Analisi della dinamica di un veicolo da corsa e ricerca della configurazione ottimale che include gli effetti aerodinamici

Nell'ambito dei veicoli da corsa, in particolare le vetture monoposto a ruote scoperte, l'aerodinamica rappresenta il fattore preponderante per la definizione dei limiti prestazionali. Rispetto a veicoli stradali più convenzionali, il campo aerodinamico cui è soggetta un'auto da competizione risente in maniera determinante dell'assetto utilizzato. A minime variazioni delle altezze da terra del fondo vettura rispetto al suolo corrispondono enormi differenze nei carichi verticali e longitudinali sulla monoposto. La Downforce ed il Drag variano, quindi, continuamente durante una gara, una curva o anche soltanto durante un'accelerazione o frenata in rettilineo. Tale fenomeno si traduce nella necessità di scegliere accuratamente l'assetto statico da utilizzare, al fine di massimizzare le prestazioni in ogni parte del circuito. Inoltre, una variazione repentina dei coefficienti aerodinamici con le altezze da terra può essere vista come la presenza di ulteriori molle, con rigidezze negative, che collegano la cassa del veicolo direttamente al suolo, senza passare per il sistema sospensivo. L'introduzione di tali rigidezze ("Rigidezze Aerodinamiche") produce un calo dei valori di frequenze naturali di oscillazione del veicolo, con conseguente difficoltà di guida per il pilota, eccessive oscillazioni ed imprevedibilità del comportamento del veicolo. L'analisi effettuata si propone di studiare nel dettaglio gli aspetti appena citati, in modo da poter definire quantitativamente l'effetto delle Rigidezze Aerodinamiche sulle prestazioni. Si vuole mettere a punto, infine, una procedura di ottimizzazione che, in base alle condizioni ambientali e agli obiettivi prefissati, sia in grado di fornire l'assetto vettura ottimale in termini di altezze da terra statiche e rigidezze delle molle delle sospensioni.