Un Gurney flap es un pequeño apéndice que se añade al final de un alerón. En la siguiente imagen se ve bastante claro.

Ahora bien, porqué añadir esto a un alerón es beneficioso cuando básicamente, se está añadiendo un obstáculo al flujo de aire y eso no parece buena idea… ¿o sí?

Antes de meternos en faena es necesario empezar explicando rápidamente como funciona un alerón de un coche de carreras. Éste no deja de ser un ala de avión invertida:

En esta imagen lo que estáis viendo es la distribución de presiones a lo largo de un perfil aerodinámico NACA 2412 donde las zonas azul oscuro son las presiones más bajas y las zonas más rojizas son las presiones más altas, esto suena bastante técnico, ¿verdad?

Para entender la imagen tenéis que saber un poco de mecánica de fluidos y estar familiarizados con nombres como Bernoulli o Venturi, aún así, la imagen es explicable así que vamos allá:

  • El perfil mostrado no es simétrico, esto quiere decir, que la parte de arriba es mas “plana” que la de abajo.
  • Por la conservación de la masa el aire tiene que rodear al alerón al mismo tiempo por arriba que por abajo, ahora bien, ¿es la distancia a recorrer igual por arriba que por abajo? La respuesta es no y esa es la clave del funcionamiento de un ala…
  • Por la parte de abajo el aire tiene mas distancia a recorrer por lo que debe de ir mas rápido para llegar a la vez que el aire que pasa por arriba.
  • Una vez llegados a este punto, llega la ciencia para deciros que velocidad y presión son inversamente proporcionales, esto quiere decir, a más velocidad, menos presión, y viceversa.

Otra cosa que os dice la ciencia es que los fluidos se mueven de las zonas de mas presión a zonas con menos presión. Esto entonces quiere decir que, al tener más presión en la superficie superior, se generará una fuerza vertical hacia abajo conocida popularmente como “downforce”.

Hasta aquí ésta pequeña clase sobre mecánica fluidos, ahora vamos a ver porqué añadiendo una pequeña “pared” al final del ala mejoramos el rendimiento del alerón.

  • Lo que hace el Gurney flap es alterar el flujo justo antes y después de éste generando una serie de vórtices que os enseño en las siguientes fotografías:

  • Lo que se ve en las fotografías anteriores es el mismo alerón del principio con el Gurney flap instalado.
  • En las dos últimas fotos se aprecian tres vórtices: uno antes del Gurney flap y otros dos justo después del Gurney flap.
  • Lo que pasa es que, en estos dos vórtices externos, la velocidad es alta por lo que la presión es baja y esto genera un efecto de succión del fluido a lo largo de la superficie inferior del ala lo que provoca una aceleración del aire por la parte inferior del alerón.
  • También , el Gurney flap contribuye a que el fluido se mantenga pegado a la parte inferior del alerón.

  • ¿Qué pasa si el aire se mueve mas rápido por la parte inferior? Mas velocidad= menos presión… ¡Esto significa MÁS DOWNFORCE, y eso es lo que queremos!:

  • Perdón por la flecha gigante, pero se ve mas claro que tenemos más downforce, ¿no?

Este pequeño apéndice aerodinámico se usa actualmente en formula 1 y en otras disciplinas de motorsport ya que proporciona un aumento del downforce con una pequeña penalización en el drag (arrastre). De hecho, el ratio entre downforce y drag aumenta (generalmente) con el Gurney flap.

A parte de en alerones y alas de avión, se pueden apreciar Gurney Flaps en otras piezas aerodinámicas como difusores o endplates. De hecho, la temporada pasada (2018), el equipo red bull incorporó dichos apéndices para mejorar la refrigeración del coche:

Como se explicó anteriormente, éste produce una aceleración del flujo por la parte inferior que, en este caso, ayudaría a mantener las temperaturas a niveles estables.

Sus orígenes datan de principios de los años 70 y fue inventado por el piloto americano Dan Gurney (de ahí su nombre). Como curiosidad, Dan les dijo a sus competidores que este elemento era estructural para que no le copiaran la idea.

La historia de este pionero del motorsport daría para otro artículo así que por el momento os podéis conformar con esta pequeña introducción.

A continuación, podéis ver varias fotos (cortesía de Xavier Gázquez) de varios Gurney Flaps instalados en coches de F1 modernos.

 

Autor del artículo: Pablo García Fernández/@pablogarcia_93

Imágenes: Pablo García Fernández – xaviimages – f1i.com