Análisis técnico del nuevo monoplaza VF23 del equipo de Fórmula 1 Haas

Evolución en el alerón delantero

La evolución en el alerón busca un mayor efecto downwash

A la hora de comparar el alerón del VF23 con el alerón del VF22, se puede apreciar que en la zona central se mantiene esa curva característica del alerón empleado durante la temporada pasada (destacado en azul en la imagen). Además, los perfiles de los distintos elementos que conforman el alerón delantero son similares, lo cual nos indica que la filosofía detrás del diseño de esta pieza no ha variado respecto al año pasado.

No obstante, si prestamos atención al diseño de los elementos del alerón delantero, se puede distinguir una forma ligeramente diferente a la del alerón montado en el VF22. Este cambio es el traslado de la parte más curva de los elementos a una zona más interior, es decir, más hacia el centro del monoplaza (contorno azul en la imagen de abajo).

Las razones de este cambio son varias. La más probable es que con este nuevo diseño los ingenieros de Haas han buscado un mayor efecto downwash (evacuar el flujo hacia la parte baja de la rueda delantera indicado con las flechas verdes) y manejar así de una manera más óptima la estela que se genera en las ruedas delanteras.

La otra explicación para este diseño se encuentra en la distribución de la carga total del monoplaza. Durante el año pasado Haas, como otros equipos, situaron su centro de presiones en una posición adelantada con la que controlar las inestabilidades originadas en el tren trasero. Si bien esto se soporta en la teoría, en la práctica resultó en un rendimiento aerodinámico inestable en curvas lentas.

Análisis técnico del monoplaza AMR23 de Aston Martin

Leer más

Por ello, con este perfil innovador respecto al año pasado, los ingenieros de Haas buscan cambiar el balance aerodinámico con el que mover hacia atrás el centro de presiones y lograr un rendimiento aerodinámico más estable y que mejore así el rendimiento aerodinámico global del monoplaza.

Cambio en el perfíl del endplate

Otra novedad que presenta este alerón delantero se encuentra en la placa final (endplate) del alerón. Esta parte mostraba un borde delantero que simulaba formas vistas en las aletas de ballena. Este diseño conlleva a la generación de vórtices que dado el nuevo diseño, no eran beneficiosos para el manejo del flujo en la parte delantera del monoplaza. Así pues, los bordes delanteros de los endplate de este año son rectos, buscando así un flujo más limpio en la zona.

Cambio en la suspensión

Se cambia la posición del trackrod a una posición más baja

El sistema de suspensión empleado por el VF23 mantiene el concepto del VF22 puesto que en la parte delantera se mantiene el sistema push rod y un sistema pull rod en la parte trasera. Sin embargo, tal y como se puede distinguir en la imagen, la track rod (barra de acoplamiento) se sitúa en una posición más baja (destacado de amarillo anaranjado en la imagen), de manera similar al track rod empleado por Ferrari.

Este cambio en la suspensión del VF23 se lleva a cabo para buscar un efecto downwash en el flujo de aire y que éste tenga una mejor entrada al llegar al suelo del monoplaza y poder obtener así un rendimiento mayor del mismo y, por tanto, un mayor rendimiento aerodinámico.

Una consecuencia adicional de esta nueva localización del track rod es el cambio en la forma de la entrada de aire para refrigerar los frenos (destacado en azul). En el VF22 esta entrada de aire presentaba una forma de “B” mientras que en el VF23 la forma se asemeja a una “D”. Esto permitirá una mejor refrigeración de los discos de freno.

Bargeboard agresivo & Pontones

Diseño agresivo de los bargeboards en busca de un mayor efecto outwash

El diseño de los bargeboards en el VF23 (pletina de carbono destacada en azul) es agresivo. Con la implementación de este concepto, los ingenieros de Haas buscan un efecto outwash con el que controlar la estela turbulenta procedente de las ruedas delanteras y que no afecte negativamente al flujo a lo largo del monoplaza.

Además, tomando esta forma se consigue una zona de alta presión en la parte exterior de los bargeboards (punto rojo en la imagen) lo que ayuda a favorecer el efecto outwash. No obstante, una consecuencia no tan deseada es el desarrollo de un vórtice (destacado en lila) generado en el extremo del bargeboard y que transcurre por la parte superior del suelo del monoplaza.

Al entrar en contacto con la superficie superior del suelo del monoplaza, este vórtice tiene un efecto local de succión, lo cual se traduce en una zona local donde se produce lift en vez de downforce. Esto significa, que las fuerzas producidas en vez de pegar el coche al suelo, lo empujan hacia arriba.

Entrada de refrigeración similar a la del RB18

El equipo Haas tiene una relación muy estrecha con el equipo Ferrari, el cual les suministra no solo el motor, sino que también ciertas partes del coche. Es por ello, que los pontones que monta este nuevo VF23 presentan un diseño muy similar al de los por Ferrari en la temporada pasada. Sin embargo, estos muestran una diferencia en la entrada de la refrigeración, asemejándose a la forma empleada en el RB18 durante el año anterior. Entre las ventajas de este diseño se encuentran unas pérdidas menores en el flujo de entrada a los radiadores, lo que consigue una mejor refrigeración, así como unas pérdidas menores en el flujo que circula alrededor de los pontones, lo cual incrementa su eficiencia aerodinámica.

Retrovisores

Comparando los retrovisores montados en el VF22 del pasado año con los incorporados al VF23 de esta temporada, se puede apreciar un cambio en el diseño. Así, los retrovisores del VF22 muestran un diseño con forma de corona circular (destacado en azul) lo cual consigue reducir las pérdidas en el flujo, con lo que se reduce el drag de los retrovisores. Sin embargo, este año la carcasa alrededor de los retrovisores presenta un corte en la zona inferior en la que se sitúan unos canales (destacados en azul). Así, tal y como se muestra en la imágen de la derecha, se genera un vórtice que induce un efecto up-wash en la parte interna del coche y un efecto downwash en la parte externa.

Este concepto en el diseño de la carcasa de los retrovisores del VF23 ya se pudo ver en el Ferrari del año pasado, el cual montaba unos pontones muy similares. Por lo tanto, se puede concluir que hay una relación entre ambos diseños que permite extraer el mejor rendimiento aerodinámico de ambos.

Bodywork & Aleta de tiburón

La estructura roll hoop se ve estrechada

El diseño del suelo del VF23 apenas varía respecto al del año anterior manteniendo similitudes con el que montó Ferrari. Sin embargo, el diseño del bodywork (carrocería en español) sufre un cambio en la zona del roll hoop (arco antivuelco destacado en azul) con un estrechamiento. Esto implica un menor flujo másico de aire, es decir, a través de esta entrada central entra una cantidad menor de aire. No obstante, esto no significa que sea negativo o positivo, sino que es una adaptación a las necesidades del monoplaza de este año.

La aleta de tiburón, la mayor diferencia respecto al resto de equipos

La mayor diferencia respecto al resto de equipos se puede observar en el diseño de la aleta de tiburón (destacada en azul) situada al final del monoplaza. Este tipo de apéndices sirven para mejorar la estabilidad del coche cuando se encuentra en condiciones en las que el aire incide en desde uno de los lados. De este efecto se suele sacar mayor provecho cuando el piloto está tomando una curva.

Además, en el diseño mostrado por el equipo estadounidense se puede distinguir una discontinuidad en el perfíl de la aleta. Los motivos detrás de este diseño son complejos de explicar sin usar tecnicismos. En el caso de no haber discontinuidad, en el borde superior de la aleta se generaría un único vórtice. Sin embargo, en el caso del diseño de Haas, al haber una discontinuidad se generan dos vórtices.

Debido a los procesos aerodinámicos que ocurren cuando dos vórtices se juntan (se fusionan) el vórtice resultante, por lo general, es más limpio que el vórtice generado en el caso de que esa discontinuidad no esté presente. Esto tiene un efecto beneficioso de cara al flujo que incide en el alerón trasero situado justo detrás de la aleta de tiburón.

Además, en la parte inferior de este apéndice aerodinámico, se puede observar que se separa de la tapa del motor. Así pues, en el borde inferior de la aleta se genera otro vórtice cuyo sentido de rotación es opuesto al de los vórtices generados en la parte superior. Con esto, el flujo a lo largo de la aleta de tiburón se adhiere mejor a la superficie reduciendo así las pérdidas ocasionadas en el flujo que transcurre por la aleta de tiburón.

Tras este análisis, se puede apreciar que el diseño del VF23 tiene muchas similitudes con el Ferrari de la temporada pasada, pero que aun así, éste presenta innovaciones que le diferencian tanto de Ferrari como del resto de equipos.