Il “DRD” della Lotus E21: un vero e proprio f-duct

28 giugno 2013 14:38 Scritto da: Mario Puca

Come vi avevamo preannunciato, sulla Lotus di Kimi Raikkonen verrà provato il “DRD”. Vediamolo nel dettaglio.

lotus-drd

DRD, DDRS, L-duct… insomma, la fantasia sul nomignolo più adatto a questo dispositivo si spreca. In realtà, di parecchia fantasia ne abbiamo vista anche in alcuni articoli che provano a spiegarne il funzionamento, restando, però, fonti poco attendibili. Per questo oggi scendiamo nel dettaglio e, in attesa di vedere se questo benedetto dispositivo verrà o meno utilizzato in gara (dopo oltre un anno di test…), cerchiamo di spiegare, in maniera comprensibile, come funziona il sistema.

Partiamo dal presupposto che il sistema è assolutamente passivo, ossia non richiede di alcun intervento del pilota; per questo è assolutamente regolare (anche perché non ha alcuna parte “aerodinamicamente mobile”, che sarebbe vietata dal regolamento).

Dicevamo dei nomi utilizzati per denominare il dispositivo. In realtà, quello maggiormente aderente è proprio F-duct, anche perché il sistema, seppur non più azionato dal pilota, funziona esattamente come il famoso F-duct che già conosciamo. E’ bene, quindi, ricordare come funzionava il vecchio f-duct (VIDEO): sfruttando delle prese d’aria variamente localizzate (la McLaren sul cofano, la Ferrari dietro il roll-bar, la Sauber sulle pance) ed una canalizzazione interna, quando il sistema era attivo (ginocchio o mano del pilota che “tappava” un’apertura nel cockpit), l’aria veniva condotta verso l’ala posteriore, precisamente nella parte inferiore del profilo. Questo “soffiaggio” staccava la cosiddetta “vena fluida” dal profilo, il quale, quindi, non generava più deportanza, offriva meno resistenza e garantiva qualche km/h in più (mediamente 10) alla vettura in rettilineo.

Il sistema della Lotus funziona esattamente alla stessa maniera, ma è “passivo”, cioè si attiva ad una certa velocità, o, per essere più precisi, quando l’aria all’interno del canale arriva ad una certa pressione.


Come ben visibile nell’immagine sopra, l’aria entra dalle “orecchie” ai lati della presa dinamica (FOTO) e percorre un canale situato all’interno del cofano. In prossimità dell’ala, il canale si divide in due uscite (FOTO): una, di sezione maggiore (pressione più alta ma minore velocità dell’aria), sfoga al di sotto del profilo “monkey seat”, aiutando l’aria che scorre al di sotto dell’ala a restare “attaccata” al profilo. L’altro sfogo, ad “L” e di sezione ridotta (pressione più bassa ma maggiore velocità dell’aria), quando l’aria all’interno raggiunge la giusta pressione, “soffia” al di sotto del profilo, creando un distacco della vena fluida ed una conseguente diminuzione di deportanza dell’ala.

Tale effetto viene comunemente definito “stallo aerodinamico” (spiegazione Wikipedia) ed è proprio ciò che accade quando entra in funzione l’F-duct (articolo Craig Scarborough). Le difficoltà della Lotus che hanno ritardato l’utilizzo del sistema stanno nel fatto che, non essendo azionato dal pilota, occorre impostare correttamente la forma e la sezione dei canali per far funzionare il tutto ad una determinata pressione. Lo scopo, ovviamente, è quello di “scaricare” l’ala solo in rettilineo, quando di carico non ne serve; se succedesse in una curva veloce, invece, sarebbe un bel guaio per Romain e Kimi…

 

10 Commenti

  • Io non credo che sia corretto parlare di “pressione nei condotti”, perché si dovrebbe trattare di azioni dinamiche, quindi legate proprio alla velocità dell’aria.
    Anche la definizione di “Area più piccola= pressione maggiore” la trovo fuorviante.

    • In realtà pressione e velocità sono in strettissima relazione (Venturi). Per spiegare bene il concetto dovremmo parlare di “effetto Venturi” e “legge di Bernoulli”, ma trattasi di argomenti estremamente scientifici ed occorre una preparazione piuttosto significativa per discuterne. Quindi accontentiamoci di dire, molto “maccheronicamente”, che i gas (ed i liquidi) che attraversano sezioni ridotte vanno ad una velocità (ed una pressione) diversa (più elevata la velocità, più bassa la pressione) rispetto a quelli che attraversano sezioni maggiori (più bassa la velocità, più alta la pressione).
      La difficoltà del sistema della Lotus (che, secondo il sottoscritto, lo rende quasi inutilizzabile…) sta proprio nell’individuare quella giusta velocità (e pressione) in cui il sistema deve funzionare. Ed è evidente che ci sono troppi fattori che influenzano il comportamento (densità aria, temperatura, auto un scia ecc.) e rendono “imprevedibile” il funzionamento.

      • Temo di aver letto male l’articolo, perché ero convinto che venisse affermato il concetto “area minore= pressione maggiore”, mentre è scritto, giustamente, il contrario.

        Ovviamente l’analisi non può essere troppo complessa e su questo concordo, comunque ritengo che per “selezionare” il condotto di uscita sia utilizzato il concetto di interazione dei flussi, nei condotti interni. Potenzialmente insieme a l’effetto coanda. Questa combinazione è particolarmente utilizzata nella fluidica, ma diventa in effetti estremamente difficile da gestire in un’auto di F1, con velocità dell’aria variabili.
        Sugli effettivi vantaggi, credo che vedremo nelle prossime 3-4 gare.

  • Questo sistema prometterebbe nella migliore delle ipotesi un incremento di velocità di 5 km/h, ma è talmente complesso da mettere a punto, tra l’ altro andrebbe completamente ricalibrato ad ogni gara perchè ogni tracciato ha caratteristiche differenti, che forse il gioco non vale la candela. Ed infatti parrebbe essere stato abbandonato da tutti a parte Lotus.
    Tra l’ altro non si tratta di un vero e proprio stallo, condizione che si verifica quando l’ angolo di attacco del profilo alare supera un valore critico, comportando il distacco dello strato limite, condizione che sarebbe estremamente pericolosa e che comporta in realtà anche un ulteriore aumento del drag totale del profilo. Invece è più corretto parlare di parziale neutralizzazione della portanza, che si ottiene con l’ iniezione di aria ad alta pressione sotto il profilo dell’ ala, la quale comporta una diminuzione della velocità dei flussi ed una diminuzione del delta di pressione tra dorso e ventre del profilo, con un lieve calo della resistenza all’ avanzamento.

    • Giustissimo Kroky.
      A me peraltro pare anche una cosa un po’ pericolosa.
      Non sarei sicurissimo che le variazioni atmosferiche di densità dell’aria non possano influire sul funzionamento del sistema, e quindi sul carico che si ha al posteriore.
      Non dico che si debbano avere effetti paragonabili a quelli del DRS, ma certo Kimi e Romani potrebbero trovarsi tra le mani una macchina davvero difficile da “prevedere”. Boh, staremo a vedere.

    • Esattamente…è dal primo F-duct che si parla di stallo….quando stallo non lo è proprio per niente….

      • Vi sfugge l’opinione di Craig Scarborough, una delle fonti più blasonate ed attendibili della F1. Anche lui parla di “stallo” dell’ala. Ora, a meno che non siate tutti ingegneri aerodinamici (io non lo sono, quindi mi limito a riportare notizie date da gente più esperta ed informata), non vedo come possiate continuare a dubitare dello “stallo” dell’ala: http://scarbsf1.com/blog1/2012/09/01/lotus-drs-device-analysis/

      • Stallare il profilo anche solo parzialmente sarebbe più dannoso che una soffiatura sotto l’ala….Lo vedi subito facendo un semplice disegno di un profilo che stalla e uno in cui diminusice solo la deportanza….
        Anche ing Bezing è su questa teoria e non su quella dello stallo…..

  • Puca, sei un grande! Ti seguo da poco su twitter, miniera d’oro di dettagli tecnici ogni week end di gara, complimentissimi e grazie!

    • Facciamo quello che possiamo! :D Grazie comunque! Occhi aperti che oggi vedremo ancora un sacco di novità. La Lotus, ad esempio, ha un nuovo cofano con terminale a punta e piuttosto rastremato
      https://twitter.com/emmepi27