Redacción (aerodinámica)

El drafting o rebufo es una técnica aerodinámica en la que dos objetos en movimiento se alinean en un grupo cercano para aprovechar la estela del objeto que va delante y, de este modo, reducir el efecto general de la resistencia aerodinámica. Especialmente cuando se trata de altas velocidades, como en las carreras de coches y el ciclismo, el drafting puede reducir significativamente el gasto energético medio de la línea de paso e incluso puede reducir ligeramente el gasto energético del vehículo que va delante.

El drafting se utiliza para reducir la resistencia del viento y se observa con mayor frecuencia en carreras de bicicletas , carreras de motocicletas , carreras de autos y patinaje de velocidad , aunque el drafting se usa ocasionalmente incluso en esquí de fondo , skate cuesta abajo y carreras . Algunas formas de triatlón permiten el drafting. El drafting también ocurre en natación : tanto en carreras en aguas abiertas (que ocurren en cuerpos de agua naturales) como en carreras tradicionales en piscinas de competencia . En una piscina de competencia, un nadador puede pegarse a la línea del carril que lo separa del nadador que está detrás , aprovechando así la estela líquida de la corriente del otro nadador. El drafting también ocurre en el longboard de competencia .

Se cree, aunque aún no se ha demostrado de manera concluyente, que los caballos de carreras pura sangre se arrastran entre sí, especialmente en carreras más largas. ^[1]

En el ciclismo , cada vez que un ciclista circula detrás de otro, se conserva energía, especialmente a velocidades altas.

En las carreras de ciclismo de ruta , el grupo principal (más grande) de ciclistas compactos en una carrera se llama pelotón , donde los ciclistas circulan en una formación larga con cada ciclista (pero no el primero) siguiendo a los otros que los preceden.

Cuando los ciclistas van rápido forman una línea de arrastre . Cada ciclista, excepto el primero, va detrás de otro. Para ir muy rápido, un equipo de algunos ciclistas expertos puede formar el "torniquete belga". Sucesivamente, cada ciclista va al frente del grupo. El arrastre puede ser cooperativo : varios competidores se turnan en la posición de líder (lo que requiere el mayor esfuerzo y consumo de energía). También puede ser competitivo o táctico : un competidor intentará mantenerse cerca de otro, dejando al seguidor con más energía para un empujón de escapada hacia la línea de meta.

Ir detrás de otro corredor puede ahorrar energía cuando se enfrenta a un viento en contra . En general, el efecto es mucho menos pronunciado que en el ciclismo debido a las velocidades más bajas.

Nike trabajó con el experto en aerodinámica Robby Ketchell de la Universidad de New Hampshire para experimentar y seleccionar una formación de marcapasos que minimizara mejor la resistencia al avance de los profesionales que patrocinaba en el proyecto que denominó Breaking2 . Un informe de la revista Wired que entrevistó a varios expertos afiliados y no afiliados a Nike descubrió que esperaban universalmente que se produjeran esfuerzos de ritmo más coordinados en las carreras después de Breaking2, y dos de los expertos citados predijeron que comportamientos como el "drafting cooperativo" o carreras que incentivaran un comportamiento similar al del pelotón ciclista podrían mejorar los tiempos de carrera. ^[2]

En las series de monoplazas y ruedas abiertas como la Fórmula 1 y la IndyCar Series , así como en menor medida en las carreras de coches deportivos , se utiliza una técnica conocida como rebufo . A lo largo de una recta larga, un coche que sigue de cerca a otro utiliza el rebufo creado por el coche líder para cerrar la brecha entre ellos, con la esperanza de poder adelantar al líder en la frenada para la siguiente curva, o si tienen una ventaja de velocidad en línea recta, pasar en la recta. Sin embargo, es muy difícil que los coches se sigan uno al otro muy juntos en curvas rápidas, ya que el aire "sucio" ( turbulento ) que sale del coche líder desequilibra al coche que va detrás, ya que sus dispositivos aerodinámicos proporcionan menos agarre.

En los circuitos y supercircuitos más rápidos que utilizan NASCAR y ARCA , dos o más vehículos pueden competir más rápido cuando están alineados de adelante hacia atrás que un solo coche. La estela de baja presión detrás del coche líder de un grupo reduce la resistencia aerodinámica en la parte delantera del coche que va detrás, lo que permite que el segundo coche se acerque más. A medida que el segundo coche se acerca al primero, empuja el aire a alta presión hacia delante, de modo que menos aire de movimiento rápido golpea el alerón del coche líder. El resultado es una menor resistencia para ambos coches, lo que permite velocidades más rápidas. ^[3]

El manejo en curvas se ve afectado por los cambios de equilibrio provocados por el rebufo: el coche líder tiene una carga aerodinámica delantera normal, pero menos carga aerodinámica trasera. El coche que va detrás tiene menos carga aerodinámica delantera, pero una carga aerodinámica trasera normal. Un coche con compañeros de carrera delante y detrás perderá carga aerodinámica en ambos extremos. ^[3]

Similar al "torniquete belga" en el ciclismo, el "pasaje con honda" es la maniobra más dramática y más conocida asociada con el "drafting". Un auto que va detrás (quizás empujado por una fila de autos que lo siguen) usa la estela del auto líder para tomar impulso máximo al final de una recta, entra en una curva alto y gira hacia abajo cruzando la estela del auto líder. La combinación de correr cuesta abajo y correr a través de la zona de menor resistencia aerodinámica permite que el auto que va detrás lleve una velocidad adicional y pase por dentro al líder. ^[3]

Los corredores de stock car descubrieron el drafting en la Daytona 500 de 1960 , cuando Junior Johnson descubrió que podía utilizar el drafting como una estrategia que le ayudó a superar el hecho de que su Chevrolet no podía seguir el ritmo de otros coches, lo que le permitió ganar la carrera. ^[4] Al igual que Johnson, otros conductores descubrieron que ganaban velocidad corriendo muy cerca de otros coches y, a medida que experimentaban, descubrieron que una fila de coches podía mantener velocidades más altas y/o utilizar menos combustible (lo que daba como resultado menos paradas en boxes) que un solo coche corriendo solo. ^[3]

En los últimos años, a medida que la aerodinámica se ha vuelto cada vez más crítica para el rendimiento de los autos de serie en pistas ovaladas "intermedias" (entre 1,33 y 2 millas) y superspeedways que no requieren placas restrictivas (como el Indianapolis Motor Speedway ), el efecto del aire turbulento o "sucio" cuando se sigue de cerca a otro auto se ha vuelto mucho más similar al descrito anteriormente en las carreras de ruedas abiertas (una situación descrita en los círculos de NASCAR como empuje aerodinámico ), y a menudo se cita como una razón principal para una disminución en la cantidad de adelantamientos. ^[5]

El drafting es más importante en las pistas de placas restrictivas de NASCAR , Talladega Superspeedway , Daytona International Speedway y Atlanta Motor Speedway , donde las placas significan que hay mucha menos potencia disponible para empujar los cuerpos grandes a través del aire. Los autos de carrera alcanzan sus velocidades más altas en estos superspeedways, por lo que las fuerzas aerodinámicas son más altas y los efectos del drafting son más fuertes. Desde que las placas restrictivas se usaron por primera vez como un dispositivo de seguridad, su efecto ha cambiado la naturaleza del drafting. Los vehículos ya no tienen suficiente potencia o respuesta del acelerador para mantener sus velocidades de drafting al salir del drafting; pueden salir y apretarse hacia adelante, pero carecen de la respuesta para despejar al auto que están adelantando. Esto anula la maniobra de honda. Como resultado, el adelantamiento es a menudo el resultado de la cooperación entre dos o más conductores o se logra aspirando aire del costado del auto que se está adelantando, una técnica llamada side-drafting. ^[6]

El bump drafting es una táctica utilizada en Talladega y Daytona. La técnica fue popularizada inicialmente por los Archer Brothers en la serie SCCA Sportruck a fines de la década de 1980. ^[7] Comienza como un drafting normal, pero el auto que sigue se coloca detrás del auto líder y choca contra la parte trasera de este, empujando al auto líder que está adelante, para mantener el impulso .

Si se realiza de forma brusca o en la posición incorrecta (por ejemplo, cerca de la entrada de la curva), esta táctica puede desestabilizar el manejo del auto líder, a veces causando un choque. El uso de la táctica de esta manera se conoce como slam drafting . Debido al peligro, NASCAR ha intentado limitar el uso de los parachoques en los autos, ha prohibido el bump drafting en las curvas, ha introducido "zonas sin baches" en ciertas partes de los autódromos donde esta práctica es frecuente y ha penalizado a los conductores que son demasiado bruscos en el bump drafting. La temporada 2010 de NASCAR permitió a los conductores más libertad; el bump drafting se permitió en cualquier lugar, incluidas las curvas.

Kyle Busch es en gran medida responsable de un tipo diferente de drafting de bump, que ahora se conoce como "drafting de dos autos" ^{[ cita requerida ]} y "drafting en tándem". ^[8] En una sesión de prueba de 2007 en Talladega, le pidió a Ryan Newman que lo empujara por detrás, y se sorprendió al darse cuenta de que era dos segundos más rápido con la ayuda de Newman. En el recién pavimentado Daytona International Speedway en 2011, Busch fue el primero en darse cuenta de que las curvas eran lo suficientemente suaves como para permitir un drafting de dos autos por toda la longitud de la pista. Durante las sesiones de prueba en la pista, cuando Busch fue empujado por Brad Keselowski , compañero de equipo de Penske Racing de su hermano Kurt , corrieron 15 mph más rápido que los autos individuales. Otros conductores rápidamente captaron la estrategia de Busch, y el drafting de dos autos dominó la Daytona 500 de 2011 y el Budweiser Shootout . ^[9] Esta estrategia también había sido muy prominente en Talladega. En 2011, se utilizó el drafting en tándem de dos autos para la extensión de la Aaron's 499 , con muchos pilotos drafteando a sus propios compañeros de equipo (por ejemplo, Jimmie Johnson y Dale Earnhardt Jr. draftearon juntos, al igual que Jeff Gordon y Mark Martin ). Para la temporada 2012, los autos de la serie Sprint Cup se modificaron de una manera que hizo imposible el tándem, con el fin de volver a las carreras en grupo. En 2014, NASCAR prohibió el bump drafting en la Nationwide Series y la Camping World Truck Series . El drafting en tándem regresó cuando NASCAR eliminó la placa restrictora y las reemplazó con espaciadores cónicos, y con los morros planos y los parachoques de los autos modernos Gen 6, los conductores podían hacer tándem más fácilmente y ganar velocidad, al igual que a principios de la década de 2010. Después del aterrador accidente de Ryan Newman en la Daytona 500 de 2020 , NASCAR hizo esfuerzos para cambiar el drafting en los superspeedways, donde se usaba menos potencia: la eliminación de los conductos aerodinámicos para eliminar el drafting en tándem y disminuir las tasas de cierre, y un cuerpo del acelerador más pequeño para reducir la cantidad de aire en un auto de carreras. ^[8]

Se sabe que algunos conductores siguen de cerca a otros vehículos, en particular a vehículos más grandes, para ahorrar combustible. Por ejemplo, los conductores que recorren miles de kilómetros y que utilizan esta técnica pueden alcanzar 75 mpg o más (un aumento del 10% en la eficiencia de ciertos vehículos híbridos). ^[10] Algunas fuentes dicen que la técnica más común de seguir de cerca a otros vehículos no ahorra gasolina ni siquiera a velocidades de autopista porque es probable que uno acelere y frene con tanta frecuencia que cualquier ahorro aerodinámico se pierda a través de los frenos. ^[11]

En el programa MythBusters , se probó el uso de un camión de 18 ruedas detrás de un vehículo y los resultados mostraron que viajar a 30 m (100 pies) detrás del camión aumentó la eficiencia general de mpg en un 11 %. ^[12] Viajar a 3 m (10 pies) detrás del camión produjo un aumento del 39 % en la eficiencia. Además, en el mismo episodio, MythBusters demostró que puede ser muy peligroso para el auto que sigue si uno de los neumáticos del camión (o sus tapacubos ) se deslamina , ya que los trozos de caucho expulsados ​​pueden ser lo suficientemente grandes como para causar daños graves, incluso la muerte, a un conductor que lo siga demasiado de cerca. ^[13]

Los delineantes también se enfrentan al peligro de que, si el vehículo que va delante se detiene de repente, haya poco tiempo para reaccionar. Se está estudiando la posibilidad de utilizar el sistema de pelotones como medio para obtener beneficios y, al mismo tiempo, aumentar la seguridad.

La simulación por ordenador ( dinámica de fluidos computacional o CFD) se utiliza cada vez más para analizar el drafting. Es importante comprender el comportamiento aerodinámico de un vehículo de motor cuando va a rebufo; por ejemplo, si el coche trasero está demasiado cerca del coche delantero, se reducirá el suministro de aire a su radiador y existe la posibilidad de que el motor se sobrecaliente. La mayoría de los análisis aerodinámicos de los deportes de motor se realizan mediante pruebas en túnel de viento. Esto se vuelve difícil para los casos de drafting, aunque solo sea porque se necesita un túnel de viento muy grande. Los equipos de carreras utilizan la CFD, una especie de túnel de viento virtual, para comprender el rendimiento del coche mientras va a rebufo.

Los juegos de carreras , como la mayoría de los de la serie Mario Kart , simulan el drafting dándole al jugador un impulso de velocidad.

Se ha observado que los animales utilizan un comportamiento de arrastre que recuerda a las carreras de autos o al ciclismo. Por ejemplo, se sabe que las langostas espinosas del Caribe migran en formación cerrada en una sola fila, "trenes de langostas". ^{[14] [15]}

El vórtice surfing es un fenómeno relacionado que actualmente está siendo investigado por la Fuerza Aérea de los EE. UU. para ahorrar combustible en vuelos de larga distancia. La idea es volar aviones en la parte superior del vórtice de la punta del ala de un avión líder. ^[16] En 2003, la NASA dijo que uno de sus aviones de prueba F/A-18 tuvo un ahorro de combustible del 29% al volar en el vórtice de la punta del ala de un DC-8 . El vuelo DC-8/F-18 fue una investigación exploratoria de los beneficios de rendimiento inducidos por el vórtice de aviones grandes en un avión tipo caza. El avión voló a 25.000 pies con una separación de unos 200 pies de nariz a cola. El F/A-18 se movió lentamente lateralmente para explorar los efectos del vórtice, dijo la NASA en ese momento. ^{[17] [18]} La Fuerza Aérea también ha probado el vórtice surfing con C-17 usando piloto automático en 2012, e indicó un ahorro de combustible del 10%. ^[16] Las pruebas realizadas en 2013 produjeron ahorros de combustible aún mayores. ^[19]

Las técnicas de dinámica de fluidos cooperativa , como el arrastre, también se encuentran en la naturaleza. Las bandadas de gansos y otras aves vuelan en formación de V porque los vórtices de las puntas de las alas generados por el ave que va delante crean circulaciones ascendentes. Las aves que vuelan detrás reciben fuerza de sustentación de estos vórtices ascendentes. Por lo tanto, las otras aves de la bandada no necesitan esforzarse tanto para lograr sustentación. Los estudios muestran que las aves en formación de V se colocan aproximadamente a la distancia óptima predicha por la teoría aerodinámica simple. ^[20]

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