ALERONES
Con el fin de aumentar la estabilidad a altas velocidades y mejorar la capacidad de agarre en las curvas, los ingenieros encargados del desarrollo de vehículos de alto rendimiento han encauzado sus investigaciones y desarrollos no solo a los sistemas de motorización, chasis y suspensión, sino que para el diseño se han ayudado por otras áreas de la ingeniería como laaerodinámica. Un ejemplo claro de esto es el uso de alerones o spoilers.
Sin embargo, estos elementos aunque proveen altas fuerzas (Downforce) sobre los vehículos también generan altas fuerzas de arrastre inducido (Aerodynamic Drag).Para contrarrestar ese negativo efecto, se ha desarrollado el efecto suelo que aprovecha el gran potencial de la parte inferior de los automóviles para generar fuerzas desucción (Downforce) con gran eficiencia.
POR QUÉ VUELA UN AVIÓN?
Un ala contiene:
• Envergadura es la distancia entre puntas de ala o bordes marginales.
• Cuerda es la distancia entre la parte delantera y la parte posterior del ala.
• Espesor es la distancia entre la parte superior del ala y la parte inferior de la misma.
Con estos parámetros básicos de un ala, le damos un corte en sentidoperpendicular a la envergadura, es decir del borde de ataque al borde de salida y tendremos una sección que se denomina perfil. Es precisamente esa forma geométrica la que da origen a la sustentación. Haciendo desplazar un perfil plano dentro de un fluido laminar.
Sin embargo, si ponemos un perfil alar en aire, el comportamiento de los filetes de aire sería diferente. Naturalmente estos se ajustan a la formadel perfil, pero en la zona de contacto con el extradós, por su mayor curvatura, los filetes de aire se comprimen, lo cual obliga a las moléculas de aire a aumentar su velocidad de paso, creándose así una depresión o, lo que es igual, un efecto de succión en el extradós del ala.
Al contrario ocurre en el intradós, donde las líneas de corriente se separan y se produce una sobre presión. Estos dosefectos contemplados en las leyes del movimiento de fluidos (Ley de Bernoulli), hacen que nuestro perfil, y por lo tanto el del ala, sea sometido a una fuerza vertical ascendente llamada sustentación. En esta fuerza tiene mayor influencia la depresión que se produce en el extradós, que la sobrepresión del intradós. Vemos que el avión vuela gracias a la succión del extradós, es decir como suspendidodel ala en lugar de apoyado sobre ella como generalmente se cree.
Ley de Bernoulli
"Si un fluido (gas o liquido) pasa alrededor de un objeto a diferentes velocidades, el fluido que se mueve a la velocidad menor experimentara una mayor presión que el fluido que va más rápido y por ende el objeto se verá forzado hacia la zona de menor presión"
LA APLICACIÓN EN LOS AUTOMÓVILES: EL ALERÓN
El ala deun avión cumple la función de elevarlo, en cambio un alerón funciona exactamente al revés, no eleva al auto sino que lo "aplasta". Por eso está colocado con un ángulo de incidencia tal que puede crear una anti sustentación, es decir un empuje hacia abajo, sobre las ruedas motrices.
La fuerza aerodinámica está producida por las diferencias de presiones entre la cara superior (extradós) y la carainferior (intradós) de un perfil alar, a consecuencia de la diferente longitud que debe recorrer el flujo de aire. Los textos en esta materia dan aproximadamente que un tercio se origina en el intradós mientras que el resto, o sea los otros dos tercios, los origina el extradós.
Esta diferencia de presión aumenta con la velocidad, y por ende con ella los efectos de la sustentación se multiplican. Lafuerza se descompone en dos: una es vertical, que es sustentación en el caso del avión o de aplastamiento en el caso del automóvil y la otra es en dirección al avance del vehículo, contraria al efecto deseado pero es el precio que se debe pagar para obtener la fuerza de aplastamiento. Por este motivo, en pistas veloces, el ángulo de ataque es pequeño mientras que en pistas cortas, donde el auto...
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