In Bahrain la F1 ha iniziato il lavoro di fino, dove gli ingegneri si sono dedicati all’acquisizione dati e successiva correlazione. Poter disporre di una grande quantitΓ di informazioni Γ¨ essenziale per comprendere la bontΓ del progetto. Sulla scorta di quanto apprezzato in pista si indirizza lo sviluppo attraverso update evolutivi o correttivi. Ma quali sono le principali tecniche di acquisizione e correlazione dei che in Formula 1 vengono utilizzati?
F1, Test Bahrain : celle di carico
La prima di queste tecniche riguarda la misurazione della forza aerodinamica. Un estensimetro, o cella di carico, Γ¨ uno strumento comunemente applicato ai vari componenti del veicolo, tra cui l’estremitΓ dell’asta, le aste di comando delle sospensioni, la leva del cambio, il piantone dello sterzo, l’albero di trasmissione, i pedali e altro ancora.
Questi strumenti possono quindi misurare il carico sulle ruote, ad esempio, mentre una monoposto affronta una curva stretta in tempo reale. Il data logger di bordo rileva ogni variazione di carico causata da accelerazioni, frenate e manovre ad alta velocitΓ . I dati acquisiti consentono la correlazione con quelli rilevati nelle sessioni al simulatore.
Esistono anche estensimetri laser utilizzati per rilevare piccole deformazioni dimensionali di un corpo sottoposto a sollecitazioni meccaniche o termiche (pneumatico). Questo particolare strumento funziona sul principio dell’interferometria ottica mediante laser. Questi sistemi sono in grado di fare misurazioni di deformazioni con risoluzione del centesimo di micron.
F1: Aero Rakes
Spesso, nei test invernali o addirittura nelle prove libere di un Gran Premio, Γ¨ possibile osservare le vetture sul tracciato con montate su di esse delle specie di rastrelliere. Ognuno degli ugelli che escono dalla rastrelliera non Γ¨ nientβaltro che una sonda Kiel, dispositivo per misurare la pressione di ristagno o la temperatura di ristagno nella fluidodinamica. Γ una variante di un tubo di pitot in cui l’ingresso Γ¨ protetto da un “sindone” o “scudo”.
Rispetto al tubo di Pitot, Γ¨ dunque meno sensibile alle variazioni dell’angolo di imbardata, utile quando l’allineamento della sonda con la direzione del flusso Γ¨ variabile o impreciso. Le rastrelliere vengono posizionate in base ai flussi che si intendono analizzare. In genere si mettono dietro le ruote anteriori o posteriori per visualizzare la wake vorticosa delle ruote, a volte dietro la vettura per visualizzarne la scia e a volte dietro lβala posteriore.
Lβobiettivo dellβutilizzo di questi aero rakes Γ¨ quello di registrare i dati del flusso dβaria che ci impatta per creare una mappa virtuale di tale flusso e compararla a quelle ottenute nel CFD. In questo modo si vanno a convalidare i modelli CFD e si progredisce con lo sviluppo degli elementi aerodinamici. PiΓΉ sonde di Kiel ci sono sulla rastrelliera e piΓΉ si ha una migliore risoluzione nella mappa di flusso, ma avere un numero maggiore di sonde vuol dire anche costi maggiori, e non sempre si necessita di unβelevata risoluzione.
F1: le pressioni superficiali
Le pressioni superficiali vengono misurate utilizzando piccoli fori, di circa 0,5 mm di diametro, sulla superficie della monoposto chiamati prese di pressione. Oltre ad essere utilizzate per rilevare fenomeni aerodinamici, come la separazione dei flussi, la misurazione delle pressioni consente di determinare la forza su una particolare superficie integrando le pressioni raccolte sull’area interessata.
PiΓΉ prese di pressione sulla superficie forniranno un quadro piΓΉ accurato della forza su una superficie. Ciascuna presa di pressione superficiale Γ¨ collegata tramite un lungo tubo di plastica a un trasduttore di pressione che utilizza estensimetri per misurare le deflessioni su minuscoli diaframmi causate dalla pressione sulla presa di superficie.
F1: la tecnica del flow-viz
Visualizzare il flusso superficiale è una tecnica importante per determinare la direzione del flusso, nonché lo stato del flusso (cioè laminare o turbolento) e le regioni ad elevata vorticità . Un metodo comune per visualizzare flusso è costituito da ciuffi di lana (o qualsiasi corda leggera e sottile) lunghi circa 15-20 mm che aderiscono alla superficie. I ciuffi di lana sono appiattiti sulla superficie nelle regioni di flusso laminare, con le loro code che indicano la direzione locale del flusso.
Dopo che lo strato limite passa a uno strato turbolento, i ciuffi si agitano leggermente, ma indicheranno comunque la direzione media del flusso. Nel flusso separato, i ciuffi possono cadere sotto il proprio peso o addirittura invertirsi, mentre nelle regioni di vorticitΓ i ciuffi si muovono a spirale. Il posizionamento dei ciuffi Γ¨ importante per catturare tutte queste condizioni di flusso poichΓ© le caratteristiche del flusso andranno perse dove i ciuffi non sono presenti.
La verniciatura flow-viz Γ¨ un metodo familiare a tutti gli appassionati di Formula 1. Γ costituita da una miscela di un colorante in polvere (spesso reattivo ai raggi UV) e olio di paraffina, per creare un liquido a bassa viscositΓ che scorre facilmente sulle superfici. A differenza dei ciuffi di lana, il flow-viz scorrerΓ attorno a tutte le superfici (assumendo un’applicazione sufficiente) e gli aerodinamici imparano a leggere i modelli distinti creati e come indicano le varie caratteristiche del flusso sopra menzionate.
Autore: Roberto Cecere β @robertofunoat
Immagini:Β Zander Arcari β @berrageizΒ
