Como é montado um túnel de vento da F1?

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Há apenas alguns anos, algumas das mentes mais brilhantes da Fórmula 1 estavam prevendo um futuro em que os túneis de vento não seriam mais necessários.

Imagine a despesa com a alimentação de um ventilador gigante em uma sala enorme e vazia, repleta de nada além de um modelo em escala de 60% de um carro, e todo o tempo gasto analisando as leituras de dados.

Parecia que o progresso tecnológico estava chegando a um ponto de transição, no qual as simulações de computador poderiam fazer tudo isso e prever com precisão – e eficácia – os padrões de fluxo de ar em torno de um carro.

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E aqui estamos nós em 2024 e duas equipes de F1 estão em processo de construção ou finalização de projetos de túneis de vento totalmente novos. A Aston Martin está na fase de comissionamento de sua nova instalação interna, enquanto a Red Bull pretende ter um novo túnel de vento em operação até 2026. A McLaren, por sua vez, terminou o seu próprio em 2023.

A expectativa das equipes em relação aos dois novos túneis de vento será estratosférica. Eles costumam ser considerados uma influência significativa no desempenho, algo que pode mudar a sorte de uma equipe e impedir qualquer indício de declínio.

Mas, como sempre, não é tão simples assim – mesmo após a construção, há meses de trabalho pela frente antes que o túnel de vento possa ser usado, mesmo que remotamente.

Nesses meses, haverá desafios significativos para colocar os túneis de vento em forma de navio. A Aston Martin já está se dedicando a isso, enquanto a Red Bull terá que passar por todo o processo em cerca de 12 meses, quando sair de seu túnel de Bedford – que vem da época da Guerra Fria como parte de um local de pesquisa aeronáutica.

Esses são os desafios sobre os quais não ouvimos falar; a narrativa sempre parece se inclinar para o seguinte pensamento: ‘A equipe X tem um novo túnel de vento, ele vai funcionar logo de cara e o carro será competitivo’. Vamos esclarecer as coisas e explicar como montar um túnel de vento e detalhar o trabalho que a Aston e a RBR têm pela frente.

Alain Prost, Ferrari, Jean-Claude Migeot

Foto de: Ercole Colombo

Para isso, pedimos a ajuda do ex-aerodinamicista da F1, Jean-Claude Migeot, que trabalhou na Tyrrell e na Ferrari e foi o arquiteto da era do bico alto da categoria.

Migeot esteve muito envolvido no desenvolvimento de vários túneis de vento ao longo de sua carreira pós-F1, incluindo as instalações do Aerolab e da Fondtech na Itália, portanto, ele é a pessoa perfeita para nos ajudar a desvendar os principais detalhes.

“Em primeiro lugar, não acho que você obtenha benefícios imediatamente”, começa Migeot. “É preciso criar confiança. Um túnel de vento não é a realidade, é um laboratório. Portanto, você precisa confiar que ele se comporta como um laboratório, o que significa que, se você for repetir algo, os resultados se repetirão perfeitamente”.

“Esse é o mínimo necessário, e então [você constrói] a confiança entre a realidade e sua simulação no túnel de vento, e leva algum tempo para construir essa confiança. Mas isso depende do histórico das pessoas que o utilizam”.

Nesse sentido, ele cita o exemplo da mudança da McLaren para seu novo túnel de vento – acabando com a dependência das instalações da Toyota em Colônia – e o impacto percebido que isso teve sobre a equipe de Woking.

Isso coincidiu com a ascensão da equipe desde 2023, já que as atualizações levaram a equipe de uma que se debatia no meio do pelotão para uma que briga por vitórias. A construção do túnel de vento é apenas a primeira etapa.

Após a conclusão da construção, com todos os equipamentos de monitoramento instalados, o túnel precisa passar pelo que é conhecido como “comissionamento”, e isso antes mesmo que o trabalho possa começar com um modelo de calibração do túnel de vento.

É um processo demorado, no qual a Aston Martin está atualmente envolvida, pois espera que seu túnel funcione a tempo para a temporada de 2025.

“A etapa zero é o comissionamento”, explica Migeot. “É aqui que você tem que verificar se o que foi vendido para você foi efetivamente alcançado. Você sabe, a distribuição do ar, a turbulência, o controle de temperatura, que é extremamente importante.

“É preciso operar o túnel em todas as condições e, primeiro, verificar se o construtor fez um bom trabalho e, depois, operar todos os componentes eletrônicos das [unidades] de controle”.

“É um trabalho enorme para um grupo de pessoas e leva pelo menos um mês. E então, se estiver tudo certo – porque se não estiver tudo certo, você estará consertando algo que não leva horas, mas dias e semanas de mudanças – então você começa a trabalhar com o modelo”.

Zak Brown, Lando Norris and Andrea Stella in the new wind tunnel at the McLaren Technology Centre

Zak Brown, Lando Norris e Andrea Stella no novo túnel de vento do Centro de Tecnologia da McLaren

Foto de: McLaren

Explicando o comissionamento e a correlação

O conjunto de regras atual da F1 já está em seu terceiro ano, e o aumento da competitividade do campo de 2024 demonstrou o nível de convergência que está começando a ser alcançado com regulamentos constantes.

As equipes estão tendo que ir mais fundo para encontrar oportunidades lucrativas de melhoria, mas isso está levando várias equipes a encontrar problemas de correlação entre o túnel de vento e suas descobertas na pista.

Por exemplo, um novo assoalho testado no túnel de vento pode gerar dados que sugerem o que seria uma atualização digna de entrar na fase de produção para uma corrida futura. Uma vez pronto, a equipe o experimenta durante um fim de semana de corrida, mas ele não oferece os ganhos de downforce prometidos, ou pior, cria instabilidade no carro.

Há alguns exemplos notáveis de como isso aconteceu em 2024. A Ferrari passou por uma fase de mudanças de assoalho no meio da temporada que piorou progressivamente o quique em alta velocidade nas curvas, enquanto a atualização da Aston Martin em Ímola tornou o carro muito mais difícil de ser manuseado pelos pilotos.

A RB e a Mercedes voltaram atrás nas atualizações do assoalho, e as atualizações da Red Bull no meio da temporada levaram muito tempo para serem desfeitas depois de criarem uma variedade de problemas de equilíbrio.

A explicação geral é que se trata de um problema de correlação e, em nível superficial, isso está correto. Parte disso se deve à forma como um túnel de vento é calibrado, e talvez haja perdas em algum lugar do túnel que dificultem a obtenção do valor correto.

O declínio da Renault em 2007 é um exemplo; a então campeã parecia sofrer com a troca dos pneus Michelin pelos Bridgestone devido à mudança no perfil dos compostos.

Migeot explica que um túnel não precisa ser perfeitamente calibrado de acordo com o que é experimentado na pista, mas a diferença entre o túnel e as leituras do mundo real deve ser consistente.

“O túnel não lhe dará a verdade. Ele lhe dará algo que, na melhor das hipóteses, é consistente com a realidade. Se você tiver uma diferença bem fixa entre a realidade e o túnel, tudo bem; ela não pode ser idêntica. Se você estiver confiante de que, quando melhorar no túnel, sabe que vai melhorar na pista, estará economizando muito tempo”.

Sergio Perez, Red Bull Racing RB20

Foto de: Glenn Dunbar / Motorsport Images

“Ouvi dizer que, para muitos, isso não funciona muito bem assim: as atualizações são levadas para a pista e, depois, elas retornam à configuração antiga com bastante frequência nos dias de hoje. Portanto, acho que muitas equipes estão com problemas de correlação”.

Então, é possível obter uma correlação perfeita? “É interminável, é uma busca que nunca termina”, afirma Migeot. “Você está em uma situação feliz quando tem confiança, mas a situação pode mudar rapidamente, e seria radicalmente alterada por essas regras de dois anos atrás com um piso completamente novo.

“Há muitas imperfeições, como nos pneus de borracha [no modelo], talvez você não tenha o perfil certo de pneu sob guinada, há muitos pontos de comprometimento e talvez haja uma centena de diferenças que você não pode ter no túnel. Você faz o melhor que pode e, se essas coisas forem mantidas em uma influência muito pequena, você está bem”.

“Então você está no caso de um erro corrigido e pode fazer seu desenvolvimento e melhorias. Mas se, de repente, uma dessas coisas passar a influenciar os resultados, você estará novamente em um trabalho de correlação”.

“Por exemplo, uma mudança na dimensão do pneu não é muito frequente hoje em dia, mas até mesmo o estado da borracha entre nova e usada pode fazer diferença na pista”.

“Todas essas coisas precisam ser coletadas, e isso leva tempo. Portanto, é um assunto sem fim. Acho que tem gente que fica o tempo todo medindo o que aconteceu na pista”.

“Se apenas em algumas ocasiões você não consegue correlacionar, isso não o impede. Mas quando você vê um carro que está na primeira fila em uma corrida e na terceira ou quarta fila na corrida seguinte, então você tem um problema”.

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