Há pelo menos uma década um recurso de potencial, digamos, ilimitado vem sendo cada vez mais usado nas equipes da Fórmula 1 e outros construtores de chassi para corridas, tanto em carros de Fórmula bem como em carros de alto desenvolvimento, como protótipos e super carros esportivos: O sistema de análises de fluido computacional.

Infinitamente mais barato do que a construção e manutenção de um avançado túnel de vento, o CFD (Computational Fluid Dynamics) costuma ser usado em paralelo com os estudos de modelos em escala e modelos reais nos tuneis de vento. Contudo, será que isso ainda é realmente preciso? Será que hoje, as equipes que detém estes túneis ainda consideram o retorno do investimento algo viável?

O famoso e poderoso túnel de vento da Ferrari, que quando construído foi considerado o mais moderno do mundo não conseguiu produzir um carro bom sequer. Depois de alguns anos – e fracassos – descobriram que havia um “erro de construção” no mesmo e a equipe italiana começou a usar o túnel de vento da Toyota, na cidade de Colônia, na Alemanha. Foi algo como o problema nas lentes do telescópio Hubble. No caso, o problema do telescópio foi corrigido, já o túnel de vento italiano...

Túnel de vento da Ferrari. Um dos mais caros já construídos...e que deixa muito a desejar.

Acredito que todos concordarão que é mais simples – e barato – consertar um problema num programa de computador do que numa construção caríssima de alta tecnologia. Contudo, as fábricas e equipes que constroem carros consideram que o túnel de vento é (ainda?) um equipamento vital, ainda mais no caso da Fórmula 1, onde muito pouco se pode testar com os carros na pista.

Com as diferenças de tempo nas corridas sendo calculadas/medidas na casa dos milésimos de segundo, qualquer ganho aerodinâmico pode fazer a diferença entre andar na frente ou no meio do pelotão. A busca da perfeição aerodinâmica (ou o mais próximo dela) faz com que os profissionais da área de projeto como Adrian Newey sejam cobiçados por todas as equipes, numa guerra de bastidores que só passou a existir – abertamente – a partir dos anos 80, onde John Barnard era o grande nome das então pranchetas.

O CFD é capaz de mostrar o comportamento aerodinâmico através de um programa de computador. 

Mas se os programas de CFD (Computational Fluid Dynamics) são tão eficientes e baratos em relação ao túnel de vento, porque as equipes da Fórmula 1, a Dallara – construtora do carro da Fórmula Indy – e as equipes que correm no Mundial de Endurance – especialmente da P1 – continuam usando largamente este recurso?

Segundo Pat Symonds, diretor da equipe Williams e dono de larga experiência na Fórmula 1, “os tuneis de vento permitem estudos de extrema precisão nas questões aerodinâmicas. As equipes podem fazer testes com seus carros andando em linha reta, muitas vezes usando pistas de aeroportos para isso. Contudo, como o túnel de vento é um ambiente fechado, onde todo o fluxo e intensidade do ar são controlados, e isso permite a percepção das mais sutis alterações”.

Apesar de todo o avanço, o uso dos tuneis de vento continua. Nem tudo deixou o lado "analógico"... ainda. 

O problema é que, apesar de algumas equipes serem donas deste tipo de equipamento, os rigorosos regulamentos da FIA não permitem o uso indiscriminado destes tuneis de vento. É uma forma de reduzir os custos das equipes e evitar uma discrepância ainda maior entre as equipes com mais e menos recursos financeiros.

Um contratempo que os tuneis de vento ainda tem – além do uso restrito em tempo – é o uso de modelos em escala natural. Para uso contínuo do túnel de vento, só é permitido testar com modelos em escala, sendo estes com, no máximo, 60% do tamanho original. Sutilezas acabam ficando um pouco menos perceptíveis.

Colocar um carro ou um modelo no túnel de vento requer criar situações reais para resultados reais.

Com as peças sendo milimetricamente produzidas, um estudo de fluxo de ar que passe, por exemplo, pela tomada de ar do sistema de refrigeração dos freios e os efeitos de descarga pelo disco e através da roda, indo para a parte traseira do carro, em escala as variações ficam ainda mais tênues. É nesta hora que o CFD (Computational Fluid Dynamics) faz a diferença!

Além de trabalhar com a precisão extremamente apurada, um programa CFD (Computational Fluid Dynamics) pode fazer uma grande economia de recursos e tempo. Se vai ser feito um estudo de uma peça de capital influência na aerodinâmica do carro que está sendo desenvolvido, como uma asa dianteira, com todos aqueles apêndices aerodinâmicos, ao invés de construir vários modelos, este estudo pode ser feito no programa e, com base nos testes destes estudos, construir-se dois ou três modelos para serem testados no túnel de vento.

Com equipamentos tão detalhados como o deste aerofólio de Mercedes, os engenheiros precisam de todos os recursos.

Todo o caminho aponta – ou apontaria – para o uso cada vez maior do CFD (Computational Fluid Dynamics), de forma ao túnel de vento vir a se tornar algo obsoleto, certo? Errado! Na categoria que mais cria limitações de regulamento no mundo, a Fórmula 1, com a percepção do ganho de importância que o CFD (Computational Fluid Dynamics) ganhou rapidamente, a categoria também foi rápida e criou em seu regulamento uma série de limitações, tanto para o uso dos programas de computador bem como para o uso combinado entre estes programas e os túneis de vento... e não é pouca coisa como podemos ver aqui.

Nesta hora é inevitável perguntar: se o CFD (Computational Fluid Dynamics) é tão bom e tão preciso, porque as fabricantes de aviões, por exemplo, que não dependem de nenhuma restrição de regulamento de competição, não usam apenas os programas de computador e deixam de lado o túnel de vento? Pelo visto, os programas ainda tem muito o que avançar para conseguir substituir por completo os tuneis de vento.

O CFD tem múltiplas aplicações, mas - pelo menos por um tempo - o túnel de vento continuará existindo.

Contudo, há algo que parece ser um caminho sem volta: cada vez mais os programas como o CFD (Computational Fluid Dynamics) tomarão espaço no automobilismo por sua praticidade e na velocidade com a qual os programas se desenvolvem, tornando seus resultados cada vez mais precisos, cada vez mais reais e gerando carros cada vez mais tecnologicamente precisos.

Um abraço,

Luiz Mariano