Anatomia: Desvendando o F-Duct

Alguém mais atento deve ter percebido que há um buraco na parte frontal do carro da McLaren. Pois é, não é defeito de fabricação. Nada na F1 é por acaso! O nome do danado do buraquinho é "F-Duct", por favor, nada a ver com buraco de Fernando Alonso, Felipe Massa e principalmente meu, Fernanda! A razão do F eu não sei, mas sabe-se que surgiu com a inocente justificativa de que serviria para "refrescar" os pilotos dentro do cockpit. Ah, tá, conta outra, né? Desde quando alguém se preocupa com conforto térmico de piloto?

Bom, brincadeiras à parte, o F-duct representou um pulo do gato da McLaren no regulamento. Com a proibição de aletas, e outras partes móveis para direcionamento de ar, os aerodinamicistas de lá conseguiram achar uma solução diferenciada. Esse buraquinho, que nada mais é que uma entrada de ar dianteira, conduz esse ar até a asa traseira. Sim, tem um duto ligando isso tudo por dentro.

Olha o F-Duct aí, na cara do Lewis!

Mas e qual e função dele?

Além de supostamente "refrescar" Jenson e Lewis, o F-duct serve para provocar o estol (stall) da asa traseira. O jato de ar acaba estolando a asa traseira e consequentemente diminui o downforce (no caso, ocupa o lugar da sustentação). O efeito prático disto é que o carro fica muito mais veloz em retas, pois ao estolar a asa traseira, diminui-se além do downforce, o coeficiente de arrasto. 

Para a coisa não ficar tão técnica e para que todos possam entender, vamos a uma aula básica de aerodinâmica de carros de corrida (ai ai, preciso lembrar das aulas de Aerodinâmica da universidade). O perfil da asa traseira de um carro de F1 é assim (é só virar de cabeça para baixo que temos o do avião).

O ar passa pelo aerofólio. O que corre por cima percorre um caminho menor que a porção de ar que corre por baixo, combinado? Então essa diferença de percurso gera uma diferença de velocidade. A turma obrigada a correr por baixo da asa tem que ser mais veloz que a galera que corre por cima. Isso gera uma diferença de pressão, ou seja, há uma queda de pressão na parte de baixo do aerofólio (tecnicamente, extradorso). Essa diferença de pressão gera uma força resultante, o downforce (ou sustentação negativa) que será responsável por colar o carro de F1 no chão. Outra força também é gerada neste momento, se chama arrasto e é uma reação ao deslocamento do ar pelo corpo. A grosso modo, o arrasto vai tentar puxar o carro para trás.

Assim, já podemos explicar um fenômeno aerodinâmico importantíssimo. O tal do stall. Quando o nosso aerofólio está submetido ao escoamento, pode ocorrer uma mudança no ângulo deste perfil (ângulo de ataque). Quando este ângulo passa de um valor crítico (aproximadamente 15º) ocorre o stall, que nada mais é que a perda brusca da sustentação (downforce) em razão da separação do escoamento que contorna o aerofólio. Quem tem medo de avião e reza para ele não cair, pode rezar assim: Papai do Céu, que as asas do meu aviãozinho não estollem! Porque avião que estola, corre risco sério de cair!

Mas na F1 as coisas são bem diferentes. Os engenheiros sempre souberam que para fazer o carro render mais em reta era necessário diminuir downforce e arrasto. Coisas que seriam simples, se eles pudessem trabalhar com asas traseiras flexíveis. Mas, como isso é pecado capital proibidíssimo pelo regulamento, o jeito foi dar outro jeito. Daí veio o F-duct, muito bem bolado pelo pessoal da McLaren!

O ar passa pelo conduto, chega à asa traseira com uma incidência em ângulo crítico, provoca o stall o que reduz muito o downforce e também joga o arrasto lá embaixo. Dizem que essa jogada de mestre permite um ganho de velocidade significante nas retas. Toda essa traquitana pode ser controlada pelo piloto de dentro do cockpit, que com apenas uma joelhada fecha a admissão de ar do F-Duct. 

Saída do F-Duct, direto na asa traseira.

Lendo o regulamento 2010, vemos que a novidade não transgride nenhum item sobre aerodinâmica  e com os bons resultados de Button e Hamilton, muita gente já está no túnel de vento estudando para copiar a novidade em seus próprios modelos!

Galera da AERO da McLaren, mandaram bem! Adorei o F-Duct!