RETO DEL CLIENTE
¿Cómo hacer que las pruebas en el túnel aerodinámico sean lo más realistas posible para los vehículos de carreras? Pregunte a cualquier persona del sector y probablemente obtendrá la misma respuesta. Se puede hacer reemplazando el suelo fijo por una superficie móvil que se desplaza a la misma velocidad que el viento.
"A diferencia del mundo real, donde el vehículo se mueve y el aire y la carretera están fijos, un túnel de suelo fijo empuja el viento a través de un vehículo y un suelo que no se mueven", explica Jeff Bordner, director de las instalaciones de Windshear Inc. en Concord (Carolina del Norte). "Esto crea una capa límite, que es una envoltura de velocidad del viento reducida a lo largo del suelo debido a las pérdidas por fricción". Los vehículos de carreras suelen estar a una distancia de entre uno y tres centímetros del suelo, lo que está bien dentro de esta capa límite. Como resultado, los túneles de suelo fijo no simulan con precisión los fenómenos aerodinámicos del mundo real".
En cambio, la mayor parte de vehículos de pasajeros ofrecen al menos 15 centímetros de espacio libre, por lo que los efectos adversos de la capa límite no son tan críticos. Históricamente, los túneles aerodinámicos de suelo fijo han sido adecuados para probar la gran mayoría de vehículos en desarrollo. Sin embargo, con un mayor énfasis en la aerodinámica de la parte inferior de la carrocería de los vehículos de pasajeros, más fabricantes de equipos originales están sintiendo la necesidad de pasar también a los túneles aerodinámicos de carretera.
"En Norteamérica no se disponía de túneles de viento de carretera a escala real, por lo que los equipos estadounidenses tenían que volar a Europa para realizar este tipo de pruebas", explicó Bordner. "Y eso solo si conseguían entrar en una de las pocas instalaciones que permitían a las escuderías externas realizar pruebas".
Windshear se formó en 2006 para llenar este vacío en el mercado estadounidense. “Vimos tal necesidad de este tipo de túnel de viento que decidimos construir uno que cualquier equipo pudiera usar”, comenta Bordner. Para atraer a los mejores equipos de carreras, las instalaciones tendrían que ofrecer una mayor precisión y repetibilidad de las pruebas. También tendría que soportar el mayor rendimiento posible para mantener la operación rentable para Windshear.
“Dado que estábamos desarrollando un servicio premium, reconocimos que necesitábamos un sistema de carreteras rodantes premium”, explicó Bordner. "No hay duda de que MTS ofrece una experiencia inigualable en el suministro de caminos rodantes para los túneles aerodinámicos dedicados a las pruebas de automóviles y deportes de motor. También nos atrajo la experiencia incomparable de MTS en la instalación de sistemas de carreteras rodantes".
SOLUCIÓN DE MTS
Windshear abrió su túnel aerodinámico de carretera rodante a gran escala en septiembre de 2008. Es la primera instalación de este tipo en América del Norte y el tercer túnel de viento de carretera rodante jamás construido que funciona a esta escala. Más importante aún, es la primera carretera rodante de ancho completo disponible comercialmente en el mundo que admite pruebas de vehículos a gran escala.
El proyecto lo financió Haas Automation, la empresa propietaria de Windshear. Jacobs Technology, líder mundial indiscutible en el desarrollo de túneles de viento, se encargó del diseño y la construcción de las instalaciones. Los ingenieros de Jacobs Technology también gestionan la operación diaria del túnel de viento de carretera rodante de Windshear.
El aire de este túnel de viento de circuito cerrado cubre una superficie de 160.000 pies cuadrados (14.864 metros cuadrados). Su ventilador principal tiene 22 pies (6,7 metros) de diámetro y tiene una potencia de 5,100 caballos de fuerza, capaz de producir velocidades de aire de 180 mph (289,6 km/h). Las temperaturas del aire están estrictamente controladas dentro de 1 ˚F (0,6 ˚C).
La carretera rodante MTS Flat-Trac® mide 10,5 pies (3,2 metros) de ancho por 29,5 pies (8,9 metros) de largo. Sigue con facilidad el ritmo del viento, acelerando de cero a 180 km/h en menos de un minuto. Esta "carretera" es en realidad un cinturón continuo de acero inoxidable de apenas un milímetro de espesor. Durante las pruebas, los sensores a través de la correa miden con precisión la carga aerodinámica debajo de cada neumático.
El software avanzado permite evaluaciones robustas y precisas del rendimiento del vehículo. Eso incluye capacidades sofisticadas de control y adquisición de datos que brindan una visión sin precedentes del rendimiento de los vehículos de carreras. las pruebas se realizan sin la capa límite habitual en los túneles aerodinámicos de suelo fijo, que puede limitar la integridad de los datos de las pruebas para los vehículos de poca altura.
las pruebas en Windshear se realizan con absoluta confidencialidad. Todos los archivos de datos de las pruebas se borran de los servidores de Windshear una vez que las pruebas del cliente finalizan. La instalación también está configurada físicamente para que ningún equipo de carreras vea el vehículo del otro en ningún momento.
"Esta es una nueva y emocionante oportunidad para los desarrolladores de vehículos de deportes de motor en todas partes", indica Bordner. "En lugar de pedir tiempo a una instalación privada, los mejores equipos de carreras tienen ahora una instalación segura y de última generación a su disposición".
BENEFICIOS PARA EL CLIENTE
En la actualidad, el programa de 40 horas de funcionamiento semanal de las instalaciones está lleno de equipos de NASCAR y de la IndyCar Racing de toda Norteamérica . Equipos de Europa y Asia también están trayendo sus pruebas de túneles aerodinámicos a Windshear, atraídos por las capacidades de última generación de la instalación.
"La relación entre MTS y Windshear nos permite mantenernos a la vanguardia de la tecnología y los desarrolladores de deportes de motor se están dando cuenta", menciona Bordner. “Además, MTS obtiene acceso completo a nuestro laboratorio en funcionamiento y de última generación y la oportunidad de aplicar nuevos avances en un entorno del mundo real. Y podemos ofrecer nuevas capacidades que no están disponibles en ningún otro lugar. En lugar de simplemente mantenernos al día con las instalaciones de túneles aerodinámicos de carreteras rodantes en el extranjero, estamos tomando la delantera en tecnología".
Según Bordner, MTS fue fundamental para ayudar a optimizar la precisión, la repetibilidad y el rendimiento de las pruebas en las instalaciones de Windshear. "Nos basamos en gran medida en la experiencia de MTS en instalaciones de carreteras rodantes, que fue inestimable para ayudarnos a conseguir altos niveles de integridad y rendimiento de los datos", afirma Bordner.
En septiembre de 2008, Windshear copatrocinó la reunión del Grupo de usuarios de carreteras rodantes de MTS. La reunión de dos días, celebrada en Concord, Carolina del Norte, permitió a los operadores de túneles aerodinámicos reunirse, compartir las mejores prácticas y aprender sobre la última tecnología. Eso incluyó un recorrido completo por las instalaciones de Windshear.
"Aprovechamos la oportunidad de ser coanfitriones de esta reunión, porque la idea detrás de ella coincide con nuestro enfoque abierto a la tecnología", señala Bordner. “Ahora que Windshear, MTS y Jacobs Technology están colaborando aquí en las instalaciones de Windshear, hay menos necesidad de que otros mantengan las cosas en secreto. Será interesante ver qué se logra cuando se junta toda esta experiencia".
En las instalaciones de TMG, los desarrolladores de automóviles pueden aprovechar las ventajas de crear prototipos rápidos, maquinaria completa, capacidades de rodadura a escala completa y parcial, y pruebas avanzados de la línea motriz, la dirección y los componentes. Toda esta funcionalidad está integrada para producir datos de prueba superiores y ayudar a comercializar mejores diseños con mayor rapidez y por menos dinero.
Según Gehlen, MTS ha sido esencial para que TMG pase de ser un laboratorio de pruebas para fabricantes de equipos originales a un centro de pruebas por contrato. “Dos ingenieros de MTS han estado en TMG desde las primeras etapas de nuestro programa de Fórmula 1, y desde entonces han contribuido de forma importante a nuestra empresa”. Sin excepción, MTS ha demostrado su capacidad para comprender a fondo nuestros objetivos e identificar las mejores soluciones para ayudarnos a alcanzarlos.
“TMG ahora cuenta con la tecnología adecuada, la experiencia adecuada y el socio de soluciones de prueba adecuado para situarnos entre las instalaciones de prueba por contrato más avanzadas del mundo”, comenta Gehlen. "Ahora es simplemente una cuestión de correr la voz, porque tenemos algo aquí de gran valor para una amplia variedad de desarrolladores de automóviles".
