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7/23/2019 2.1.5.5 -Efecto Suelo
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2.1.5.5 -Efecto Suelo
En este articulo se busca explicar el fenómeno que un dia formó parte detodas las bases de los diseños aerodinámicos de los F1, primeramente, setratará la denición ! conceptuali"ación desde el punto de #ista aeronáuticodado los ori$enes de este espectacular fenómeno, lue$o se explicará suaplicación en el automo#il%smo as% como su incursión en la F1.
Se denomina efecto suelo o $round e&ect al fenómeno aerodinámico que seda cuando un cuerpo, con una diferencia de presiones entre la "ona que 'a!por encima de (l ! la que 'a! por deba)o, está mu! cerca de la supercieterrestre, lo que pro#oca unas alteraciones en el *u)o de aire que puedenapro#ec'arse en di#ersos campos.
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ara explicar el efecto suelo como es debido, lo primero que 'a! que 'aceres dibu)ar un esquema de cómo se mue#e el aire alrededor de un ala enpleno #uelo. 6a sab(is que un a#ión #uela porque la presión ba)o sus alas7en el intradós8 es superior a la presión sobre ellas 7en el extradós8. Estadiferencia de presiones, además de producir la sustentación, 'ace que elaire del intradós tienda a ir 'acia las "onas de menos presión del extradós,rodeando la punta de las alas. '% es donde ambos *u)os de aire entran encontacto, produciendo los torbellinos mar$inales o de punta de ala de losque 'emos 'ablado en otras ocasiones.
El efecto de la presencia de dic'os torbellinos es la creación de unacorriente de aire 'acia aba)o, tras el ala, llamada do9n9as' o #elocidadinducida 79i8, que a su #e" es directamente responsable de la aparición deuna de las componentes de la resistencia aerodinámica: la resistenciainducida 7;i8. Esta resistencia está indisolublemente li$ada a lasustentación, ! es el precio que 'a! que pa$ar para poder #olar 7un precio
que los diseñadores están continuamente tratando de re$atear, con
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9in$lets ! otros in#entos similares que intentan reducir los torbellinosmar$inales a la m%nima expresión8.
ara saber en detalle lo que es ;o9n9as' ! p9as' 'a" clic< aqui.
ues bien, cuando un a#ión #uela cerca de una supercie plana 7sólida ol%quida8, 'asta una altura aproximadamente i$ual a su en#er$adura, lostorbellinos de punta de ala ! el do9n9as' se #en des#iados por dic'a
supercie, ! la resistencia inducida se reduce drásticamente, 'aciendo el#uelo muc'o más fácil ! eciente. El án$ulo de ataque efecti#o del ala, aldisminuir la #elocidad inducida, se 'ace más $rande, aumentando lasustentación 7recordad que la sustentación crece proporcionalmente alán$ulo de ataque8. demás, el aire atrapado entre el ala ! el suelo secomprime, con lo que la diferencia de presiones entre extradós e intradós esma!or ! el efecto $lobal es otro aumento de sustentación. En resumen: 'a!más sustentación ! menos resistencia aerodinámica.
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Sin embar$o, los pilotos no sienten muc'o aprecio en $eneral por estefenómeno, !a que 'ace que los a#iones sean más dif%ciles de controlar 7elpiloto debe compensar la repentina disminución de resistencia sobre lamarc'a, ! el a#ión tiende a quedarse en el aire, lo que es un problema si
uno quiere aterri"ar8. l$o, que, por supuesto, los pá)aros dominamos a laperfección. o que sentimos al #olar cerca del suelo es similar a lo quesienten ellos cuando se ponen unos patines.
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En el mundo de automo#ilismo, $eneralmente de competición, se busca, alcontrario que en aeronáutica, crear una "ona de alta presión por encima del#e'%culo ! una de ba)a presión por deba)o, lo que pro#oca una succión que?aplasta@ al #e'%culo contra el suelo, me)orando el a$arre, lo que se traduceen la posibilidad de tra"ar cur#as a ma!or #elocidad.
;ibu)o de un monopla"a con efecto suelo. Se pueden obser#ar los faldonesen el fondo plano 7amarillo8 ! el efecto del aire al subir 7ro)o8.
Este efecto se introdu)o en la Fórmula 1 a nales de los años AB por parte deotus, mediante faldones ! un diseño especial de la parte inferior de lacarrocer%a, ! por su efecti#idad no tardó en ser copiado por los demásequipos.
Este primer efecto suelo en la F1 se basó en el diseño de los famososCfaldonesC ! un diseño especial de la parte inferior de la carrocer%a paralo$rar un efecto >enturi que disminu!era la presión del aire deba)o delmonopla"a. ;ada la efecti#idad del sistema, no tardó en ser copiado por losdemás equipos. /tra t(cnica que se utili"ó, concretamente en el Drab'amDD, era la extracción del aire de deba)o del #e'%culo mediante un
#entilador situado 'ori"ontalmente, pero fue pro'ibida inmediatamente.
Sin embar$o, esta t(cnica ten%a el problema de que en cuanto no 'ubieseuna presión lo sucientemente pequeña por deba)o del #e'%culo, cosa quepor e)emplo pod%a pasar si se pasaba a $ran #elocidad por encima de unbac'e ! el #e'%culo daba un GsaltitoH, (ste pod%a #ol#erse mu! inestable eincluso pod%a Gsalir #olandoH. ;espu(s de un per%odo de GtoleranciaH ! tras#arios accidentes mu! aparatosos, en la ma!or%a de competiciones, incluidala Fórmula 1, se pro'ibió o limitó la utili"ación del efecto suelo por moti#osde se$uridad.
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otus AI, primer monopla"a en 'acer uso del efecto suelo.
/tra t(cnica que se utili"ó, concretamente en el Drab'am DD, era laextracción del aire de deba)o del #e'%culo mediante un #entilador situado'ori"ontalmente, pero fue pro'ibida inmediatamente.
El Drab'am DD usaba el efecto suelo, todo ! que con un #entilador en laparte posterior del monopla"a, para sacar el *u)o de aire a ma!or #elocidad,lo que 'ace que aumente este efecto.
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Sin embar$o, esta t(cnica ten%a el problema de que en cuanto no 'ubieseuna presión lo sucientemente pequeña por deba)o del #e'%culo, cosa quepor e)emplo pod%a pasar si se pasaba a $ran #elocidad por encima de unbac'e ! el #e'%culo daba un ?saltito@, (ste pod%a #ol#erse mu! inestable eincluso pod%a ?salir #olando@.
Se podr%a pensar erróneamente que aumentando el peso del #e'%culo, selo$rar%a un ma!or efecto suelo !a que el aumento del peso del #e'%culo setraducir%a en ma!or fricción de los neumáticos contra el suelo ! por ello enun ma!or a$arre. o cierto es que al aumentar la masa del automó#il,aumenta proporcionalmente la fuer"a centr%fu$a ! esto 'ace que esta fuer"a#en"a a la fricción entre los neumáticos ! el suelo, perdi(ndose el a$arrecasi por completo.
o interesante del efecto suelo es que aumenta considerablemente lafricción entre los neumáticos ! el suelo ?aerodinámicamente@, sin aumentarla masa del automó#il 'aciendo que el a$arre sea ma!or a ma!ores#elocidades. El problema se presenta cuando los materiales de la banda derodadura de los neumáticos lle$an al l%mite de ad'erencia contra el suelo, ocuando por accidente se le#anta una rueda o el coc'e a#an"a ladeado.4uando esto ocurre, el #e'%culo simplemente se #uel#e incontrolable.
Esta condición fue la causa del accidente del canadiense Jilles >illeneu#een la tanda clasicatoria del J de D(l$ica de 1KI2, quien al $olpear conuna de sus ruedas delanteras con la rueda trasera de otro coc'e, su Ferrarisalió prácticamente #olando despidiendo por los aires a >illenue#e, quemurió en el acto. ras este accidente se pro'ibió o limitó la utili"ación delefecto suelo por moti#os de se$uridad.
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El accidente de Jilles >illeneu#e, en 1KI2, 'i"o que se pro'ibiera el efectosuelo.
