Inside Tech: Alla scoperta della galleria del vento, là dove nascono le idee…
24 Settembre 2013 - 20:04
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Il vero terreno di studi della F1 moderna è, per fortuna o purtroppo, l’aerodinamica. Essa viene studiata e perfezionata nelle gallerie del vento. Sono proprio queste sensazionali strutture il centro del nostro interesse. Se ne sente parlare spesso. Altrettanto frequentemente sentiamo dire che Red Bull è avvantaggiata proprio grazie al fatto che ne dispone una di proprietà e che, viceversa, la Ferrari soffre il fatto che la sua Galleria di Maranello, inaugurata nel 1997 sia ormai obsoleta e costringa gli uomini della Rossa ad emigrare a Colonia, in coabitazione con la McLaren. Così si ha poco tempo, non avendo a disposizione la struttura 24h/24, e soprattutto il rischio di scopiazzamenti è del tutto plausibile e legittimato dalla forzata convivenza. Proprio il Cavallino ottenne enormi benefici dalla creazione della Galleria del Vento ad opera dell’italico genio Renzo Piano, con una serie di successi, 5 di fila, targati Michael Schumacher e, perchè no, il mondiale 2007 di Kimi Raikkonen, prima dell’avvento degli affamati, o forse sarebbe meglio dire assetati bibitari. Ma come funziona e quali fenomeni e studi fisici sono alla base di queste straordinarie opere all’avanguardia della tecnologia?

Galleria del VentoInnanzitutto, è bene individuare i fenomeni fisici caratteristici che ne permettono il corretto funzionamento. Partiamo dal principio della relatività galileana dal quale si evince che le azioni dinamiche esercitate su un corpo in moto traslatorio sono uguali a quelle prodotte su un corpo immobile, investito da una corrente d’aria alla stessa velocità. In altre parole, le condizioni reali sono quelle per cui il moto traslatorio è dato dal corpo che si muove, nel nostro caso la monoposto, che va a “sbattere” contro la corrente d’aria. Nella galleria del vento il processo si inverte, ma il risultato, grazie al principio sopra enunciato risulta uguale. Non c’è da meravigliarsi che già nell’epoca galileana si trattava di questi argomenti. basti pensare che i primissimi studi “aerodinamici” vennero effettuati da Leonardo da Vinci. Un altro, fondamentale principio che interviene nelle gallerie del vento è quello della similitudine dinamica, il quale afferma i fenomeni che si manifestano su un corpo di determinate dimensioni sono uguali a quelli che si manifestano su un altro corpo di misura maggiore e minore (scala).

Questo principio, quasi scontato, risulta essere fondamentale per una questione di spazi e, soprattutto per ragioni economiche, mai trascurabili. Proprio in riferimento a ciò è da sottolineare, come riferito dai dati ufficiali Ferrari, che la velocità prodotta dalle turbine è di molto superiore nei modelli di scala 1:2 (si parla di 250 Kmh) che in quelli di scala 1:1(150 kmh). Come è facile intuire, è molto più utile testare il mezzo in condizioni più critiche e questo si può fare mediante l’utilizzo di modellini. Ma passando al lato più prettamente pratico, il corpo che si sta studiando viene posto nella camera di prova, dove arriva il fluido, generalmente fumi, che lasciando il segno sulla carrozzeria permettono ai tecnici di analizzare i flussi e trarre delle conclusioni. Negli ultimi tempi, è stato introdotto anche il tappeto mobile, in modo da poter simulare l’effetto-suolo, dettaglio certamente non trascurabile nell’economia della progettazione di una monoposto.

L’aria giunge nella camera di prova a velocità notevole grazie al convergente che riducendo la sezione del tubo e sfruttando un gradiente di pressione fa sì che il fluido aumenti la sua velocità. Subito dopo la camera di prova si pone il divergente, che lavorando in modo del tutto opposto al convergente fa rallentare il fluido. Sono questi sostanzialmente gli elementi portanti per lo studio aerodinamico. La galleria del vento si compone di altre parti ovviamente, ma non scenderemo nel dettaglio tecnico. Tuuti i test sono mirati alla ricerca di un basso Cx, ovvero il coefficiente di resistenza aerodinamica. A valori minori di questo coefficiente, corrisponde una minore resistenza all’aria