IR-28: a engenharia da simplicidade, os fundamentos da aerodinâmica

por Gildo Pires

Quando os primeiros desenhos do Dallara IR-28 foram divulgados, boa parte das reações concentrou-se em sua aparência. O novo monoposto parecia mais limpo, menos carregado de apêndices e, para alguns observadores, até conservador diante da exuberância aerodinâmica que passou a caracterizar diversas categorias internacionais. Entretanto, basta analisar o projeto com atenção para perceber que essa aparente simplicidade esconde uma filosofia extremamente sofisticada. O IR-28 não representa uma redução da engenharia. Representa uma mudança na forma de utilizá-la.

A Dallara parece ter partido de uma pergunta diferente daquela que orientou boa parte da evolução recente dos monopostos e, em vez de buscar o máximo de carga aerodinâmica possível, a empresa italiana concentrou esforços em produzir um carro aerodinamicamente mais eficiente, mais previsível e menos sensível às variações de fluxo. Em outras palavras, procurou fazer o ar trabalhar melhor antes de simplesmente aumentar sua quantidade.

Essa mudança de abordagem torna-se evidente na região compreendida entre a asa dianteira e os sidepods, justamente onde se encontram algumas das soluções mais interessantes do novo carro.

Os pneus dianteiros representam, há décadas, um dos maiores desafios da aerodinâmica de um monoposto. Ao girarem a mais de 300 km/h, comprimem o ar à sua frente, aceleram o escoamento em suas laterais e produzem uma intensa tire wake — a esteira turbulenta gerada pelo movimento das rodas. Trata-se de um fluxo altamente energético, repleto de grandes estruturas vorticosas, que tende a comprometer o funcionamento dos radiadores, do assoalho e da carroceria traseira.

Historicamente, diferentes categorias tentaram resolver esse problema desviando essa turbulência para longe do carro. Durante muitos anos, especialmente na Fórmula 1, surgiram elaborados bargeboards, turning vanes e geradores de vórtices destinados a produzir intenso outwash, isto é, lançar a esteira dos pneus para fora da carroceria. A solução aumentava a eficiência do próprio carro, mas também criava um ar extremamente perturbado para o monoposto que vinha atrás, dificultando as ultrapassagens.

O IR-28 segue um caminho diferente.

A IndyCar informou que o novo carro foi desenvolvido com uma arquitetura aerodinâmica criada especificamente para otimizar a esteira produzida pelo conjunto, reduzindo o dirty outwash e favorecendo disputas mais próximas entre os carros.

É justamente nesse contexto que surgem os pequenos apêndices posicionados logo atrás das rodas dianteiras e imediatamente à frente dos sidepods.

Embora discretos visualmente, esses componentes desempenham uma função extremamente sofisticada. Em vez de simplesmente produzir carga aerodinâmica adicional, atuam como verdadeiros Tire Wake Conditioners (TWC), expressão já utilizada por engenheiros envolvidos no desenvolvimento do carro. Sua função é realizar o flow conditioning da esteira produzida pelos pneus.

Na prática, esses dispositivos reorganizam o escoamento logo após sua formação. Em vez de permitir que a turbulência atinja diretamente os sidepods, procuram reduzir sua desorganização, controlar o desenvolvimento dos principais vórtices e distribuir o fluxo de maneira mais uniforme ao longo da carroceria. Não eliminam a turbulência — algo fisicamente impossível em um carro de rodas expostas —, mas reduzem sua intensidade e tornam seu comportamento muito mais previsível.

Esse controle do wake produz benefícios em diferentes níveis.

O primeiro deles aparece no sistema de arrefecimento. Os radiadores necessitam de elevado mass flow, ou seja, grande volume de ar atravessando suas colmeiasn e, quando recebem fluxo altamente turbulento, ocorre perda de eficiência térmica e aumento do drag penalty, obrigando os projetistas a utilizar entradas maiores ou saídas adicionais de ar quente. Ao estabilizar parcialmente o fluxo antes que ele alcance os sidepods, os TWC permitem preservar a eficiência de refrigeração sem aumentar significativamente o arrasto.

O segundo benefício está relacionado ao assoalho. Em qualquer carro de efeito solo, o fundo depende da qualidade do escoamento que chega à sua entrada. Um fluxo desorganizado favorece a flow separation, reduzindo a capacidade do assoalho de gerar carga e um fluxo condicionado mantém maior flow attachment, permitindo que a camada limite permaneça aderida por mais tempo às superfícies inferiores do carro e preservando a eficiência aerodinâmica.

A própria geometria dos sidepods reforça essa filosofia. Diferentemente das soluções extremamente cavadas adotadas em parte da Fórmula 1 recente, o IR-28 apresenta entradas laterais relativamente limpas, amplas e de contornos suaves. À primeira vista, podem parecer menos sofisticadas. Na realidade, representam justamente o contrário.

Uma entrada muito estreita pode oferecer excelente desempenho em condições ideais, mas costuma apresentar elevada ride height sensitivity, yaw sensitivity e forte dependência de um fluxo extremamente limpo. Para uma categoria como a IndyCar — que alterna circuitos urbanos, autódromos, ovais curtos e superovais — isso seria um enorme inconveniente.

O IR-28 parece privilegiar aquilo que os engenheiros chamam de aerodynamic robustness. Em vez de maximizar o desempenho em uma única condição, procura manter elevada eficiência dentro de uma ampla faixa de alturas, ângulos de deriva, oscilações de suspensão e diferentes níveis de turbulência. É uma filosofia muito próxima daquela empregada na engenharia aeronáutica moderna: eliminar perdas antes de buscar ganhos adicionais.

Outro aspecto interessante é a maneira como toda essa região trabalha de forma integrada. Os TWC não alimentam apenas os radiadores. Também condicionam parte do fluxo destinado ao assoalho, reduzem a energia da tire wake, estabilizam a alimentação aerodinâmica da região traseira e diminuem a degradação do ar disponível para o carro perseguidor. Em vez de produzir grandes vórtices artificiais, procuram controlar os que inevitavelmente já existem.

Essa talvez seja a principal diferença filosófica entre o IR-28 e muitos monopostos contemporâneos.

Durante décadas, boa parte da engenharia aerodinâmica concentrou-se em fazer um carro andar mais rápido, ainda que isso significasse produzir uma esteira extremamente hostil para quem viesse atrás. O novo projeto da Dallara parte de outra premissa: um carro eficiente também deve permitir que outro carro consiga aproximar-se dele.

Não por acaso, a própria IndyCar definiu como um dos objetivos centrais do IR-28 a melhoria das disputas roda a roda. A categoria afirma que, pela primeira vez, toda a arquitetura aerodinâmica foi concebida levando em consideração o comportamento da esteira produzida desde a asa dianteira até a traseira.

Em um primeiro olhar, portanto, o IR-28 pode parecer um carro de desenho simples. Na realidade, trata-se exatamente do contrário. Sua sofisticação não está na quantidade de apêndices, mas na maneira como cada superfície desempenha múltiplas funções e, em vez de multiplicar elementos aerodinâmicos, a Dallara procurou reduzir perdas, controlar o escoamento e tornar o comportamento do fluxo mais previsível.

É a velha lógica da engenharia italiana.

Primeiro faz-se o ar trabalhar corretamente.

Depois, procura-se fazê-lo trabalhar mais.

Talvez seja justamente essa a maior inovação do IR-28: mostrar que, mesmo na era da simulação computacional, da inteligência artificial e do CFD de altíssima resolução, a solução mais elegante continua sendo aquela que respeita os princípios fundamentais da aerodinâmica.

E, em engenharia, poucas demonstrações de sofisticação são tão difíceis quanto fazer algo parecer simples.

Voce pode gostar também