DRS

 

Aerodinámica legalmente móvil, cómo funciona y por qué es tan efectivo

El DRS se ha convertido en un dispositivo imprescindible para entender la Fórmula 1 de hoy, origen y causa de la mayor parte de adelantamientos en la categoría reina desde su implantación en 2011. Enrique Scalabroni y Timoteo Briet explican en este artículo cuáles son los principios que lo rigen y, como ejercicio creativo, proponen incluso un dispositivo alternativo que podría desempeñar la misma función.

- DRS del Red Bull

ORIGEN Y RAZONES:

Todos conocemos el problema que sufrió Alonso con el sistema DRS en el pasado GP de Bahréin; ahora trataremos de explicar en qué consiste este sistema y sus repercusiones.

La implantación del uso del DRS o sistema de reducción de resistencia aerodinámica, bajo sus siglas en inglés -Drag Reduction System-, fue concebido como un método de aumentar la cantidad de adelantamientos en carrera, lo cual supone a grandes rasgos una mejora del espectáculo. Disquisiciones aparte sobre el valor de los adelantamientos logrados gracias al DRS, el objetivo ha sido alcanzado sobradamente desde su implantación en 2011.

 

 

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA:

El sistema se puede activar libremente durante los entrenamientos -la normativa cambiará para la próxima temporada-, mientras que en carrera sólo se permite activar en una o dos zonas cuando un coche lleva por delante a otro con sólo un segundo de ventaja o menos, una ventaja medida en un punto de detección -o dos, en algunos de los casos con dos zonas de activación- situado unos metros antes de la zona de activación.

En el momento de activar el DRS -un led lo indica en el volante- se reduce significativamente la resistencia aerodinámica y, por tanto, este coche puede alcanzar una mayor velocidad punta. Esta circunstancia facilita ostensiblemente el adelantamiento.

Para saber por qué se reduce la resistencia aerodinámica con la activación del DRS, conviene conocer el principio de la 'downforce', carga aerodinámica o sustentación hacia abajo, un concepto opuesto al que exprimen los aviones: Si somos capaces de desviar aire hacia arriba, cuanto más aire desviemos en esa dirección, mayor 'downforce' tendremos y el coche dispondrá de mayor agarre al suelo. Sin embargo, aquí tenemos algo inevitable: cuanto mayor sea la 'downforce', mayor resistencia aerodinámica experimentará el coche.

En la siguiente imagen podemos ver la dirección del aire cuando el DRS está inactivo y cuando está activo. Se aprecia claramente que, cuando está activo, el aire no tiende a ir hacia arriba, lo cual produce menos carga aerodinámica y, por tanto, menos resistencia. Pero claro, el DRS sólo se activa en recta durante las carreras, de modo que la 'downforce' no es apenas necesaria en esos tramos, muy especialmente cuando el resto del coche sigue generando carga. La 'downforce' es necesaria fundamentalmente en curva, para aumentar el agarre y consecuentemente la velocidad en curva. La activación del DRS supone que el plano superior del alerón trasero pivote sobre un punto, lo cual incrementa la abertura ente ambos planos del alerón:

 

Aquí vemos las líneas de corriente de un alerón más complicado, sin activación del DRS; observamos que el aire tiende a ir hacia arriba. Si fuésemos capaces de pesar todo el aire que va hacia arriba, esos kilos serían justamente los kilos de carga aerodinámica que el coche tendría en ese momento:

 

LIMITADO POR NORMATIVA:

Una vez ya conocemos qué es el DRS y en qué consiste, hay que saber las limitaciones geométricas por normativa, impuestas por la FIA. Antes que nada, impone que la abertura existente entre ambos planos del alerón trasero, una vez se activa el DRS, sea de sólo 5 centímetros:

Aquí tenemos una imagen de un F1 con el DRS en funcionamiento, para ver la diferencia de aberturas. En la imagen inferior, el aire pasa "sin problemas" por entre ambos planos del alerón trasero, sin producir demasiada resistencia aerodinámica:


EFICIENCIA DESIGUAL:

Imaginemos ahora dos coches, uno con mucha carga aerodinámica, por ejemplo un Red Bull, y otro con poca carga o con una menor optimización aerodinámica, como el Marussia.

El Red Bull, sin activar el DRS, podrá tener una inclinación de alerón trasero menor que el Marussia, pues la carga total del vehículo, que proviene del conjunto del mismo, es mucho mayor.

Cuando el Red Bull activa el DRS, por tanto, dispondrá de menos resistencia sobre el alerón trasero que el del Marussia, por cuanto la inclinación será menor. Sin embargo, como el Red Bull tiene mucha mayor 'downforce', tendrá también mucha más resistencia al avance. Así pues, la activación del DRS no supone necesariamente que el Red Bull tenga más velocidad puntaque el Marussia al activar el DRS. De hecho, el RB9 es, un año más, uno de los coches más lentos en las rectas.

Por tanto, tener mucha 'downforce' es muchas veces un inconveniente, pues el DRS no logra que tenga más velocidad punta que el resto de coches; esto se ve claramente en el ejemplo utilizado de Red Bull: el DRS no hace milagros en la velocidad punta. De hecho, un coche tendrá mayor velocidad con el DRS activado cuanta menos 'downforce' tenga sin el DRS desactivado.

Lo ideal sería que, con la activación del DRS, el alerón trasero generase muy poca 'downforce' y, por tanto, muy poca resistencia. Obviamente, para que esto sucediese, el alerón trasero debería tener mucha 'downforce' también sin activar el DRS y, sin embargo, ofrecer poca resistencia aerodinámica; ambas cosas a la vez son extremadamente difíciles de combinar al más alto nivel. De cualquier forma, este es el objetivo que tienen los especialistas en aerodinámica de cada equipo.

Por otro lado, es habitual escuchar dudas sobre por qué no hay DRS en el alerón delantero y sólo se activa en el de atrás. Se podría pensar en el mismo sistema y funcionamiento que el actual, pero aplicado al alerón delantero. Sin embargo, esto no es posible: imaginemos un F1 cualquiera -lo mismo pasa con un GP2, un F3…-; si aumentamos la incidencia del alerón delantero, variamos el centro de presión, pero la resistencia aerodinámica total del coche es prácticamente la misma. Por tanto, variar la incidencia del alerón delantero no implica reducir la resistencia aerodinámica y, por tanto, aumentar la velocidad máxima del coche.

 

NUEVO DRS ALTERNATIVO:

Con la esencia del DRS que ya conocemos, en este artículo quisiéramos proponer otro sistema de funcionamiento de DRS. Hasta la fecha, todos los equipos mueven la parte superior del alerón trasero al activar el DRS. Nosotros proponemos mover la parte inferior del mismo, de manera que la abertura sea también de 5 centímetros, para cumplir esa condición de la normativa técnica de la FIA. En los numerosos ensayos CFD que hemos realizado, los resultados mejoran en eficacia los datos que se obtienen si se mueve sólo la parte superior del alerón trasero.

 

 

CONCLUSIÓN:

El DRS se trata de un sistema aerodinámico extremadamente importante para aumentar el espectáculo. Todos deseamos ver adelantamientos y competición entre los coches de F1, y el DRS permite justamente esto, con un concepto aerodinámico sencillo y bastante simple de implementar sobre un F1.

Vía Cdthef1.com

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