Uma das ciências mais faladas nos últimos anos, não apenas na
competição automóvel, mas também na produção em série tem sido a
aerodinâmica. Hoje todos os construtores lutam pelo mais baixo
coeficiente de forma, o famoso Cx, e o objectivo é ultrapassar a
mítica barreira dos 0.30, o que alguns já conseguiram. Chegar a um
Cx consideravelmente baixo significa duas coisas: por um lado, é
possível obter um escoamento correcto com menor resistência
aerodinâmica, logo, maior velocidade e menor consumo, entre outras
coisas; por outro lado, é um excelente argumento de marketing,
evidenciando ao consumidor um enorme potencial técnico.
Um Formula 1 não se pode gabar destes argumentos, porque o seu
Cx é medíocre, em média o dobro do de um automóvel de série. Isto
deve-se em grande parte à presença das rodas no exterior, portanto
não carenadas, o que gera turbulências, em particular pelo chamado
efeito de Magnum, o que disturba o escoamento. Mas os objectivos de
um Formula 1 são completamente diferentes dos de um automóvel do
dia-a-dia.
Do ponto de vista aerodinâmico, um Formula 1 é constituído por
um corpo central, que é o chassis incorporando a carroçaria, ou
função dela, como acontece nas modernas estruturas monobloco em
fibra de carbono e kevlar; pelos flancos, que incorporam os
radiadores e os permutadores de calor e se destinam à formação do
efeito de solo; por uma aleta traseira de grandes dimensões e por
uma aleta dianteira mais pequena, vulgarmente conhecida por
"spoiler". Uma aleta é, na sua essência, um perfil de asa como a de
um avião, só que invertida. Uma asa, seja qual for, trabalha sempre
pela diferença de pressão entre a parte superior e inferior. Essa
diferença de pressão é geradora de uma força a que se dá o nome de
sustentação e que no caso dos aviões está dirigida verticalmente de
baixo para cima e que permite aos aviões levantarem e manterem-se
no ar.
No caso dum Formula 1 a asa funciona ao contrário e o efeito de
sustentação está dirigido para baixo (sustentação negativa),
comprimindo o carro contra o solo, com notável aumento de aderência
e de motricidade. Uma aleta caracteriza-se por duas cotas
fundamentais: a largura (A) e o comprimento (B),designado
vulgarmente por corda. Se multiplicarmos as cotas temos,
naturalmente, a área da aleta determinante para a força total de
sustentação. Quanto maior for a área, maior será a sustentação
negativa. Se dividirmos a largura pelo comprimento, temos a chamada
relação de aspecto A \ B da aleta, que dá uma ideia da sua
eficiência. Quanto maior for esse quociente mais eficiente será a
aleta.
Mas, a verdadeira eficiência de uma aleta é dada pelo quociente
entre a força de sustentação, dirigida verticalmente de cima para
baixo e a resistência aerodinâmica, dirigida horizontalmente da
frente para trás. O objectivo será, portanto, dispor da maior
eficiência possível, ou seja, aumentar a sustentação e diminuir a
resistência. Mas a questão é muito complicada, porque uma asa
funciona sempre segundo um determinado ângulo com a horizontal,
chamado ângulo de ataque (C) e ambas as forças crescem com o
aumento desse ângulo.
Ao desenhar a asa, o projectista tem que lhe conferir, desde
logo, a melhor relação de aspecto possível e, depois, na pista,
será a vez de ensaiar o ângulo de ataque mais conveniente de acordo
com o traçado da pista. Se é uma pista lenta ou está a chover, o
ângulo de ataque será maior, pois o que lhe interessa
prioritariamente, é a aderência e a motricidade em detrimento da
velocidade. Numa pista veloz , a questão é mais complicada, pois,
se é certo, que as grandes recta permitem velocidades mais
elevadas, logo menores ângulos de ataque ou de incidência da aleta,
também é verdade que as curvas rápidas exigem uma maior aderência.
Há, pois, que encontrar o melhor compromisso.
A aleta dianteira ou "spoiler" tem, como função contrabalançar o
efeito da aleta traseira, cuja força nela exercida tem tendência a
aliviar a frente, provocando o seu levantamento. Por isso, o
"spoiler" carrega a frente, restabelecendo o equilíbrio. Tanto uma
aleta como a outra possuem em cada um dos extremos uma folha de
alumínio em posição vertical, a que se dá o nome de deriva. A
vantagem das derivas verticais é de melhorarem a eficiência das
aletas, dirigindo melhor o fluxo de ar e de aumentarem a
estabilidade direccional.