipo venturi, en la parte inferior de la carrocería (parte delantera), los mismos podían montarse desde el eje delantero y en el comienzo del fondo plano, distanciados del suelo unos 15 cm máximo.

Su extension – la de los venturis - limitada hasta el centro del automóvil, ubicados sobre la estructura de carbono, que tiene la finalidad de proteger y deformarse en forma programada (contra los choques), hacia la parte externa del guardabarros delantero.

El estudio, el diseño, y la construcción de estos difusores, fue la maxima dedicación de los diseñadores, que trabajaron intensamente en el tunnel aerodinámico, y las concluciones fueron muy valiosos.