El flap Gurney es la demostración de que en aerodinámica hasta el último detalle cuenta. Inventado en 1971 por el piloto y constructor Daniel Sexton Gurney, dicho flap se utiliza hoy en día en muchas competiciones de motor y en aviación. Pero, ¿en qué consiste?
El flap Gurney no es más que una tira rígida (metálica o de fibra de carbono) de unos pocos milímetros de altura que se coloca formando 90 grados sobre la superficie de presión de un flap. En el caso de los vehículos de competición, dicha superficie se trata de la superior.
Como ya os contamos en el artículo sobre cómo funcionan los perfiles aerodinámicos, éstos cumplen la condición de Kutta. Esta condición dice que los flujos de aire que circulan por la superficie superior e inferior del perfil aerodinámico se encuentran justo al final del perfil (borde de salida). Una vez que se unen, abandonan el perfil siguiendo una dirección similar a la que llevaban sobre éste. De esta forma, se generan una circulación que provoca la aparición de downforce y drag.
Sin embargo, si añadimos esa tira perpendicular al perfil, el flap Gurney, se producen algunos cambios. En la superficie superior (de presión) el flap Gurney actúa como una barrera a la salida del aire y se incrementa la presión. Esta barrera genera además una zona de recirculación justo por delante del flap Gurney, que empuja hacia arriba al aire que llega, evitando dicho obstáculo.
Por otro lado, justo detrás del flap Gurney, al finalizar el perfil, aparecen dos vórtices que giran en sentidos contrarios. Estos vórtices crean una pequeña zona de depresión justo tras el perfil, que provoca que el flujo que circula por debajo se acelere y se mantenga adherido en la parte final. De esta forma, al acelerarse el aire que circula por la parte inferior, por aplicación del principio de Bernoulli, ve disminuida su presión estática. Esto, junto con el incremento de presión en la cara superior, provoca un incremento del downforce total.
Por último, por la acción de los dos vórtices tras el flap, el aire que circulaba tanto por encima como por debajo del perfil es reconducido y se acaba uniendo de nuevo tras este. Gracias a este hecho se puede considerar que tenemos un perfil “virtual” más largo, capaz de generar más downforce.
Desgraciadamente, este incremento de carga aerodinámica también genera un incremento en drag, aunque de menor magnitud. No obstante, gracias a este pequeño apéndice, se puede reducir el ángulo de ataque (inclinación del perfil), reduciendo así el drag para un mismo downforce.
Ahora bien, ¿dónde se emplea esta pequeña tira? Generalmente se emplea en el último flap del alerón delantero y, más comúnmente, del alerón trasero. Además, otro sitio donde se puede encontrar es en el borde final (de salida) del difusor, donde cumple la misma función que ya hemos explicado.
Como hemos dicho, este pequeño apéndice muestra la necesidad de cuidar al detalle el diseño aerodinámico del monoplaza. Hasta la más mínima variación puede tener influencia en el comportamiento final del monoplaza.
Referencias:
[1] Petric, D., (16 de junio de 2016) Mercedes F1 W07 Hybrid swoopy rear wing European GP Baku F1 2016 Foto Auto Motor und Sport. Online: https://maxf1.net/en/mercedes-f1-w07-hybrid-swoopy-rear-wing-european-gp-baku-f1-2016-foto-auto-motor-und-sport-2/
[2] Motorsport., (6 de mayo de 2019). Formel-1-Technik: Wozu ein «Gurney-Flap» am Frontflügel gut ist. Online: https://www.motorsport-total.com/formel-1/news/formel-1-technik-wozu-ein-gurney-flap-am-frontfluegel-gut-ist-19040605
Plaza, D., (4 de mayo de 2015) El flap Gurny, sencillo pero muy efectivo. Online: https://www.motor.es/formula-1/el-flap-gurney-sencillo-pero-muy-efectivo-201521169.html
Gudmundsson, S., (2014) General Aviation Aircraft Design – Applied Methods and Procedures. Online: https://www.sciencedirect.com/book/9780123973085/general-aviation-aircraft-design
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