AERODINAMICA

L'Aerodinamica è una scienza che deriva dalla fluidodinamica, studia la dinamica dei gas, in particolare quella dell'aria, e la l'interazione di essa con corpi solidi. Vi è un estremo rapporto tra l'aria e altre proprietà, come velocità, pressione e temperatura. Proprio in funzione, sia della velocità dell'aria sia del carico che essa colpisce creando una resistenza, l'oggetto si muoverà con una data velocità.

Per facilitare la comprensione sul perché questo ha un'affinità con velocità pressione e temperature, basti pensare che all'aumentare del carico diminuisce la velocità, ma aumenta l'aderenza e il peso si trasferisce sui pneumatici, portandoli a sostenere un peso elevato, riscaldandoli in maniera eccessiva e contribuendo ad un consumo maggiore [concetto espresso senza la considerazione delle temperature dell'asfalto e di quella esterna].

Le moderne vetture, specie quelle di F1, Gp2 o in generale le Open Wheelers, i velivoli o le vele delle barche sono particolarmente disegnate per facilitare il flusso dell'aria e ricreare il "vortice d'aria" che si presenta prima dell'impatto con la parte anteriore. Può sembrare strano ma questo studio si affronta anche nelle opere civili ed edili che si estendono in altezza, in particolar modo nei grattacieli.

E' importante definire le forze aerodinamiche che entrano in gioco, come il Peso stesso del corpo e la Spinta Motrice e le forze risultanti come Portanza e Resistenza. I velivoli per sostenere una andatura rettilinea in equilibrio devono sussistere le condizioni : Portanza = Forza Peso [ corrispondente all'asse verticale del corpo ] e la Spinta Motrice = Resistenza [ corrispondente all'asse orizzontale del corpo ]. La Portanza è la forza che agisce in maniera perpendicolare colpendo il profilo alare permettendo di alzarsi in volo, al contrario in  un veicolo di rimanere a terra conferendogli maggior aderenza.

La resistenza è la forza che agisce in maniera parallela e con verso opposto alla direzione del corpo.  Nelle categoria formula e su tutte le vetture che dispongono di alettoni, Aumentando il profilo alare si contrasta la forza del vento quindi riducendo la velocità, ma conferendo alla vettura una maggior stabilità. Caso contrario Diminuendo il profilo alare minore sarà la resistenza di conseguenza il veicolo non subisce forti rallentamenti, l'aria passa con più facilità aumentandone la velocità. Il concetto si estende per entrambe i profili alari, Anteriori e Posteriori.

Introduciamo ora i concetti di Sovrasterzo, Sottosterzo e Guida Neutra. Non è particolarmente sotto inteso che aumentando o diminuendo in maniera casuale i valori inerenti alle ali si abbia un concreto miglioramento della stabilità, guidabilità o velocità. In fondo alla pagina verrà proposto uno schema per la messa appunto in pista.
 

SOVRASTERZO

Una vettura è sovrasterzante, quando raggiunto il limite di tenuta in curva, a perdere per prima l'aderenza sono le ruote posteriori. In questo caso il retrotreno invece di proseguire la curva tende ad allargarsi verso l'esterno, le ruote anteriori invece avendo più aderenza portano la vettura a chiudere la curva rischiando di portarla in testacoda.

Il Sovrasterzo è utile nelle curve lente dove può aiutare il pilota ad un raddrizzamento veloce, nelle curve veloci l'entrata è più scomposta e questo porta decisamente al testacoda, con l'eventualità di controsterzare per riequilibrare la vettura. Tale guida però, permette una accelerazione già da metà curva se l'entrata è affrontata in ottimo modo.
 

SOTTOSTERZO

La vettura è sottosterzante quando, sono le ruote anteriori a perdere aderenza in curva. La difficoltà in questo caso è tenere la traiettoria. Essendo le ruote anteriori a perdere aderenza invece di sterzare tendono a dirigersi verso l'estero. Per tornare sulla traiettoria ideale bisogna ridurre la velocità senza brusche frenate.

Nelle curve veloci ed ad ampio raggio è utile perché non vi è il bisogno di gestire l'accelerazione in maniera parsimoniosa come, quando si affrontano curve lente, che bisogna aspettare che le ruote anteriore riacquistino aderenza per poi accelerare.

GUIDA NEUTRA

La vettura neutra è quella che segue in modo ottimale la traiettoria. La direzionalità non tende a modificare la parte anteriore o posteriore. Anche commettendo un errore, ad esempio entrando troppo forte in curva o durante la percorrenza della curva stessa, la vettura tende a scivolare sulle 4 ruote verso l’esterno, ma in modo progressivo.

PARATIE E FIANCATE

Le vetture di F1 o più in generale le Open Wheelers dispongono di paratie laterali, piccoli Flap [ o per meglio dire profili alari di piccola dimensione ] , servono a convogliare l'aria verso le fiancate, le parti più esterne dal punto di vista laterale della monoposto. L'aria tramite le paratie passa e la devia, facendola passare una quantità verso i radiatori per il raffreddamento del motore, il restate convoglia verso l'esterno.

Le vetture Turismo avendo per lo più un motore posto anteriormente non dispongono di paratie ma semplicemente una griglia davanti al radiatore. Diverse per quelle a motore nel posteriore, in base poi ai regolamenti tecnici se ne vedranno di più e meno pronunciati.

In rFactor

Nel diminuire la deportanza delle Ali si tende ad avere meno resistenza e quindi una velocità di punta più Elevata. Per avere una buona velocità si tende quindi ad avere ali più basse, ciò implica una leggera tendenza al Sottosterzo. 

Causa principale è il la differenza di aderenza della gomma, in tali condizioni sarà più avvantaggiata l'asse longitudinale, e per affrontare una curva nel miglior modo possibile è quello di mantenere una velocità più bassa.

Per migliorare questo aspetto nel caso di un Alettone Anteriore si tende a :

• Aumentare il raggio di curvatura
• Aumento della resistenza [Deportanza più alta]

In Caso si Sottosterzo come lavorare con l'Alettone Posteriore :