Winglets, ¿por qué las alas invaden el paddock de MotoGP?

El uso de la aerodinámica en el mundo de la competición no es para nada novedoso, ya que hace años que la principal inversión de los equipos de Fórmula 1 está directamente relacionada con esta. Y no solo en Fórmula 1, sino también en otras especialidades del automovilismo, tanto dentro como fuera de los circuitos, como puedan ser los rallys. En MotoGP hace unos años veíamos cómo los ingenieros de Ducati implementaban unos pequeños alerones en la parte lateral del carenado a media altura.

Estos alerones no solo han ido evolucionando en forma y posición, sino que además se han extendido a otros equipos esta temporada, como Honda o Yamaha, en los que podemos ver formas y posiciones diferentes de estas bigoteras. Estos deflectores de aire son componentes puramente aerodinámicos, es decir que son efectivos cuando el aire los golpea a gran velocidad y funcionan según los principios de la aerodinámica y de la dinámica de fluidos –ver recuadros explicativos para comprenderlos.

El dato

¿Qué es la aerodinámica?

El apunte

¿En qué principios físicos se basa?

Teorema de Bernouilli: Cuando aumenta la velocidad de un fluido, disminuye la presión que este ejerce sobre la superficie que lo atraviesa.

La clave

¿Cómo funciona un alerón?

Los alerones de MotoGP son como las alas de un avión, pero con el perfil invertido. El perfil del ala de un avión hace que el aire vaya más rápido por su parte superior y más lento en su parte inferior –tiene que recorrer más espacio–. Con ello hay más presión en la parte inferior que en la superior, lo que provoca una fuerza hacia arriba que, entre otras cosas, es lo que permite a un avión despegar. A mayor velocidad, más fuerza hacia arriba se genera.

Esto mismo se puede aplicar a un alerón de MotoGP, pero justo al revés: si tenemos más velocidad del aire en la parte inferior del mismo que en la superior, habrá más presión en la parte superior del alerón, que hará que la presión pegue la moto al suelo.

Un alerón es una superficie con unas características aerodinámicas sobre las que actúa el aire generando una fuerza, normalmente, en sentido hacia el suelo. Dicho de otra manera, es un dispositivo que hace que a mayor velocidad, el vehículo pese más.

Cuando el alerón se mueve a cierta velocidad por el aire, empujando a este hacia arriba, el aire empuja la moto con la misma fuerza y en sentido contrario, es decir, en dirección al asfalto.

En carrera

¿Qué función tienen los alerones en MotoGP?

Con el avance tecnológico en motores y neumáticos, hace ya mucho tiempo que mantener las dos ruedas pegadas al suelo a la hora de acelerar se hace difícil tanto para ingenieros como para pilotos. Cada equipo destina presupuestos muy elevados a estar al límite de peso de acuerdo con el reglamento teniendo la máxima potencia posible, y esto provoca que sea más fácil llevar la rueda delantera en el aire que en el suelo. Entre otros, el trabajo de los ingenieros es desarrollar una electrónica que, dentro de la legalidad, ayude a los pilotos a dominar estas fieras. Hemos visto controles de tracción y ayudas electrónicas de reducción de potencia al acelerar que, aparte de prevenir el derrape, previenen el caballito, y todo ello regulado por una centralita que siempre será más efectivo que si el piloto lo hiciese manualmente. La contra de todos estos sistemas es que requieren que se deje de aplicar potencia, lo último que se quiere en competición.

Los pioneros en montar estos deflectores laterales fueron los hombres de Ducati. Hicieron una fiera indomable y empezaron a pensar en cómo aprovechar la fuerza del aire para pegar la moto al suelo y restringir la potencia lo menos posible en períodos de aceleración. En un principio estos winglets estaban en una posición baja a mitad del carenado en la parte frontal y, dado que ambos pilotos, Casey Stoner y Nicky Hayden, aseguraban que no notaban efecto alguno, se puede pensar que gozan de más utilidades que pegar la moto al suelo.

Hoy, con diferente forma, tamaño y colocación, son varios los equipos que están usando estos deflectores con diferentes fines.

La principal característica de los deflectores en MotoGP es la carga que genera en el tren delantero hacia el asfalto, ya que, pese a la poca superficie de estos, a altas velocidades la carga puede ser de varios kilogramos. La carga sería muy fácil de calcular si se tienen ciertos parámetros como el tamaño o el ángulo de ataque –la inclinación del alerón respecto a la horizontal–, y esta estará directamente relacionada con la velocidad: a más velocidad, más carga. De modo que la efectividad de los deflectores aumenta conforme lo hace la velocidad, en salidas de curvas, curvas rápidas o rectas. De esta manera hay una fuerza que se opone a la fuerza que tiende a levantar la rueda delantera del asfalto, que en estas motos pasa incluso a más de 200 kilómetros por hora.

Por otro lado, al haber más carga en el tren delantero, hay más apoyo a la hora de iniciar una frenada a alta velocidad; la tendencia a perder la rueda delantera se reduce, dado que el grip es mayor. Así la apurada de frenada es mayor.

La ciencia

Más presión, menos temperatura

Estos dos puntos expuestos anteriormente basan su actuación tanto en el teorema de Bernoulli como en la tercera Ley de Newton – ver recuadro–. En los dos casos, la generación de carga es producida tanto por los deflectores superiores a la altura de la toma de aire de Honda y Yamaha como por los superiores e inferiores en el caso de Ducati.

De momento solo aplicable al caso de Ducati, los deflectores situados a media altura del carenado no solo sirven para generar carga aerodinámica, sino también para crear un mayor flujo de aire a través del radiador. Es aquí donde entra en juego el efecto Venturi –ver recuadro.

Este efecto es generado por las aletas de tiburón invertidas laterales que cuelgan del deflector. Estas hacen que el aire que circula entre el carenado y la aleta lateral circule más rápido y cree un diferencial de presión mayor, si cabe, del que se genera de por sí con la forma del deflector gracias al teorema de Bernoulli, todo esto hablando entre la parte superior e inferior del deflector horizontal.

Además, y gracias al efecto Venturi, dado que el aire circula a más velocidad a la salida del deflector en su parte inferior y que coincide con la salida de aire sucio del radiador, se genera un diferencial de presión entre la parte frontal del radiador y la salida de aire del mismo. Esta diferencia de presión crea una succión, ya que las presiones tienden a igualarse, que genera un aumento de la velocidad del aire que pasa por el radiador. De esta manera, Ducati solventó en sus inicios de su vuelta a MotoGP el exceso de temperatura que sufrían sus motores.

Por último, y no menos importante, los ingenieros calculan meticulosamente el ángulo de ataque óptimo que han de tener los deflectores, de tal manera que sean lo más efectivos posible y resten la menor velocidad punta posible, todo un trabajo de ingeniero.

Pese a todo, parece ser que estos bigotes tienen los días contados por motivos de seguridad. Ya hemos escuchado a pilotos decir que las turbulencias que produce una moto equipada con los deflectores son demasiado grandes como para seguirla de cerca, bien sea en recta o en zonas rápidas. La forma afilada que tienen puede hacer que una caída fortuita cause algún tipo de daño a los pilotos involucrados.

De momento esta temporada darán mucho que hablar y veremos quién está a favor de equiparlas y quién no. De momento, Valentino Rossi las utilizó ya en la carrera de Jerez, el equipo Tech3 comenzó a utilizarlos en Austin y Honda equipó sus RCV en la carrera de Jerez con alerones de tamaño respetable. Solo falta que los monte Suzuki…

Al tiempo.

La historia

Antecedentes

Los winglets y alerones no son un invento actual. Hace ya unas cuantas décadas que se utilizan, con mayor o menor acierto.

2000-01: La Yamaha YZR 500 de Abe.

2004-05: La Aprilia RS3 de McWilliams.