Hasta ahora, todos los fenómenos aerodinámicos que hemos ido exponiendo se han referido siempre al manejo del flujo de aire laminar: los propios alerones (que son alas invertidas) el efecto suelo, Gurney Flap, tomas de aire NACA, admisión Hood Scoops o los vehículos de carrocerías eficientes.
El flujo de aire laminar es, digamos, el aire limpio que todos conocemos. El que sencillamente
pasa fluyendo por encima de un coche o de un ala como si acariciara la superficie. Este aire es el que vemos en las típicas imágenes de los túneles de viento en dónde el coche es cercado por encima por una estela blanca, “rodeando” su contorno.
En el túnel de viento se aprecia claramente una de las propiedades del flujo de aire laminar, el llamado efecto Coanda. Justo acabamos de verlo, este efecto se refiere a que el aire, en vez de rebotar y alejarse (cómo lo haría un cuerpo sólido, por ejemplo si taramos una piedra), tiende a rodear el cuerpo que lo atraviesa. Volviendo al túnel de viento, vemos cómo la estela blanca pasa por el capot, luego por el parabrisas, llega al techo y en vez de seguir recto su camino, baja por la luna trasera. Esto último es el efecto Coanda.
Un Ferrari en el túnel de viento. Arte en "movimiento".
Pero ocurre otro fenómeno. Al ser un fluido comprimible, el aire no se comporta igual a 100km/h que a 300km/h. Volvemos al túnel de viento en dónde hemos visto que a 100km/h todo va como la seda. Pero a 300km/h lo que vamos a ver es que el aire, que pasa muy acelerado por encima del techo, no es capaz de seguir la bajada de la luna trasera, “despegandose” y provocando aire turbulento (descontrolado) que, como imaginareis, no nos interesa.
Este fenómeno ocurre en las alas de los aviones y una de las soluciones que aplican llevan el podría valer perfectamente como nombre para una arma de destrucción de la Guerra de las Galaxias, el generador de vórtices.
Pero primero ¿qué es un vórtice? Lo vemos muy claramente en las imágenes de los aviones cuando atraviesan una nube. Son esos torbellinos que “salen” desde las puntas de sus alas.
-Mas de seis minutazos de vídeos de vórtices. Advertencia, es hipnótico:
Estos torbellinos se pueden aprovechar en nuestro favor, y se crean cuando se juntan dos corrientes de aire a diferente velocidad (una rápida y una lenta, enrollándose la rápida sobre la lenta) bien en el extremo de un ala (normalmente terminada en punta.
El aire que pasa por encima del ala va a mayor velocidad y en la punta del ala se encuentra con el aire que va por debajo a menor velocidad) o con pequeños “pinchos” cuando queremos provocar estos vórtices encima de superficies lisas y normalmente horizontales.
Lo que hace un generador de vórtices es recibir el flujo de aire laminar que circula a gran velocidad y lo “enrolla” (como acabamos de explicar) de manera que pasa a ser un remolino, en este caso controlado. Con esto se logra que las partículas de aire en sí no pierdan velocidad pero, al ir arremolinadas, el flujo de aire en vórtice viaja un poco mas lento, pero controlado y sobre todo con una gran cantidad de energía, por lo que son muy “fuertes”.
Volvemos al túnel de viento a 300km/h con nuestro hipotético coche teniendo problemas con el aire en la luneta trasera. Si colocamos unos generadores de vórtices en el techo (mejor hacia la parte que se curva en la luneta) los remolinos provocados que van un poquito mas lento, pero con mucha fuerza, dirigen el aire para que no se despegue de la luneta, teniendo entonces el control sobre el flujo de aire en esta delicada zona.
Hemos sacado el coche del túnel de viento para hacer la prueba empírica con un y sin los generadores de vórtices:
En los aviones vemos estos generadores como pequeños salientes en el extradós del ala (la parte superior y cóncava) pero… ¿Y en automoción? En los coches, básicamente en la F1, hace muy poquito que se empezó a desarrollar es uso de los vórtices y me atrevo a decir que es la piedra angular en la que se basa el desarrollo aerodinámico por el mismo tema de siempre, que las ruedas descubiertas son un obstáculo muy difícil de salvar y los ingenieros sacan de dónde no hay. La cuestión es que los F1 de hoy en día basan su funcionamiento en la generación, pero sobre todo control, de los vórtices. Con ellos se consigue dirigir y controlar el aire, transportando flujos o sellando zona que de otra manera sería impensable. Muchos de los apéndices aerodinámicos que vemos no son para generar carga, si no para crear vórtices.
Por ejemplo, en el alerón delantero vemos que en su parte interior las aletas terminan en punta (en vez de con un endplate, como sería lógico para generar carga) y es que estos son así principalmente para generar un torbellino con el que dirigir el aire de entre las ruedas y la carrocería hacia los pontones. Igual pasa con los apéndices puestos encima de las tomas de refrigeración lateral cuyo principal cometido es “enrrollar” el aire para garantizar que llegue a la zona trasera tal como se quiere.
Un vídeo vale mas que mil imágenes. Así de flipante funciona en la F1:
Dicho así parece incluso fácil, pero la realidad es que su control es extremadamente tan complejo que da la sensación de que sólo Mercedes sabe cómo hacerlo. Ferrari, que vaga sin dirección desde hace años, en parte es porque no consigue dominar este arte.
En los coches con ruedas carenadas todo es más fácil y, sin embargo, cada vez se busca este efecto como el Santo Grial de la aerodinámica. Por ejemplo, los LMP usan estos generadores en los difusores y fondo plano.
En rally, me llama mucho la atención del Yaris WRC que, delante de los retrovisores, posicionado en el ensanche de la aleta, los ingenieros ubican un rectángulo bien hermoso con un gran ángulo de inclinación. No tiene perfil alar, delante le llega aire a gran velocidad y detrás sale aire lento y turbulento del paso de rueda… apostaría que es un Vortex Generator puesto ahí para canalizar el aire y que llegue bien a la parte trasera. En coches de calle también se ve. Se puedo de moda en el Mitsubishi EVO X y reciente el Honda Civic Type R también a puesto unos “pinchitos” en dónde el techo se junta con la luneta trasera.
Al tratarse de algo de reciente aparición y asunto nimio trasvasado a escala 1:32 o 1:24, me ha costado horrores encontrar alguna reproducción en slot en la que se apreciasen estos elementos. En mi colección no hay ninguno (Valgamelseñol!!!) y sólo he encontrado dos reproducciones en dónde puedan verse estos elementos. Uno es el Mercedes F1 de Carrera, ubicados estos encima de los pontones y, el otro, es el Lambo Centenario de Superslot. En el caso del Lambo los vemos en las taloneras, son esos pequeños resaltes delante y detrás de las ruedas que ayudan a crear un película de aire que sellan los bajos del coche, evitando que se meta aire sucio y favoreciendo el efecto suelo.
Seguramente me haya dejado alguno por lo que ¿seríais capaces de encontrar más reproducciones dónde se aprecien los Vortex Generator? ¿tenéis algún S&B? a ver si lo petamos en los comentarios
BOLA EXTRA:
tal es la fuerza de los vórtices generados por el ala de un avión, que por ello hoy
en día están rediseñadas con las puntas hacia arriba. En el pasado los grandes aviones llegaban a levantar tejados de las casas y más de un accidente aéreo ha sucedido por esta causa.
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