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aerodinamica & design 5/8
nome
aerodinamica & design
descrizione
articolo sui rapporti tra l'aerodinamica e il design
autori
Ottorino Piccinato, ing.enrico benzing
contributi
annina motta, antonella ponti, arianna carrozzo, chiara tiego, clarissa steiner, Dario Colombo, debby viganò, elisabetta furnò, jessica alberti, Maria Fumagalli, Michele De Angelis, pietro bassani, russel davidson
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per dieci anni avviene un grosso sviluppo dello studio aerodinamico delle vetture da competizione, con ali che cambiano configurazione in funzione dei regolamenti (cambiati per diminuire gli incidenti e e le velocità in curva) e degli sviluppi all'interno delle gallerie del vento

una parentesi nello sviluppo delle ali per le vetture fu questa vettura, che non aveva ali, ma altre soluzioni aerodinamiche, intuendo che l'aderenza in curva poteva essere aumentata utilizzando pressioni e depressioni

venne sviluppata una nuova idea per mantenere il veicolo attaccato al suolo: l'idea consisteva nel creare il vuoto, o perlomeno qualcosa di molto simile, al di sotto della vettura, aspirando l'aria con due grosse ventole

il sistema era sigillato al suolo tramite paratie in gomma, antesignane delle minigonne di chapman

così come avviene per un normale aspirapolvere è curioso pensare che una soluzione apparentemente così ovvia, se non addirittura banale, per un aspirapolvere casalingo, potesse modificare in modo così radicale le prestazioni di un mezzo che, quanto a tecnologia, è senz'altro più sofisticato di un elettrodomestico

la vettura venne però contestata dai concorrenti, perché, oltre all'aria, aspirava e lanciava pulviscolo e sassi, tanto che fu battezzata sputasassi

il sistema di ventola aspirante fu ripreso dalla brabham molti anni più tardi
la chaparral del 1969 rinunciò alle ali, optando per due grosse ventole aspiranti che creavano il vuoto sotto la vettura
i gravi incidenti di Barcellona (gp di spagna 1969) sollecitò il primo intervento della federazione internazionale: drastica negazione delle ali decisa dalla c.s.i. (commissione sportiva internazionale, successivamente f.i.s.a. e f.i.a.) tre giorni prima del successivo gp di monaco e regolamentazione dettagliata, un mese più tardi (gp d'olanda), con una larghezza o apertura alare di 110 cm (150 cm per l'applicazione anteriore), con un'altezza massima di 80 cm e con un angolo di incidenza fisso

entro questi limiti, tutto ha potuto progredire più razionalmente, mentre la progettazione poteva guadagnare terreno con i parametri rimasti liberi e soprattutto con la scelta dei punti di applicazione dei dispositivi lungo l'asse longitudinale della vettura, tanto da richiamare l'obbligo (1974) anche per uno sbalzo di un metro dall'asse posteriore, ridotto a 80 cm (90 cm per l'altezza da terra e 120 cm per lo sbalzo anteriore) nel 1976 esattamente un anno prima che iniziasse un nuovo capitolo e che la monoposto alata si trasformasse in auto ad ala, cioè in "wing-car", con lo sfruttamento dell'effetto suolo

un capitolo, questo, aerodinamicamente avvincente, ma discusso (ndr enrico benzing, co-autore di questo articolo, a quell'epoca membro della commissione tecnica internazionale, l'ha avversato tenacemente), per le ricorrenti aberrazioni, con i sigilli a terra delle cosiddette "minigonne", con i circa 3 g (accelerazione di gravità) dell'accelerazione trasversale e con un pilotaggio non più a misura d'uomo
la lotus 78 disegnata da colin chapman fu la prima vettura ad effetto suolo: oltre alle ali consuete vennero introdotte ali laterali sigillate al suolo da "minigonne" scorrevoli
è nel 1977 che colin chapman presenta al mondo automobilistico la sua intuizione

se è vero che creando una depressione sotto la vettura si ottiene maggior aderenza in curva, allora non resta che progettare le pance laterali a forma di ala (ovviamente deportante, col bordo di uscita rivolto verso l'alto) in modo che tutta la vettura funzioni come un'ala

in questo modo le classiche ali sporgenti (spoiler anteriori e alettone posteriore) possono essere mantenuti con un angolo di incidenza inferiore, tale da permettere maggior velocità in rettilineo

è nata l'era delle wing-car

questa configurazione rimase vincente fino a che la f.i.a. (organo che gestisce le gare automobilistiche) vietò le wing-car con minigonne, a causa di alcuni incidenti, anche mortali, causati dal malfunzionamento delle stesse minigonne

infatti, l'effetto suolo è valido fino a che le minigonne riescono a sigillare la vettura al suolo

non appena, per un'asperità del terreno o per un bloccaggio dei meccanismi, si ha un ingresso di aria esterna all'interno del tunnel sotto le pance, non si ha più il vuoto e ciò avviene di colpo, senza che il pilota abbia il tempo di decelerare, con la conseguenza uscita di strada del mezzo

senza minigonna si possono comunque disegnare vetture che utilizzano le depressioni per aumentare l'aderenza, anche se l'effetto non è lo stesso

le formula uno di oggi utilizzano sistemi simili, anche se la f.i.a limita giustamente la creatività degli ingegneri per ridurre le velocità in curva
la sezione ad ala delle fiancate di questa lotus 78 è evidenziata dal tratto in colore rosso
l'introduzione del fondo piatto (1983) e altri ritocchi di ordine dimensionale (sbalzo posteriore di 60 cm, apertura alare e altezza da terra di 1 m) hanno riequilibrato il campo della ricerca, fino al successivo giro di vite del 1991, con sbalzo posteriore di 50 cm e con apertura alare anteriore di 1.4 m

un'autovettura deportante, nei giusti limiti, è anche una macchina sicura; questo rimane, al di là delle prestazioni, il maggior contenuto di un progresso che ci induce a classificare in due grandi categorie l'auto da corsa di antica e di moderna concezione, in base alla presenza dei profili alari

e questa è la ragione che spinge a studiare e a perfezionare l'ala, come corpo aerodinamico ideale, in una applicazione che, per numero di reynolds e per altre caratteristiche d'utilizzo, si scosta un po' dalla pratica aeronautica e dalle sue ammirevoli conquiste scientifiche

nelle proiezioni verso il futuro, si riconoscono all'aerodinamica ruoli predominanti, in ogni ordine di costruzioni automobilistiche; le stesse distorsioni conosciute in determinati momenti di evoluzione vengono riconsiderate e altre risorse potranno presentarsi, in un campo che non ha ancora finito di sorprenderci e sempre sui principi e sulle teorie di un profilo alare, che merita di essere ben conosciuto e studiato
ali a più piani
ciò avviene perché i circuiti non riescono a tenere il passo dei mezzi che vi corrono: ecco che assistiamo alla scomparsa delle minigonne, dei motori turbo e alla comparsa del fondo piatto, che limita la depressione inferiore

nel frattempo nascono nuove conformazioni di alettoni, i musi alti (per convogliare l'aria in basso) e lo studio di tanti piccoli particolari aerodinamici (baffi, baffetti, paratie) tanto che, oggi, ogni gran premio richiede una configurazione differente in base alla conformazione dei circuiti e le ali si moltiplicano per aumentare l'aderenza in curva, a scapito della velocità di punta
alcune ali e doppie ali erano davvero bizzarre ma efficaci
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