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Perché l’aerodinamica sta diventando sempre più importante? E come si migliora l’efficienza aerodinamica di una motocicletta?
Quando è lanciata a tutta velocità su un rettilineo, una motocicletta si trova ad affrontare due attriti fondamentali: il primo è quello generato dal rotolamento delle gomme sull’asfalto e dagli organi meccanici di trasmissione del moto. Il secondo è la resistenza aerodinamica, ossia quella forza che agisce in senso contrario alla motocicletta in virtù della pressione che si genera sulla sua superficie a seguito dell’attraversamento dell’aria.
Perché è importante migliorare l'aerodinamica dei veicoli da competizione
Maggiore la velocità, maggiore la resistenza aerodinamica: se fino ai 60 km/h circa è quello meccanico l’attrito più importante, da questa soglia in poi quella aerodinamica comincia a crescere in modo esponenziale, fino a diventare la prima fonte di resistenza della motocicletta da competizione.
In virtù dell’altissimo livello di sofisticazione meccanica raggiunto dai moderni veicoli, sia a due che a quattro ruote, l’aerodinamica sta acquisendo sempre più importanza nel lavoro di piloti, tecnici e ingegneri di pista: un semplice aumento del Coefficiente di Resistenza Aerodinamica - Cx, il numerino magico con cui si misura la resistenza aerodinamica di un corpo in moto in un fluido - da 0,27 a 0,31 può comportare, in una moto di piccola-media cilindrata, un calo della velocità massima fino a 20 km/h.
Non stupisce quindi che proprio su aspetti legati all’aerodinamica si siano concentrate alcune delle principali contese che hanno caratterizzato i recenti dibattiti sui regolamenti delle competizioni sportive. Basti pensare a Jenson Button e alla sua Brawn GP che nel 2009 stravinsero il mondiale di Formula 1 grazie alla trovata del Double Decker sul fondo vettura, o alle polemiche che seguirono la decisione della Dorna di vietare l’utilizzo delle “ali” aerodinamiche su cui Ducati aveva impostato la propria strategia di sviluppo nel 2016.
Il lavoro dell’aerodinamico si è quindi fatto sempre più cruciale in tutte le fasi di ideazione, progettazione, realizzazione e sviluppo di un moderno veicolo da competizione, tanto da rendere impensabile, oggi, una piena collaborazione del responsabile dello sviluppo aerodinamico con tutti i settori in cui si struttura un moderno reparto corse (motore, telaio, elettronica, dinamica del veicolo, ecc.).
Migliorare l'aerodinamica di una moto da corsa
Rispetto a quanto avviene nelle quattro ruote, dove l’obiettivo è fondamentalmente quello di tenere l’auto incollata al suolo, in una moto da corsa gli obiettivi e le variabili in gioco rendono lo studio dell’aerodinamica molto più complesso: la posizione del pilota non è fissa ma variabile, così come variabili (e consistenti) sono gli angoli di rollio (roll) e di incidenza (pitch); la moto è molto sensibile al vento laterale (cosiddetto “effetto bandiera”), motivo per cui le ruote lenticolari e le “carene a goccia” delle moto utilizzate per superare i record di velocità non sono soluzioni praticabili per i circuiti tradizionali; infine, la necessità di garantire tutte le possibili regolazioni ciclistiche in sicurezza limita significativamente la gamma di opzioni disponibili. Allestire la carena perfetta, quella in grado di fendere l’aria e ridurre al minimo la potenza necessaria per contrastare la resistenza aerodinamica, richiede pertanto un ingente e complesso lavoro di sperimentazione.
I test aerodinamici
Il luogo deputato allo svolgimento dei test aerodinamici è la galleria del vento, sofisticatissimo impianto dalla forma generalmente tubolare nel quale è possibile riprodurre, sulla base del principio di reciprocità - secondo il quale l’attrito aerodinamico incontrato da un corpo durante il suo moto è lo stesso che si manifesta quando il corpo, fermo, viene investito da una corrente d'aria di pari intensità - il comportamento di un corpo durante l’attraversamento di un fluido e le interazioni reciproche che si vengono a creare.
Nella galleria del vento è dunque possibile rilevare le forze, i momenti e le pressioni di origine aerodinamica che agiscono su un corpo, mediante la misurazione diretta delle forze generate dal vento sull'oggetto allo studio. Solitamente, nel caso della motocicletta, questa è posta su una “piattaforma dinamometrica” dalla quale si misurano portanza, deportanza, forze longitudinali e laterali di resistenza al flusso dell'aria.
La visita alla Galleria del Vento di Dallara
Nella giornata di sabato 24 marzo, gli Allievi del Master in Ingegneria della Moto da Corsa hanno potuto visitare la struttura di Dallara, aziende parmense che produce i telai delle auto da corsa dei più prestigiosi campionati sportivi internazionali. Dallara è dotata non di una ma di due gallerie del vento: una per modelli in scala 40-50% e l’altra per modelli in scala fino al 60%.
È in questi ambienti, che coprono un’area totale di quasi 9mila metri quadrati, che i modelli realizzati dal reparto R&D dell’azienda vengono testati con un sistema di movimentazione automatizzato, scarichi attivi, ruote pneumatiche precaricate, bilance e sistemi di acquisizione di pressione che permettono di effettuare anche ottanta assetti consecutivi di prova.
Accompagnati da Corrado Ficuciello, docente responsabile del modulo di aerodinamica del Master, gli Allievi hanno così potuto vivere in prima persona questo straordinario luogo di innovazione e ingegno industriale, e iniziare ad entrare nei risvolti pratici e operativi dell’aerodinamica applicata alla motocicletta da competizione.
Dopo la pausa delle vacanze pasquali, le attività del Master in Ingegneria della Moto da Corsa riprenderanno con la lezione sui materiali compositi di Silvia Gaiani, amministratore delegato di VSystem, azienda specializzata nella fornitura di componenti per aziende dell’automotive e per racing team di Formula 1 e MotoGP.