Analisi tecnica F1 | La galleria del vento e i problemi di correlazione

La galleria del vento gioca sempre un ruolo più importante in F1, ma spesso causa dei gran grattacapi agli ingegneri quando insorgono i tanto temuti problemi di correlazione.

Galleria del vento F1
Foto: blog-moteur.com

Da quando l’aerodinamica ha assunto un ruolo di primaria importanza nella Formula 1 moderna, ha preso sempre più piede l’impiego delle gallerie del vento. Si tratta di uno strumento utilizzato per valutare le prestazioni aerodinamiche della monoposto e compararle con le simulazioni effettuate al computer. Galleria del vento F1

Una galleria del vento è costituita da un motore che aziona una grande ventola il cui scopo è accelerare l’aria dentro a un tunnel. Nel tunnel è presente una sezione restringente, in modo tale da aumentare ulteriormente la velocità dell’aria e imprimergli una direzione ben definita. A questa segue la camera in cui è presente la vettura in analisi, alla cui altra estremità è presente un diffusore., ossia un tunnel con una sezione crescente che raccoglie l’aria dalla camera e ne rallenta la velocità. A questo punto sono possibili due schemi differenti. Nelle gallerie aperte, il diffusore emette l’aria nell’ambiente esterno. In quelli chiusi invece, il diffusore è collegato attraverso un grosso tunnel ad anello alla ventola, che spinge nuovamente il flusso d’aria, ricominciando il ciclo.

All’interno della camera è presente la monoposto. Questa viene solitamente posizionata sopra un sistema di nastri rollanti  simili ai comuni tapis roulant (vedasi foto in alto)., per simulare la rotazione delle ruote e il movimento della vettura rispetto al suolo. Sono poi presenti una moltitudine di sensori atti a misurare la velocità dell’aria in diversi punti, la pressione, la temperatura e le forze agenti sulla macchina in tutte le direzioni. La vettura inoltre può essere anche ruotata, in modo da simulare il comportamento aerodinamico in curva o in presenza di vento laterale.
Esistono poi le gallerie del vento climatiche, attrezzate per permettere l’accensione della power unit e verificare il corretto raffreddamento delle componenti interne.

I problemi di correlazione

Si sente spesso parlare di problematiche di correlazione tra i dati della galleria del vento e della pista, ossia che la monoposto non mostra in pista gli stessi livelli di carico aerodinamico misurati in galleria.
I motivi di tale incongruenza possono essere molteplici e non è facile per gli ingegneri risalire alla causa e porvi rimedio.
Innanzitutto, non bisogna trascurare che ogni sensore impiegato, per quanto sofisticato e accurato possa essere, presenta sempre al proprio interno un piccolo intervallo di errore di misurazione. Utilizzando centinaia di sensori diversi, gli errori da piccoli possono diventare sempre più significativi.

La galleria del vento poi, per quanta meticolosità sia posta durante la sua progettazione e realizzazione, differisce sempre da quello che è il mondo reale.
Il regolamento permette di analizzare in galleria solo modelli in scala non più grandi del 60% delle dimensioni reali della monoposto. Sebbene siano state sviluppate tecniche di analisi per correlare i valori misurati sul modello e quello sulla macchina vera, si tratta comunque di un’ulteriore modifica alla situazione chi si trova in pista. La velocità del flusso d’aria inoltre è limitata sempre dal regolamento tecnico a 180 km/h.

La galleria del vento della Ferrari: è possibile vedere il tunnel di ricircolo (Foto: Formula Passion)

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Nella camera di analisi, l’aria interagisce con le pareti e il pavimento, andando ad alterare quello che sarebbe il normale comportamento del flusso all’aperto. Si creano così zone di strato limite che, se non controllate a dovere tramite apposite tecniche, possono influenzare notevolmente i dati misurati.
L’ambiente atmosferico infine possiede una grande quantità di variabili quali pressione, temperatura, densità e turbolenze che non si riescono sempre a simulare nella galleria del vento.

In conclusione, le simulazioni fluidodinamiche al computer e le gallerie del vento costituiscono un grande strumento reso possibile dai progressi della tecnologia, ma alla fine l’ultimo verdetto sulla bontà del lavoro degli ingegneri spetta solo alla pista.

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Carlo Platella

Nato e cresciuto a Torino, studio ingegneria dell'Autoveicolo nel Politecnico della mia città. Ho una grande passione per il motorsport in tutte le sue forme che mi piace trasmettere negli articoli. Ho lavorato nella Squadra Corse della mia università con la speranza un giorno di entrare in Formula 1.