Por dentro da F-1 e como funciona o túnel de vento

Engana-se quem pensa que o túnel de vento é algo relativamente novo na Fórmula 1. É algo que tem sido usado na categoria desde a década de 1970, ainda que de uma forma bem diferente. Afinal, a construção de túneis de vento privados e maiores, dentro das fábricas das equipes, só começou em 1990, devido à concorrência e também porque os equipamentos usados em universidades, como a Imperial College de Londres, eram limitados a uma escala de 40%. E, quanto mais próximo da escala de 1:1, mais direta, obviamente, é a transição dos dados da simulação para a pista.

Os conceitos usados nos túneis de vento, contudo, são ainda mais antigos, descritos por Leonardo Da Vinci lá no século XV (!): um corpo em movimento em um fluido estático produz as mesmas forças que um corpo estático em um fluido em movimento.

O túnel de vento é composto por ventiladores equipados com geradores que mantêm o ar no mesmo nível de temperatura o tempo todo, algo fundamental para se ter resultados com o mínimo possível de variáveis, e o solo tem uma espécie de esteira que movimenta os pneus na mesma velocidade que o ar que está sendo “jogado” no carro para fazer a simulação. Para se ter uma ideia, a pressão exercida por todo conjunto inferior é tão forte nos carros de F1 que essa esteira precisa estar extremamente firme, pois pode ser sugada pelo assoalho do carro.

Eles são equipados ainda com diversas formas de medir as forças que agem no carro, desde sensores colocados em buracos mínimos, de 0.5mm de diâmetro, até laseres que mostram a variação de altura do carro, passando pelo flow-viz, parafina de baixa viscosidade que vemos também sendo utilizada na pista durante testes de treinos livres, para determinar fluxos de ar e formação de vórtices.

Já os modelos em si chegaram a ser feitos de fibra de carbono nos anos 2000, mas hoje são, em sua maioria, impressos em 3D, usando o modelo de CAD (ferramenta de computador para design), ainda que alguns componentes estruturais sejam feitos em alumínio, como a asa traseira, partes da dianteira e a suspensão. Já os pneus são distribuídos pela fornecedora oficial – e isso está no contrato da Pirelli que, além de fazer os pneus em tamanho real, precisa fornecer os com escala de 60% que não são apenas um molde qualquer, mas também se deformam como um pneu normal. 

Mas engana-se quem pensa que os engenheiros ficam debruçados por horas no túnel de vento. Eles ainda são fundamentais para a construção dos carros, como o projeto visionário até demais de Richard Branson mostrou em 2010 – quando a então Virgin surgiu apostando em um carro 100% desenvolvido com CFD. Mas é fato que a fluidodinâmica computacional, a simulação numérica de escoamento de fluidos, ganhou muito espaço na última década, até pelas restrições do regulamento em relação ao uso dos túneis de vento.

Essas restrições vieram junto daquelas que proibiram os testes privados dos times, no pacote do fim da primeira década dos 2000 que visou adequar a F1 à nova realidade financeira – sem tantas montadoras, sem dinheiro do cigarro e pós-crise mundial de 2008. Trata-se de um apêndice do regulamento técnico de sete páginas, com limitações de turnos (são três), escala do modelo (60%, determinada para diminuir a vantagem dos times grandes, que tinham orçamento – como a Honda teve, para construir o que viria a ser aquele Brawn campeão de 2009, para usar um túnel de vento de escala 1:1), velocidade do ar (50m/s),  a necessidade dos túneis de vento serem homologados pela FIA e cada competidor nominar apenas um túnel de vento para ser usado por 12 meses, etc.

Em um dos pontos que vão mudar para o desenvolvimento do carro de 2021 – na verdade, um dos poucos que estão decididos – as equipes são podem ocupar o túnel de vento por 60 horas semanais, nas quais podem fazer 68 testes individuais (sendo que o início do teste é contado a partir do momento em que a velocidade do vento excede 15m/s). E esse tempo de uso de túnel de vento é subtraído do total de horas de CFD, em uma fórmula complicada.

Mesmo com toda a onda de simulação, o túnel de vento segue sendo fundamental e, não por acaso, a McLaren recentemente anunciou que vai construir um novinho em folha.