Ricerca Aerodinamica

GP2 Series, Rally, Nascar, Cart, IRL, Superbike, MotoGP etc etc

da 330tr » 05/05/2018, 13:15

sundance76 ha scritto: ...la vedo come una competizione tecnico sportiva anche diretta, dove se capita (se capita) il frangente in cui un pilota più abile, una macchina migliore, si trovino a dover superare un avversario più lento, devono almeno avere la possibilità di provarci realmente, e non di essere costituzionalmente bloccate dal fatto che di base le due astronavi non sono state concepite contemplando la circostanza del sorpasso, visto quasi come un elemento accidentale da evitare.


Diciamo che anche i vertici concordano su questo assunto.
Quel che è disperante è la soluzione proposta.
Si chiama DRS.
L'avevano minacciato, ora lo fanno. Questo sport sarà basato sempre più su codesto ritrovato artificiale.
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da duvel » 05/05/2018, 13:26

Eliminare le ali? :think:
Beh l'idea mi alletterebbe pure ma affidarsi totalmente all'effetto suolo non mi convince per nulla :think:, proprio qui dentro abbiamo citato il fallimento delle monoposto "tutta ala" fine anni '70, l'effetto "delfino" eccetera.
Quindi...? Gira e rigira ma nella mia incompetenza non riesco a staccarmi dalla ritrita concezione di vetture più alte da terra e con ali allo scopo di una semplice stabilizzazione della vettura.
Troppo semplice? boh :shhh:
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da 330tr » 05/05/2018, 14:08

Facciamo allora un esercizio di fantasia.

Diciamo subito che l'effetto delfino era tipico delle wing-car minigonnate.
Ricordiamo che le vetture Usac-Cart-Irl-Indycar e chi più ne ha più ne metta hanno "sempre" usato i condotti Venturi. La F1 è invece passata per il fallimentare e pericoloso fondo piatto, con creazione di pericolosi cuscini d'aria che non trovavano sfogo in alcun canale e sollevavano tutta la macchina, con brutte instabilità e incidenti vari al '94.

Detto ciò cimentiamoci in questo ideale volo pindarico.
Le vetture tutta-ala fallirono: perché? Principalmente perché andavano più lente delle vetture "miste" che univano i pregi dei due sistemi e ne mitigavano i difetti.
Ma se eliminiamo le ali mettiamo tutti nelle identiche condizioni.
Partiamo dalla Dallara.
Immagine
Il fondo, molto largo, presenta due scanalature che generano l'effetto suolo. Al contrario delle wing-car '70-'80 la parte esterna fino alle gomme posteriori è piatta, non si è in presenza di canali dritti con saracinesche laterali. L'aria può "sfuggire" lateralmente, l'effetto suolo è mitigato e la risonanza innescata dal bumping non si verifica.
L'alettone anteriore non c'è. Il flusso Y250 non esiste. Si potrebbero limitare ali e alettine laterali, in modo da evitare le minigonne virtuali. L'assenza di alettone posteriore diminuisce l'efficacia di estrazione di aria dal fondo, diminuendo ulteriormente l'effetto suolo. Si passerebbe, molto semplicemente, dalle quasi 3 tonnellate di carico attuali a poche centinaia di kg.
Carico solo del fondo che aumenta alle alte velocità (giusto per gli speedway) e diminuisce alle basse, linearmente. La velocità massima aumenterebbe notevolmente, e diminuirebbe di molto in curva, creando un grande differenziale tra curva e rettilineo. I (assurdi) 6 g laterali sarebbero un ricordo, le alte velocità di punta non verrebbero più istantaneamente decelerate dal drag orrendo delle F1 alate attuali, si tornerebbe a frenare in spazi ben più lunghi, permettendo duelli in frenata.
Dulcis in fundo, la rimozione delle ali porterebbe ad avere scie molto meno turbolente, e in ogni caso le vetture ne diverrebbero insensibili, lavorando solo il fondo a pressione, e non più le ali disturbate. Le macchine potrebbero stare in scia e combattere ravvicinate.

In conclusione andrebbero di certo molto più lente sul giro, ma sarebbero più veloci, con maggiore possibilità di sorpasso, più difficili avendo poco downforce a velocità medio-basse (sbandate d'ordinanza) assolutamente neutre e aerodinamicamente piatte come i sigari anni '60, con in più l'aiutino del fondo a garantire prestazioni degne degli anni attuali.
Ultima cosa, si tornerebbe a giocare con le regolazioni base, con le rifiniture d'assetto, essendo l'aerodinamica non più preponderante si tornerebbe a parlare di cose d'automobile, convergenze, differenziali ecc, tutte cose ormai dimenticate..e in tutto questo il pilota tornerebbe ad essere il vero protagonista, l'autentico domatore, non più passeggero di mostri su rotaie.
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da duvel » 05/05/2018, 14:26

Ovviamente parlo da profano, chiaro. Però fino al '94, quando le vetture adottarono assetti bassissimi e praticamente inchiodati alla ricerca prestazionale, il fondo piatto non aveva ancora assunto la pericolosità poi dimostrata. Da sempre il cuscino d'aria sotto la vettura ha disturbato la stabilità, già dagli anni '50 e '60 e probabilmente anche prima.
Certo, qualunque soluzione per uscire dall'attuale vicolo cieco sarebbe ben accetta...certo che personalmente le attuali Indycar sono veramente (veramente) brutte :|
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da 330tr » 05/05/2018, 23:33

duvel ha scritto:...certo che personalmente le attuali Indycar sono veramente (veramente) brutte :|


Ma dai?? Io le trovo bellissime!!
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E tu pensa che le hanno normate esteticamente su canoni impostati sui gusti medi del pubblico..disegnate dai sondaggisti, in pratica..io rientro tra la "massa" degli "accontentàti"..
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da sundance76 » 06/05/2018, 9:14

330tr ha scritto:Facciamo allora un esercizio di fantasia.

Diciamo subito che l'effetto delfino era tipico delle wing-car minigonnate.
Ricordiamo che le vetture Usac-Cart-Irl-Indycar e chi più ne ha più ne metta hanno "sempre" usato i condotti Venturi. La F1 è invece passata per il fallimentare e pericoloso fondo piatto, con creazione di pericolosi cuscini d'aria che non trovavano sfogo in alcun canale e sollevavano tutta la macchina, con brutte instabilità e incidenti vari al '94.

Detto ciò cimentiamoci in questo ideale volo pindarico.
Le vetture tutta-ala fallirono: perché? Principalmente perché andavano più lente delle vetture "miste" che univano i pregi dei due sistemi e ne mitigavano i difetti.
Ma se eliminiamo le ali mettiamo tutti nelle identiche condizioni.
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Il fondo, molto largo, presenta due scanalature che generano l'effetto suolo. Al contrario delle wing-car '70-'80 la parte esterna fino alle gomme posteriori è piatta, non si è in presenza di canali dritti con saracinesche laterali. L'aria può "sfuggire" lateralmente, l'effetto suolo è mitigato e la risonanza innescata dal bumping non si verifica.
L'alettone anteriore non c'è. Il flusso Y250 non esiste. Si potrebbero limitare ali e alettine laterali, in modo da evitare le minigonne virtuali. L'assenza di alettone posteriore diminuisce l'efficacia di estrazione di aria dal fondo, diminuendo ulteriormente l'effetto suolo. Si passerebbe, molto semplicemente, dalle quasi 3 tonnellate di carico attuali a poche centinaia di kg.
Carico solo del fondo che aumenta alle alte velocità (giusto per gli speedway) e diminuisce alle basse, linearmente. La velocità massima aumenterebbe notevolmente, e diminuirebbe di molto in curva, creando un grande differenziale tra curva e rettilineo. I (assurdi) 6 g laterali sarebbero un ricordo, le alte velocità di punta non verrebbero più istantaneamente decelerate dal drag orrendo delle F1 alate attuali, si tornerebbe a frenare in spazi ben più lunghi, permettendo duelli in frenata.
Dulcis in fundo, la rimozione delle ali porterebbe ad avere scie molto meno turbolente, e in ogni caso le vetture ne diverrebbero insensibili, lavorando solo il fondo a pressione, e non più le ali disturbate. Le macchine potrebbero stare in scia e combattere ravvicinate.

In conclusione andrebbero di certo molto più lente sul giro, ma sarebbero più veloci, con maggiore possibilità di sorpasso, più difficili avendo poco downforce a velocità medio-basse (sbandate d'ordinanza) assolutamente neutre e aerodinamicamente piatte come i sigari anni '60, con in più l'aiutino del fondo a garantire prestazioni degne degli anni attuali.
Ultima cosa, si tornerebbe a giocare con le regolazioni base, con le rifiniture d'assetto, essendo l'aerodinamica non più preponderante si tornerebbe a parlare di cose d'automobile, convergenze, differenziali ecc, tutte cose ormai dimenticate..e in tutto questo il pilota tornerebbe ad essere il vero protagonista, l'autentico domatore, non più passeggero di mostri su rotaie.


Non sono del tutto convinto. Ma ci vorrebbe un tecnico per confermare che sarebbe quello il comportamento di vetture solo con effetto suolo e senza ali.
"Chi cerca di conoscere il passato capirà sempre meglio degli altri il presente e il futuro, e non soltanto nel nostro piccolo mondo di effimere quanto amate frenesie corsaiole." G. C.

https://www.youtube.com/watch?v=ygd67cDAmDI
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da 330tr » 06/05/2018, 10:51

Nel libro di Giachi/Forghieri ci sono due passaggi a proposito.

"Le novità regolamentari [2017] sono state notevoli ma resta il sospetto che, forse, si potesse concepire qualcosa di più, con le conoscenze maturate in tutti questi anni, e proporre uno stile aerodinamico nuovo e stimolante per i progettisti. Alla 24 ore di Le Mans del 2012, la Nissan ha schierato la DeltaWing (...) Una vettura senza ali in una competizione importante non la si vedeva da quasi mezzo secolo."
.....
"Il concetto di fondo piatto è presente ancora oggi anche se qualche tecnico sostiene che un "sano" "effetto suolo", con fondo sagomato ma senza gli eccessi delle minigonne, sarebbe auspicabile e si potrebbero eliminare gli alettoni."
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da 330tr » 06/05/2018, 18:06

Il mio studio "senza ali".
Attualmente ci sono programmi free per Linux per studiare i flussi..magari un giorno la porterò in galleria del vento! 8-)

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da 330tr » 06/05/2018, 19:06

Fondo, molto complesso, (edit) di una Lola campionato CART, forse quella già postata da Pennywise. Notare i generatori di vortici all'inizio dei tunnel. Servono ad aumentare la velocità dell'aria in entrata, abbassando così la pressione, creando maggior depressione=maggior downforce.
(I fondi delle foto precedenti di vetture in volo erano invece di vetture della categoria IRL/Indycar, moooolto più semplici, con scalino centrale (tipo F1) ma con scivoli.)

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Anno 2001
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Sotto, modelli della citata DeltaWing, senza ali, con il fondo sagomato con due piccoli scivoli. Si può dire sfruttasse solo l'effetto suolo.
Notare come la carrozzeria sulla parte superiore crei molta portanza..

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da groovestar » 07/05/2018, 8:38

In risposta ai commenti di Power e gli altri preciso una cosa:
Non esiste una dicotomia prestazioni/spettacolo, tuttavia bisogna essere chiari del campo di discussione.

Se si tratta di risolvere il problema sorpassi a fronte dell'impossibilità attuale è un conto, ma ben altro è se si parla di migliorare lo spettacolo e la competizione e gustarci l'abilità di guida.

Pur essendo totalmente d'accordo su ritorno a vetture che assomiglino ad automobili e non ad aerei, non lo sono concettualmente verso modifiche così radicali come quelle proposte che, oltre ad essere comunque anacronistiche, comporterebbero un crollo delle performance in pista.

Una vettura che sviluppa 1000 cv di quanti metri avrebbe bisogno, senza ali e carico aerodinamico, per decelerare? A che velocità affronterebbe le curve veloci?
Una F1 che concettualmente sarebbe più lenta in curva di una vettura Wec è una roba senza logica.
Una cosa che può funzionare forse sugli Speedway (pur con le mie riserve sulla stabilità) ove si cerca la velocità di punta, ma in F1 la conformazione dei circuiti è totalmente diversa.

Se gli spazi di frenata si sono accorciati, la colpa non è solo dell'aerodinamica, ma anche della meccanica che permette di frenare il pochi metri e dell'incredibile grip delle gomme.

Se ci pensate l'assurdità sta nell'avere coperture che hanno una vita limitata a 15 giri.
Ottime per le qualifiche, ma non per una gara.

A mio avviso la F1 deve essere sempre ricerca di performance e deve, in ogni caso, permettere - idealmente - il sorpasso della vettura più veloce rispetto a quella più lenta.
Non è una dicotomia, ripeto, ma non necessariamente le competizioni garantiscono spettacolo.
A mio avviso devono solo garantire l'onesta possibilità di giocarsela.

Ciò posto: limitazione delle appendici, abbassamento del muso, innalzamento dell'altezza da terra, ali più semplici e con meno elementi e, soprattutto, interventi seri su gomme e freni.
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da bschenker » 07/05/2018, 10:27

Vedendo cosa cera nel passato credo che importante non e cosi tanto il sorpasso per se, molto di più la lotta nel tentare un sorpasso, riuscito o no.

Uno dei migliori esempi, anche chiedere tutti siano cosi e chiedere troppo, e Dion fra Villeneuve e Arnoux. Al fine non era importante quale dei due e davanti, cera una bella lotta, dove si rispettava l’uno il altro.

E soltanto per ricordare se non mi spaglia in quell’anno, le vetture avevano una larghezza di 2.06 m!
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da 330tr » 07/05/2018, 12:19

Finchè ci saranno le ali ci saranno problemi nel confronto in pista.
Le ali rappresentano poi un serio pericolo: gomme tagliate, rotture, frammenti ecc.
Vorrei sommessamente ricordare che il povero Ratzemberger è morto causa cedimento alettone, così come Savage. Ricordo bruttissimi incidenti di Alboreto, Firman, della Legge e chissà quanti altri ancora.
Brutti, sempre di più (le simulazioni '19 fan ribrezzo), pericolosi, sorpassati. Il futuro è senza ali. Dovremo solo riabituarci a forme migliori, più filanti, senza strani baffi e comodini.
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da 330tr » 07/05/2018, 15:14

Le problematiche affrontate oggi (troppa dipendenza dalle ali) sono già state affrontate in passato da altre categorie.
Nella Champ Car, formula succeduta alla Cart, il telaio Lola venne sostituito da quello Panoz, con la Dp01 nel 2006. Il fondo era ancor più studiato, con l'intenzione di rendere le disturbanti ali meno preponderanti. Riporto da wikipedia:

The Panoz DP01 was developed to be safer, and less aero-dependent while racing closely with other cars than previously existing Champ Cars. The Panoz had numerous changes from the previous Lola car, including more downforce from the underbody. Approximately 60% of the car's 5,500 lb (2,500 kg) of downforce at 200 mph (320 km/h) came from the bottom of the car. This was done by directing the air in a way so as to create additional downforce on the car, thereby effectively sucking it to the racetrack. This put less dependency on the front and rear wings in the event of a failure at high speed.

Le tematiche sono le stesse identiche affrontate oggi dalla Indycar, e disattese dalla F1, in particolare riguardo al rischio rotture degli alettoni.
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da 330tr » 07/05/2018, 15:32

Un fondo di vettura IRL (Dallara?) col fondo sagomato "tagliato con l'accetta".
Tutt'altra cosa rispetto le sinuosità nascoste delle CART/Champ Car.

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da groovestar » 07/05/2018, 16:47

330tr ha scritto:Finchè ci saranno le ali ci saranno problemi nel confronto in pista.
Le ali rappresentano poi un serio pericolo: gomme tagliate, rotture, frammenti ecc.
Vorrei sommessamente ricordare che il povero Ratzemberger è morto causa cedimento alettone, così come Savage. Ricordo bruttissimi incidenti di Alboreto, Firman, della Legge e chissà quanti altri ancora.
Brutti, sempre di più (le simulazioni '19 fan ribrezzo), pericolosi, sorpassati. Il futuro è senza ali. Dovremo solo riabituarci a forme migliori, più filanti, senza strani baffi e comodini.


Dare la colpa alle ali per quanto accaduto a Ratzenberger è fuorviante, dato che lo sfortunato austriaco aveva danneggiato il supporto in una uscita di pista in qualifica e che, con buona approssimazione, se fosse tornato ai box per valutare eventuali danni, avrebbe avuto salva la vita.

Detto questo prendiamo ad esempio le uscite di pista di Barrichello, Schumacher e Firman per distacco di ali su vetture con una grossa componente di effetto suolo generato dal fondo: senza ali a che velocità avrebbero affrontato la curva e con quali spazi di frenata, considerando che l'effetto suolo aumenta con l'aumentare della velocità?
Capisco che percorrere curva 3 di Barcellona flat out possa essere folle, ma lo è anche percorrerla ad 80/100 km/h in meno.

Se devo vedere una Formula 1 percorrere le curve alla stessa velocità di una vettura stradale, tantovale seguire il DTM, ove avrebbe il suo bel senso eliminare gli spoiler.

Viaggiare senza ali aveva senso negli anni 60 con motori aspirati da 1500.
Non appena le vetture sono arrivate a 3000, con potenze vicine ai 500 cv è diventato necessario fornire loro carico aerodinamico affinchè potessero gestire la potenza e la percorrenza di curva.

Inoltre, se penso ai decolli visti un paio di anni fa in Indycar (pur in presenza di ali minime), ho le mie riserve circa la effettiva sicurezza, dato che certe leggi della fisica non si cambiano ed, alla fine, si corre in condizioni reali e non virtuali.

In ogni caso occorre ragionare su un aspetto ulteriore, che va oltre alla mera aerodinamica: in passato si sorpassava di più perchè il gap prestazionale fra le vetture in pista (così come la filosofia costruttiva delle stesse) era più marcato e diverse erano le caratteristiche di ogni telaio.

Oggi siamo molto vicini ad un monomarca, con gap prestazionali di pochi decimi al giro. Ed allora diventa più facile gestire le situazioni per chi si difende
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