Aerodinamica masinii de Formula 1

O masina moderna de Formula 1 are in comun cu un avion de lupta cu reactie aproape la fel de mult ca si cu o masina obisnuita de strada. Aerodinamica a devenit cheia succesului in acest sport, iar echipele cheltuie zeci de milioane de dolari pe cercetare si dezvoltare in acest sens in fiecare an.

Designer-ul aerodinamicii are doua preocupari esentiale: crearea fortei de apasare, pentru a ajuta cauciucurile masinii sa apese pe trasa si sa imbunatateasca fortele tangentiale; si sa reduca maxim posibil franarea cauzata de turbulente si care incetineste masina.

Numeroase echipe au inceput in anii '60 sa experimenteze acest lucru cu deja familiarele, pentru noi cei de acum,  aripi. Aripile masinii de curse opereaza exact pe acelasi principiu ca si aripile avioanelor, doar ca invers. Aerul bate la diferite viteze pe cele 2 parti ale aripii ( fiind nevoit sa parcurga distante diferite de-a lungul contururilor sale) si acest lucru creaza o diferenta de presiune, o lege fizica cunoscuta sub denumirea de Principiul lui Bernoulli. Pe masura ce aceasta presiune incerca sa se echilibreze, aripa incearca sa se miste in directia presiunii mai joase. Avioanele folosesc aripile pentru decolare, masinile de curse le folosesc pentru a crea forta de apasare. O masina moderna de Formula 1 poate dezvolta o forta tangentiala laterala de 3,5 g ( de trei ori si jumatate propria greutate), multumita fortei de apasare aerodinamica. Aceasta inseamna,teoretic, ca la viteze foarte mari ar putea fi condusa cu capul in jos.

Efectul fortei de apasare asupra pamantului, “ground effect”, a fost descoperita la mijlocul anilor '70. Inginerii de la Lotus au descoperit ca intreaga masina poate fi facuta sa functioneze ca o aripa prin crearea unei aripi gigant dedesubtul masinii care sa faca masina sa ramana lipita de asfalt. Ultimul exemplu al acestui mod de gandire a fost Brabham BT46B, realizat de Gordon Murrray, care de fapt a folosit un ventilator de racire pentru a scoate aerul de sub masina, creand o uriasa forta de apasare. Dupa provocari tehnice din partea altor echipe a fost retras dupa numai o cursa.

In ciuda supradimensionarii tunelurilor aerodinamice si a capacitatii mari a puterii de calcul utilizate de  catre departamentele de aerodinamica ale majoritatii echipelor, principiile fundamentale ale aerodinamicii de Formula 1 inca se aplica: crearea unui maxim de forta de apasare cu o franare minima.

Fiecare particica a unei masini de Formula 1, de la forma suspensiilor pana la casca pilotului are propriile efecte aerodinamice luate in calcul. (Stratul limita, unde curentii de aer se desrpind de caroserie creaza trubulente care la randul lor determina franarea, ceea ce duce la incetinirea masinii.)

De curand, cele mai cunoscute echipe de Formula 1 au incercat sa intreaca Ferrari, care a reusit sa faca astfel incat spatele masinii sa fie realizat cat mai ingust si mai jos posibil. Acest lucru minimizeaza franarea si maximizeaza cantitatea de aer pentru aripa din spate.