El papel esencial del túnel de viento en la Fórmula 1

A medida que los test en pista siguen reduciéndose en la Fórmula 1, el túnel de viento cobra cada vez más importancia en el desarrollo de los monoplazas. Pero, ¿qué es exactamente un túnel de viento y cómo funciona?

El papel esencial del túnel de viento en la Fórmula 1

¿Qué es el túnel de viento de la Fórmula 1?

Muchos han escuchado su nombre, pero pocos saben realmente lo que es. A través del túnel de viento los equipos de Fórmula 1 pueden simular perfectamente las corrientes de aire que recorren el coche.

El túnel de viento es un recinto que consta de un ventilador muy grande y potente, una base giratoria bastante ancha, un modelo a escala del coche de F1 real y muchos ordenadores.

Inicialmente, los túneles de viento solo eran utilizados por la industria de la aviación, pero los equipos de F1 descubrieron que el uso de este recurso también podría aplicarse a sus monoplazas. Los túneles de viento se han utilizado en la categoría reina del automovilismo durante cincuenta años. El equipo Brabham fue el primero en hacerlo en 1964.

¿Por qué los equipos de F1 usan el túnel de viento?

La Fórmula 1 es un deporte en el que decenas de ingenieros pasan día y noche investigando las reglas de la FIA. Buscar los límites es, por así decirlo, otro deporte dentro del deporte. Cada cambio puede conllevar una mejora que haga que el coche sea una décima de segundo más rápido.

Aquí es donde se marca la diferencia entre ganar o perder, entre ser octavo o noveno y, en definitiva, también se traduce en muchos millones de euros en premios. Los datos de simulación se usan para encontrar la mejor combinación entre la carga aerodinámica y la velocidad o para ver si realmente funciona una idea o una actualización.

Cuanto mejor sea la aerodinámica, más agarre tendrá el monoplaza. Sin embargo, la meta principal es evitar al máximo el drag en las rectas y a su vez tener mucho agarre en las curvas.

El exterior del túnel de viento de Ferrari

El exterior del túnel de viento de Ferrari

Photo by: Ferrari

Cada año, las pruebas de pretemporada ponen punto y final al parón invernal. Hace algunos años, las escuderías tenían muchos más días de pruebas antes de llegar a la primera carrera, pero esto se ha ido reduciendo llegando hasta los solo seis días de test para este 2022 pese al inicio de un nuevo reglamento radicalmente diferente en comparación con 2021.

Más allá de eso, cada equipo tiene dos días de promoción, llamados filming day (día de filmación), durante los cuales solo pueden recorrer 100 km con neumáticos de demostración. En general, los equipos de Fórmula 1 no tienen mucho tiempo para desarrollar el coche en pista, y esa es la principal razón por la que usan el túnel de viento.

En este mundo, cada equipo mira continuamente al garaje de al lado. En 2009, por ejemplo, también se modificó el reglamento técnico y Brawn GP, ​​junto con Toyota y Williams, presentaron el doble difusor. Aunque varios equipos se quejaron, la FIA dio luz verde a la idea y eso provocó que todos aquellos que no tenían doble difusor tuvieran que empezar a trabajar en ese aspecto de inmediato.

El famoso "copiar y pegar", desafortunadamente, no es posible para los equipos, porque cada coche se ensambla de una manera diferente. Cada escudería tuvo que diseñar y probar su propia solución. Eso se llevó a cabo el túnel de viento.

¿Cómo trabajan los equipos de F1 con un túnel de viento?

Los equipos colocan un modelo a escala del coche real en la base giratoria en el centro del túnel de viento, encienden el ventilador y dejan pasar corrientes de aire sobre él. En Mercedes, por ejemplo, el modelo a escala tiene una sección central fabricada en aluminio, para que las piezas se puedan cambiar rápidamente. Hacen esto por una razón: si Mercedes quiere cambiar y reemplazar una determinada área, no afectará a las otras partes del monoplaza.

Las piezas se fabrican en el ordenador y se imprimen en 3D. Generalmente están hechas de metal. El modelo a escala está lleno de sensores para que todo se pueda medir perfectamente. Además, la altura y el ángulo de giro son ajustables.

El túnel de viento de Mercedes con un modelo a escala

El túnel de viento de Mercedes con un modelo a escala

Photo by: Mercedes AMG

Para aprovechar al máximo el túnel de viento, Aston Martin utiliza una técnica llamada velosimetría de imagen de partículas. Para hacer esto, el equipo usa pequeñas partículas llamadas trazadores que están camufladas en el flujo de aire. Estas partículas siguen la aerodinámica del coche y se iluminan con láseres y cámaras, después de lo cual se toman muchas fotos a una velocidad vertiginosa. De esta forma, los especialistas pueden estudiar la aerodinámica del coche.

Las simulaciones en el túnel de viento se realizan en combinación con Computational Fluid Dynamics [CFD]. Los equipos de F1 usan esto para predecir de una manera compleja cómo actuará el flujo de aire. En 2010, Virgin Racing desarrolló el diseño aerodinámico del VR-01 completamente en CFD, con el claro objetivo de reducir costes.

Correlación entre el túnel de viento y la pista en F1

Incluso si a los equipos se les permitiera usar el túnel de viento indefinidamente, las cosas podrían salir de forma completamente errónea a la pista. Comparar los datos del túnel de viento y los de la realidad es lo que llamamos correlación, una palabra que se usa a menudo, especialmente durante los test de pretemporada, pero a veces también en los entrenamientos libres.

En alguna ocasión vemos monoplazas con parrillas aerodinámicas que contienen muchos sensores, éstos miden constantemente el flujo de aire que recorrer el coche y a través de la información que recogen comprueban si las simulaciones en túnel de viento y CFD corresponden a la realidad.

A veces no se obtiene el resultado esperado, como le sucedió a Red Bull en 2020. El rendimiento del RB16 en la pista no coincidía con lo que indicaba el simulador y el equipo necesitó mucho tiempo y trabajo para resolver los problemas. Algo similar también le pasó a Ferrari en esa temporada.

Max Verstappen con los rastrillos aerodinámicos en el Red Bull RB16B

Max Verstappen con los rastrillos aerodinámicos en el Red Bull RB16B

Photo by: Glenn Dunbar / Motorsport Images

La F1 tiene reglas estrictas para medir el uso del túnel de viento

Mantener un túnel de viento en funcionamiento conlleva un coste bastante alto para los equipos de F1. Ellos están en constante búsqueda de mejoras y prefieren mantenerlo activo noche y día. Para evitar eso, el uso del túnel de viento está sujeto a varias reglas, elaboradas por la FIA. Por ejemplo, cada equipo solo puede usar un túnel de viento, excepto en caso de fallo técnico.

El modelo a escala no debe ser mayor de un 60% respecto al coche original. Los equipos pueden usar dos modelos diferentes, pero solo se pueden cambiar después de 24 horas. La velocidad del túnel de viento no podrá superar los 180 km/h. Una velocidad mucho más lenta en comparación con la velocidad de real de un F1.

Desde 2021, también hay un límite en la cantidad de tiempo que cada escudería puede pasar en el túnel de viento, que varía según tu posición en el campeonato de constructores. El equipo con la posición más baja puede trabajar un 22,5% más de tiempo que el que terminó primero. Para este 2022, la FIA se ha vuelto aún más estricta, ya que este porcentaje ahora se ha aumentado hasta el 45%. Por esa razón, es esencial trabajar de la manera más eficiente posible.

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¿Todos los equipos de F1 tienen su propio túnel de viento?

Mercedes, Red Bull, Ferrari, Alpine, Williams, Alfa Romeo y Aston Martin tienen cada uno su propio túnel de viento. McLaren utiliza el túnel de viento de Toyota en Colonia, pero ya está construyendo un nuevo túnel de viento en su propio Centro de Tecnología. AlphaTauri transfirió todo a las instalaciones de su 'hermano mayor' Red Bull la temporada pasada, mientras que Haas ha aprovechado su asociación con Ferrari.

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