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Como a asa dianteira dos novos carros de 2022 foi projetada para melhorar as ultrapassagens

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Quando os carros de 2022 chegarem à pista para começar os testes no próximo mês, finalmente começaremos a nos acostumar com um novo visual radical da F1, conforme definido pelos novos regulamentos aeronáuticos revolucionários, cujo objetivo foi criar carros que mantenham aderência mesmo ao seguir de perto.

O ponto de partida para todo o conceito aerodinâmico é sempre a asa dianteira, pois é onde o ar que entra encontra o carro pela primeira vez. Portanto, a asa dianteira de 2022 é radicalmente diferente do que estamos acostumados – tanto na aparência quanto no funcionamento.

Em termos de cumprir os objetivos de criar um carro com uma esteira aerodinâmica muito mais limpa e menos perturbadora, a prioridade número um da nova asa foi banir o ‘vórtice Y250’ que foi utilizado na asa dianteira anterior, onde a diferença de 250 mm entre o nariz e a extremidade interna dos elementos da asa foi usado para criar uma série de vórtices de ar giratórios que aceleravam todo o fluxo de ar por ali em direção às barcaças, com o objetivo de empurrá-lo o mais para fora do carro possível.

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Uma comparação entre a asa dianteira do ano passado e o conceito deste ano, com a remoção do ‘Y250 vortex’ – nome dado ao vórtice que sai das pontas internas da atual geração de flaps da asa dianteira – uma característica fundamental

Dessa forma, não interromperia o fluxo de ar limpo para o piso. Mas essa ampla e turbulenta saída foi uma parte importante do motivo pelo qual um carro seguinte encontraria um desempenho aerodinâmico tão degradado, já que sua asa dianteira não poderia funcionar efetivamente no ar perturbado.

Com a nova asa, não há mais espaço entre o nariz e os elementos – que correm rente ao nariz. Não pode mais haver um vórtice Y250 que, juntamente com a proibição de bargeboards, significa que o ar flui através da asa de uma maneira que o mantém direcionado dentro da largura do carro.

Embora os elementos de largura total resultantes forneçam uma área total da asa maior do que antes, na verdade, eles produzem menos força descendente. Quanto menos downforce produzido, menos ele tenderá a perturbar o ar – e menos sensível será ao fluxo de ar interrompido do carro à frente.

Então, como os legisladores conseguiram criar uma asa maior que produz menos downforce (mesmo isoladamente, sem levar em conta seu efeito no resto do carro)? Além da área total da asa, os outros fatores que determinam quanta força descendente uma asa criará são seu ‘ângulo de ataque’, a folga e a sobreposição entre os elementos e a curvatura desses elementos (como eles são). Todos esses três fatores são rigidamente controlados dentro dos novos regulamentos.

Pode haver até quatro elementos de asa (abaixo de cinco), mas seus contornos são muito bem definidos por uma série de seções de caixa dimensionais nocionais intrincadas nas quais os elementos devem se encaixar. Ele permite que os elementos sejam razoavelmente arqueados nas extremidades internas, mas afunilando para muito pouco arqueamento na parte externa. Os elementos são limitados em quão angulados podem ser – e, portanto, o ângulo de ataque de toda a asa é limitado.

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O ângulo de ataque limitado afeta a quantidade de downforce que a asa dianteira gera, enquanto os elementos sobrepostos melhoram o desempenho da asa

A asa cria downforce pela diferença de pressão do ar que sua forma cria, com uma parte inferior de baixa pressão e uma superfície superior de alta pressão, isso efetivamente puxando o carro para baixo. Quanto maior a ‘incidência de ataque’ (o ângulo em relação ao solo) da asa, maior será a diferença de pressão. As caixas dimensionais nas quais os elementos devem se encaixar minimizam efetivamente seu ângulo em relação ao solo.

Outra maneira de melhorar o desempenho da asa é sobrepor fortemente a cascata de elementos, de modo que a parte de trás do elemento inferior se estenda mais para trás do que a frente do elemento acima dele. Isso acelerará o fluxo de ar nesse espaço entre os elementos, especialmente se o espaço for muito pequeno.

Quanto mais rápido o ar puder se mover, mais downforce é criado. Com a asa de 2022, o espaço mínimo entre os elementos é relativamente grande em 5 mm. A sobreposição entre os elementos é limitada a 30 mm (muito menos do que era comum antes), limitando assim a eficácia da asa.

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Uma vista lateral da asa 2022

Os cantos de cada elemento devem ser curvados através de um arco de tamanho prescrito para não ter a capacidade de criar vórtices. Apenas os dois elementos superiores podem ser ajustáveis ​​e os ângulos através dos quais eles podem ser ajustados são limitados.

As placas terminais são muito menores e mais simples do que os dispositivos multiplanos desenvolvidos sob as regras antigas. As placas terminais aumentam a eficácia dos elementos na criação de downforce, restringindo o quanto o ar abaixo deles pode se mover lateralmente e, assim, vazar downforce. Mas, mais importante do ponto de vista do propósito dos novos regs, eles reduzem a esteira turbulenta que seria produzida a partir das extremidades dos elementos.

A forma do nariz também é mais regulada – e as pontas dos polegares, narinas, capas e dutos S anteriores foram banidos.

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O S-Duct, ilustrado acima no carro de 2016 da Mercedes, é um exemplo de um recurso-chave da última geração de asas que foi removida para 2022

Tudo isso faz parte de manter a esteira do carro o mais estreita possível e minimizar o volume de ar que é lavado pelo carro. A asa dianteira desempenha um papel crucial nisso – além de ser menos sensível aos efeitos da turbulência. Com isso, os pilotos devem poder entrar em retas apertadas atrás do carro da frente e, assim, estar melhor posicionados para tentar uma ultrapassagem.

Vamos ver como isso se desenrola quando a temporada começar no Bahrein em 20 de março.

Fonte: Fórmula 1


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Wesley Lima

Colunista associado para o Brasil em Duna Press Jornal e Magazine, reportando os assuntos e informações sobre atualidades culturais, sócio-políticas e econômicas da região.
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