La aleta de tiburón en la Fórmula 1

La aleta de tiburón, o shark fin en inglés, ha estado presente en la Fórmula 1 durante dos etapas, aunque actualmente su uso se encuentra prohibido. Casi siempre que se habla sobre ella, surge la misma pregunta. ¿Cómo funciona? A lo largo de este artículo vamos a tratar de explicaros cuáles son sus funciones, sus ventajas y sus inconvenientes.

La aleta de tiburón se trata de una placa vertical que se sitúa en el plano de simetría del monoplaza, sobre la cubierta del motor y se prolonga hasta el alerón trasero. Es el parecido con la aleta del animal lo que le da ese nombre.

Mercedes 2017 aleta tiburón
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Decíamos que en la Fórmula 1, dicha aleta ha estado presente durante dos etapas. A mediados de la temporada 2008, algunos equipos comenzaron a emplearlas, siendo su uso generalizado a final de año. Durante el 2009 la mayoría de los equipos prescindió de ella, pero en 2010 se volvió a generalizar su empleo. Esto se debió principalmente al empleo del famoso conducto F o F-duct. Tras la prohibición del uso de este conducto, las aletas de tiburón desaparecieron.

Aleta tiburón Renualt 2008
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Sin embargo, en 2017, con el nuevo reglamento que modificaba la altura de los alerones, volvió a la F1. En 2018 fue prohibida de nuevo y hemos podido comprobar que la normativa de 2022 no prevee su uso, al menos en un futuro cercano.

Ahora bien, ¿cuáles son sus funciones? Muchos son los que afirman que su función principal es la de mejorar el funcionamiento del alerón trasero. Esta teoría se apoya en que, tras la reducción de su altura en 2017, el alerón se encuentra en una zona de aire esencialmente turbulento. Según esto, la aleta enderezaría la dirección del flujo, convirtiéndolo en laminar y dirigiéndolo en perpendicular al alerón trasero. Sin embargo, esta no parece ser la razón principal de su empleo. El equipo Mercedes afirma que, usando esta aleta, el nivel total de downforce generado por su alerón trasero disminuye hasta en un 3%.

Aleta tiburón Red Bull 2017
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Lo que si es cierto es que, al tratarse de un plano vertical y ser el flujo de aire alrededor del monoplaza simétrico cuando se mueve en línea recta, el nivel de drag generado por la aleta es bastante reducido. Este drag provendría principalmente de la creación de una capa límite alrededor del shark fin, que generaría drag debido a fricción.

Entonces, ¿dónde reside la ventaja de su empleo? En el paso por curva, especialmente en las de alta velocidad. Vamos a explicarlo mediante un ejemplo.

Comenzamos con un monoplaza que no emplea shark fin. Cuando el coche toma una curva (a izquierdas, por ejemplo), al ser las ruedas traseras fijas, se produce un ángulo de guiñada que genera un cierto deslizamiento de los neumáticos. Este deslizamiento provoca que no se aproveche al máximo la capacidad de adherencia de los neumáticos y, por tanto, se reduce la aceleración del vehículo.

Además, el monoplaza sufre una fuerza centrífuga, que tiende a empujar el coche hacia fuera de la curva. Si la curva es a izquierdas, como es en este caso, la fuerza se produce hacia la derecha. Se trata de lo que conocemos como fuerzas G. Esto provoca que los neumáticos exteriores (los del lado derecho) tengan que soportar una mayor parte del peso del monoplaza. Estamos ante la transferencia lateral de carga.

McLaren 2017 sin aleta tiburón
Sin aleta de tiburón

Supongamos ahora que instalamos dicha aleta de tiburón. Cuando el monoplaza está efectuando una curva a izquierdas, la aleta presenta una gran superficie contra la que impacta el aire. Este impacto se produce sobre la cara derecha de la aleta, provocando la aparición de una fuerza que empuja el monoplaza hacia la izquierda, es decir, hacia dentro de la curva. Como resultado, se contrarresta la fuerza centrípeta que sufría el vehículo y se reduce la transferencia de carga hacia las ruedas exteriores. Además, se reduce el ángulo de guiñada y el deslizamiento, por lo que el monoplaza se vuelve más rápido en el paso por curva.

McLaren 2017 aleta tiburón
Con aleta de tiburón

El motivo fundamental que permite que el monoplaza no se vuelva inestable es que la aleta de tiburón se encuentra en la parte trasera del coche. Cuando el aire incide contra ella, el centro de aplicación de las fuerzas aerodinámicas se retrasa respecto del centro de gravedad del monoplaza. De esta forma, el monoplaza se vuelve más estable, es decir, más subvirador.

Por último, el empleo de la aleta mejora ligeramente el comportamiento del alerón trasero en curva, al reducir la separación de flujo en sus endplates.

Williams aleta tiburón
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No obstante, el uso del shark fin también presenta algunos inconvenientes. Por un lado tenemos el ya mencionado drag cuando se circula en línea recta. Si se toma una curva, al incrementarse el ángulo de incidencia del aire, también se incrementa su drag de forma. Además, en el caso de que existan vientos laterales, al presentar una superficie tan amplia, actuará como paracaídas, obligando al piloto a rectificar constantemente el ángulo del volante en las rectas. Por último, al añadir peso en una zona elevada, se eleva el centro de gravedad, reduciéndose ligeramente la agilidad del monoplaza.

En la temporada 2020, y por motivos meramente visuales, se ha incorporado un “mini shark fin” donde debe ser visible el número del piloto, pero que apenas tendrá efectos en la dinámica del monoplaza.

McLaren 2020 aleta tiburón
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Referencias:

[1] Wikimedia Commons. (29 de septiembre de 2017). Lewis Hamilton 2017 Malaysia FP2. Online: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Lewis_Hamilton_2017_Malaysia_FP2.jpg

[2] Wikimedia Commons. (12 de octubre de 2008) Fernando Alonso won 2008 Japanese GP. Online: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fernando_Alonso_won_2008_Japanese_GP.jpg

[3] Baldwin, A., (27 de febrero de 2017) F1 2017 cars let down by ‘shark fins’, says Red Bull chief Christian Horner. Online: https://www.dailymail.co.uk/sport/formulaone/article-4264900/F1-cars-let-shark-fins-says-Christian-Horner.html

[4] Grandprix247, (27 de febrero de 2017) Horner: Shark fin creot in through a loophole. Online: https://www.grandprix247.com/2017/02/27/horner-shark-fin-has-crept-in-through-a-rules-loophole/

[5] F1, (8 de enero de 2020) F1 RULES & REGULATIONS: What’s new for 2020? Online: https://www.formula1.com/en/latest/article.f1-rules-and-regulations-whats-new-for-2020.6bjmeHbyNBKVA70f4ntN64.html

Forster, K., (2018) How do F1 shark fins work? Online: https://drivetribe.com/p/how-do-f1-shark-fins-work-Ii0ryvnJTLOCsH0kvdK5ew?iid=WqzyBjoJQA-QCQa-1fVWzg

Technical F1 Dictionary, (2011) Shark fin or tail fin. Online: http://www.formula1-dictionary.net/shark_fin.html

Somerfield, M., (16 de marzo de 2017) Análisis: ¿Por qué han vuelto las aletas de tiburón a la F1? Online: https://es.motorsport.com/f1/news/analisis-por-que-han-vuelto-alas-tiburon-f1-883226/883226/



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