Aerodinamica Paradiso 1800

La Aerodinamica se aplica no solo en Aviones, sino en todo vehiculo moderno, la minima resistenicia al aire usualmente significa mas rendimiento, velocidad o menor consumo de combustible. Admiren el magnifico trabajo de Mercedes Benz en su moderno Paradiso 1800.

Audi - Aerodynamics Of Planes And Cars

Este video complementa al anterior, otra vez es aerodinamica, pero en este caso es un Audi, la Fisica del Automovil requeriria un libro entero, pero estos son solo ejemplos para divertirnos.

Fisica del automovil, BMW i8. Aerodinamica.

Este es un video sobre como se aplica la aerodinamica a los automoviles, en este caso, in BMW i8, hay veces que es necesario ver las cosas, para entenderlas

Fisica del Autobus de Pasajeros Foraneo, aerodinamica

Los autobuses foraneos de pasajeros son un magnifico ejemplo de la Fisica aplicada a los vehiculos. Hay una exigencia que ha dictado el diseño en los ultimos años: obtener la maxima eficiencia en la relacion: autonomia/combustible, asi de la tecnologia de los setentas de lamina corrugada con gran resistencia mecanica, hemos pasado a la fibra de vidrio, mucho mas ligera, dejandole a los largeros metalicos del esqueleto, la funcion de proteger la integridad de la carroceria del autobus, y quiza en algunos años veamos el uso de materiales compuestos como los que ahora se emplean en aviacion, mas ligeros y resistentes.

Porque ligereza es la palabra central, un autobus que pese lo menos posible, gastara menos combustible por la misma distancia recorrida, o mejor aun tendra mas alcance con el mismo combustible. Para lograr esto, se ha tenido que usar una nueva forma en las carrocerias, suaves curvas aerodinamicas que ofrecen la minima resistencia al aire, al mismo tiempo que usan la forma del flujo para aumentar el agarre a la carretera.

Dina Olimpico, belleza sobre eficiencia

Por ejemplo, veamos el viejo Dina Olimpico, de los setentas, era un autobus pesado, diseñado para ser estable, resistente como tanque, y lujoso, los interiores estaban recubiertos en madera/formaica, los asientos eran pesados de estructura de metal, la carroceria era de estructura de acero, con lamina corrugada para crear la "piel". como era comun en la epoca, la carroceria habia sido diseñada para verse vistosa, y la verdad, la vista de uno de ellos aun le quita el aliento a uno que otro, pero lo que servia muy bien a la estetica, podria decirse que es un estorbo a la aerodinamica, esa prominencia en la parte frontal atrapa el aire que viene de frente y lo obliga a retroceder antes de ser desviado sobre el techo, provocando una fuerte resistencia aerodinamica al movimiento del autobus, pareciera que lo que deseaban hacer era un freno de turbulencia. Aunque claro, en las carreteras de la epoca, estrechas, llenas de curvas y con largas distancias a recorrer, era una muy buena idea tener un vehiculo resistente y a bajas velocidades la resistencia es pequeña.

Volvo 9700, el mejor diseño de la actualidad

En cambio el Volvo 9700 es una nueva filosofia de diseño, es un autobus mas estable, a pesar de tener el centro de gravedad mucho mas alto, no tan resistente, pero mas lujoso aun que su antecesor, pero ahora la madera ha siso sustituida con plasticos y recubrimientos interiores livianos y agradables a la vista y al tacto, los asientos solo tienen metal en los lugares indispensables, la carroceria sigue siendo de estructura de acero, pero ahora se aprovecha de un sistema de fuerzas que distribuyen el impacto sobre una serie de lineas de resistencia mas eficientes, aunque claro, los materiales ligeros del recubrimiento son mucho menos resistentes y baratos, pero esto lo hace un autobus mucho menos pesado y que puede ser mas eficiente en cuanto a costos se refiere.

Su aerodinamica es exquisita, solo comprometida por los espejos retrovisores, es obvio que Volvo ha hecho un gran esfuerzo en ese terreno, las luces laterales han sido moldeadas como gotas, asi como las puertas de los paneles de acceso estan configuradas de tal forma que ofrezcan la minima resistencia, la carroceria en si esta curveada, permitiendo al aire fluir suavemente, y esta inclinada al frente, de tal forma que se forme una diferencia de presion sobre la carroceria, que aumenta el agarre y la estabilidad del autobus. Es un autobus diseñado para la autopistas modernas, donde la alta velocidad es la norma, junto a la necesidad de ahorrar combustible, y en el futuro, esta la mayor eficiencia ecologica, mas electronica y al fin, despues de 45 + años de retraso, radares para mejorar la seguridad, en climas nebulosos, nocturnos y para evitar colisiones, no dudo que ya este probando sistemas equivalentes al Fly by Wire.

Hasta las luces laterales han sido diseñadas estilo gota, para permitir un flujo suave

Marilyn y la Aerodinamica

No me gusta celebrar las muertes, pero los cincuenta años de que Marilyn Monroe nos dejo, deben de servir para algo util, como homenaje a tan gran mujer, que tanto ha fascinado a la humanidad presento este peculiar articulo sobre su influencia en la aerodinamica.. Desde los tiempos en que ella era un Estrella de Hollywood, se habia convertido en un gran icono cultural, tanto, que era muy natural que influenciara el diseño aeronautico

Cuando los ingenieros de Convair diseñaron el F-102, decubrieron que el multimillonario programa era un fracaso, a pesar de la gran potencia del motor, de la configuracion en Delta de las alas, heredada de las ideas de Lippisch, el cuidadoso diseño del frente de ataque y lo afilado del fuselaje, el avion no volaba en supersonico, la unica razon detras de su ser.

En vergüenza, el equipo de diseño se retiro a sus oficinas y comenzo un desesperado rediseño, ¿cual era el problema?, el fuselaje presentaba una seccion recta muy grande, la resistencia al aire era toparse con una pared invisible, sobre el fuselaje cilindrico el flujo era "suavecito", pero al llegar a la tobera, el flujo de aire caliente y el frio del desplazamiento, se encontraban de forma turbulenta, lo que producia empujes diferenciales, mucha vibracion y algo de bloqueo.

Las soluciones vinieron de la entonces nuevecita NASA, se habia descubierto que una cintura de abeja, como la de Maria Victoria, permitia al flujo laminar descomprimirse y volverse a comprimir, creando un gran empuje, por medio de una onda expansiva dentro de la corriente de viento; para evitar la turbulencia en la salida de la tobera, se aplicaron dos extensiones bulbosas al final del fuselaje, estas permitian romper la turbulencia, y canalizar el flujo a una cantidad decente y manejable, como suele ser comun, estas superficies eran curvas, en una sutil elipsoide. Una vez rehechos los planos, y realizadas las modificaciones al prototipo, se hizo necesario nombrar las modificaciones aerodinamicas, era evidente su parecido a unas hermosas piernas femeninas, y las mejores curvas del momento eran las de Marilyn Monroe, naturalmente se bautizaron Marilyns.

El nuevo F-102A logro todo lo que debia de hacer, velocidad aerodinamica, maniobrabilidad, cuando empezo a entrar en servicio, la USAF logro que la misma Marilyn fuese a un aerodromo a tomarse unas fotos junto al avion.

Marilyn viendo los Marilyns

La Fisica del Automovil, Aerodinamica

Desde los setentas ha habido una lucha por obtener mayor rendimiento en los automoviles, esto se ha conseguido por diferentes caminos, materiales compuestos mas ligeros, mejores combustibles, motores modernos y por supuesto mejores diseños, mas aerodinamicos.

Desde los treintas, en la aviacion se sabia que entre menor resistencia al aire tenga un vehiculo, mayor velocidad tendria, de ahi los anillos Towsend, la eliminacion de los trenes fijos y los fuselajes con curvas suaves para permitir un flujo suave alrededor del aparato. Poco a poco fueron descubiertos nuevos fenomenos, como la de los vortices de extremo o el empuje conformal, (que llevo a ver que las variaciones de presion, producen un empuje adicional, lo que llevo a diseños tan peculiares como los Marilyns).

Los fabricantes de autos, no estaban muy preocupados por el rendimiento, por mas de 60 años se interesaban mas por la apariencia, el diseño debia de ser muy atractivo, y de hecho, algunos automoviles de los cincuentas eran monumentos a la infuncionalidad. Fue la crisis del petroleo de los setentas la que cambio la industria, de repente el combustible se volvio la obsesion de todos, aumentar el rendimiento, sin importar nada mas; en una espiral que sigue hasta la fecha, aunque ya llegamos a un punto donde se diseñan autos para velocidades de mas de 100 km/h, y muchos de ellos ya no pueden circular a mas de 5 km/h por las calles de la ciudad.

Las nuevas carrocerias deben de tener la minima resistencia al aire, de ahi que los autos ahora esten formados de curvas suaves, se tuvo que decir adios a los radiadores cuadrados, superficies planas y demas articulos generadores de turbulencias.

La carroceria tuvo que hacerse mas pegada al piso, y es necesaria la generacion de una diferencia de presion para mejorar el agarre del auto al piso, esto es una especie de sustentacion a la inversa, la velocidad del viento V ejerce un efecto sobre presion P1, al comprimirse un flujo por la curvatura de la carroceria, se aumenta la presion, mientras que P2 permanece constante, asi que  provica una fuerza que empuja el auto hacia abajo, ayudandolo a mantenerse en el suelo a velocidades altas, de ahi que las carrocerias esten curvadas en la parte superior y sean bajas, ademas del uso de spoilers para desviar el flujo de aire.

En cambio el uso de spoilers en la parte trasera de un auto, tiene un sentido totalmente diferente, cuando el flujo de aire pasa del techo al maletero, se puede producir un gran efecto de turbulencia, mas si la caida es muy angulada o pronunciada, para evitar esto, se coloca un spoiler, que dosifica el flujo y lo vuelve suave.

Empuje conformal, si seguimos jugando con el viento y la forma, nos damos cuenta de que hay mas de una forma de aplicar presion, si en la carroceria se hacen concavidades, entonces sucede un nuevo fenomeno, la diferenecia de presion, P2 menor que P1, produce un empuje adicional, mas velocidad, con la misma potencia.

Y ahora que hemos hablado de velocidad y aerodinamicidad que hacen a un auto una eficiente maquina de velocidad, disfruta del embotellamiento de hora pico, mientras que vez como la anciana en andadera, rebasa tu deportivo y se pierde a la distancia.

Autor: Sergio Tellez