L’aerodinamica dei caschi da moto sportivi
Spiegata l’importanza dell’aerodinamica nei caschi racing da moto, perché hanno lo spoiler e come l’integrazione tra le protezioni influenza la velocità massima. Leggi di più su Demonerosso
Protezione e leggerezza. Chiedete a qualsiasi motociclista cosa cerchi quando intende acquistare un nuovo casco racing. Le prime risposte saranno probabilmente protezione e leggerezza. Ed è ciò su cui, per cinquant’anni, i produttori di caschi hanno concentrato i propri sforzi.
Nei primi anni ‘70, quando Giacomo Agostini collaudò per la prima volta un casco integrale lo fece sul velocissimo circuito belga di Spa. La leggenda vuole che, al primo giro con il nuovo casco, uscendo dalla carena a 250 chilometri l’ora per affrontare una staccata, la mentoniera e la visiera si schiacciarono sul viso del pilota, al punto che Ago rientrò ai box e affermò che non avrebbe mai più corso con un casco integrale. Per sua e nostra fortuna, Ago tornò sui suoi passi e collaborò con AGV allo sviluppo dell’X3000, confortevole e stabile alle alte velocità. Oggi, d’altro canto, a nessuno verrebbe in mente di scendere in pista con un jet o una scodella, nemmeno con la più piccola delle moto.
Protezione e leggerezza sono fattori fondamentali nella scelta di un casco da moto, ma non sono gli unici. Nell’ultimo decennio, con la crescente professionalizzazione dello sport, con prestazioni sempre più estreme e livellate tra tutte le moto e i piloti, si è cercato e si cerca di limare ogni possibile centesimo lavorando su dettagli che fino a poco tempo fa erano considerati meno rilevanti. Tra questi, l’aerodinamica dei caschi.
Un casco racing moderno deve quindi proteggere in caso d’impatto, non gravare sulla testa e sul collo del pilota e fendere l’aria in maniera ottimale. Deve essere stabile sul viso alle alte velocità quando si esce alla carena, proprio ciò che mancava al primo casco di Ago. Quest’ultimo era fortemente instabile sulla testa anche a causa della conformazione inadeguata degli interni, ma è chiaro che la capacità di fendere l’aria fosse a quelle velocità un fattore fondamentale. D’altro canto, minore è la capacità di penetrazione di un casco, più questo si trasforma in un freno aerodinamico e più è accentuato l’effetto indesiderato che si verificò con il primo casco di Agostini quel giorno a Spa.
In tema di leggerezza, va fatta una precisazione: la differenza tra peso statico e peso dinamico. Il peso statico è facilmente misurabile con una comune bilancia e lo si può banalmente verificare prendendo il casco in mano in negozio. Il peso dinamico, invece, dipende, più che da quello statico, dalla bontà degli studi aerodinamici svolti in fase di progettazione e da come, di conseguenza, il corpo si comporta immerso nel fluido di riferimento, l’aria.
Peso dinamico e performance aerodinamica sono dunque strettamente correlati, e dipendono entrambi dalla silhouette del casco e da come questa fende l’aria. L’obiettivo di AGV è quello di ottenere un prodotto dal peso dinamico neutro che, alla velocità d’interesse, che differisce anche di molto tra i diversi segmenti, non spinga la testa del pilota verso il basso, né la tiri verso l’alto.
Ogni corpo immerso in un fluido subisce da esso delle forze. Prendendo in considerazione un flusso d’aria, queste possono essere distinte tra portanza (lift) e resistenza alla penetrazione (drag). La portanza è la forza che viene sfruttata dagli aeroplani per volare; quella che, semplificando al massimo, durante il movimento sospinge un corpo verso l’alto. Basta capovolgere le ali e la portanza si trasforma nel suo alter ego, la deportanza, che agisce in senso opposto e tende a mantenere un oggetto attaccato al suolo. Ad esempio, quella che si ricerca con l’aggiunta di varie appendici aerodinamiche sulle automobili da corsa sin dagli anni ’70 e, più di recente, anche sulle moto da Gran Premio.
La resistenza alla penetrazione, invece, come suggerisce la parola stessa, è una forza che si oppone al moto ed è quella che spingeva il casco di Ago contro il suo viso. Il drag, contrariamente alla portanza/deportanza, agisce sempre in direzione opposta al moto ed è il nemico n° 1 per chi compete in pista, perché fa rallentare.
Un banale esempio che può aiutare a comprendere meglio: in automobile provate a mettere una mano fuori dal finestrino, già attorno ai 40 chilometri l’ora s’inizia a percepire la forza esercitata su di essa dall’aria e come questa varia al variare della posizione della mano. In una certa posizione la mano verrà spinta verso il basso, in posizione contraria verrà spinta verso l’alto, in ogni caso si percepirà una certa resistenza all’avanzamento.
A causa delle dinamiche dei flussi d’aria attorno alla testa del pilota, un casco liscio senza appendici prima o poi tenderà ad essere portante, quindi a sollevarsi. Più l’aria è veloce, più la pressione sopra e dietro di esso sarà bassa e più il casco tenderà ad essere instabile. Per alcuni modelli l’effetto è particolarmente marcato perché si verifica già attorno ai 100 chilometri l’ora. A bordo di una moto con una buona protezione aerodinamica questo fenomeno si verifica in misura minore.
Nell’ottica della guida di una moto da Gran Premio, quindi nelle condizioni di utilizzo più gravose per le componenti della moto stessa, ma anche per tutto l’equipaggiamento protettivo, l’equipaggiamento stesso non deve in alcun modo infastidire, rallentare od ostacolare il gesto del pilota. L’abbigliamento, anzi, deve in un certo senso essere “neutro”, vestire in modo del tutto naturale in modo da mettere chi lo indossa nelle condizioni di esprimersi senza impedimento. Per questo, bisogna evitare o contenere il più possibile il fenomeno appena spiegato del sollevamento del casco, e per fare ciò si è applicata una tecnologia assimilabile a quella impiegata sulle auto sportive e da corsa: è stato disegnato, progettato e installato sul casco uno spoiler posteriore. Proprio come sulle auto, anche sul casco racing si è cercata deportanza o, per essere più precisi, si è cercato di limitare al massimo la portanza.
È da questi studi che, nel 2012, nasce AGV Pista GP. Un punto di svolta: è il primo casco moderno figlio della galleria del vento. Ora, anni più tardi, Pista GP è giunto alla sua terza evoluzione e ha preso il nome di Pista GP RR, il casco da moto più avanzato mai sviluppato, lo stesso usato dai piloti di MotoGP™. Il Pista GP RR è dunque l’ultima evoluzione del casco racing AGV, nonché il migliore esempio per spiegare l’importanza dell’aerodinamica.
Il casco racing 100% fibra di carbonio utilizzato dai piloti della MotoGP™
Grazie alla peculiare forma della calotta e all’aggiunta dello spoiler posteriore, che nella sua versione attuale prende il nome di Pro Spoiler, si è riusciti a limitare fortemente la portanza arrivando ad ottenere un valore pari a soli 1,6 kg a 160 km/h, approssimativamente la velocità media della maggior parte dei circuiti del motomondiale. In altre parole, a questa velocità l’aria esercita sul casco una spinta verso l’alto che grosso modo equivale al suo peso (1.450 g), in tal modo i due pesi si annullano e il Pista GP RR risulta neutro sulla testa del pilota.
Ma l’aspetto più importante, tuttavia, è la forma complessiva del casco, che agevola la “chiusura” dei flussi d’aria a valle del casco stesso, riducendo al minimo anche la resistenza alla penetrazione e le fluttuazioni dovute alle turbolenze che si creano. Quest’ultimo fenomeno, che prende il nome di vortex shedding, è particolarmente fastidioso in fase di staccata quando il pilota si solleva oltre la carena e il casco è totalmente immerso nell’aria. In questo frangente, la forma a cuneo della mentoniera del Pista GP RR e la presenza dello spoiler limitano lo schiacciamento del casco contro il viso e riducono al minimo le fluttuazioni causate dal vortex shedding, a tutto beneficio del pilota che ne guadagna in stabilità del capo e di tutta la sua visuale. Incrementano di conseguenza il comfort, la concentrazione e la prestazione, grazie ad un focus nettamente migliore sull’ambiente esterno in generale e sulla curva in arrivo.
Lo studio in galleria del vento non è utile solamente in ambito caschi e nell’ottica di mettere il pilota il più possibile a suo agio limitando l’instabilità. Integrando al meglio tutte le componenti dell’abbigliamento del motociclista si possono ottenere importanti benefici anche in termini di prestazione pura, e di velocità di punta in particolare, soprattutto con moto di piccola o media cilindrata.
L’insieme casco-tuta, e in particolare il profilo che si ottiene unendo la sagoma del casco con la gobba presente sulla schiena, è in questo senso determinante. Grazie ad una serie di rilevamenti strumentali si è giunti a stabilire che l’abbinamento tra il casco racing AGV Pista GP RR e la tuta Dainese Mugello RR D-air®, disegnati per essere indossati assieme e massimizzare l’efficienza aerodinamica, consente ai piloti velocità di punta superiori rispetto a chi indossa caschi e tute di altri produttori, con uno scarto di alcuni km/h.
Un vantaggio che potenzialmente può fare una grande differenza soprattutto con moto di piccola cilindrata, in particolare la Moto3, dove le potenze in gioco sono contenute e le velocità massime non sono alte come in MotoGP™ (dove si sono nel 2023 sfiorati i 370 km/h). Le Moto3, monocilindriche da 250 cc con potenze sui 60 cavalli, raggiungono punte tra i 240 e i 250 km/h e con questi valori in gioco ogni dettaglio può essere decisivo.
Indossare lo stivale all’interno della tuta: l’innovativa soluzione di Dainese per la massima protezione di piede e caviglia
Di pari passo con l’incremento prestazionale delle moto da corsa, il contenuto tecnologico dell’abbigliamento protettivo destinato ai piloti è in costante aumento. Una ricerca ossessiva della perfezione che passa per l’impiego di materiali pregiati, per lo studio di nuove soluzioni in ogni ambito, dall’ergonomia alla protezione in senso stretto, e per la cura maniacale del dettaglio, dalla testa ai piedi.
Solo in questo modo è possibile fornire ai piloti, e poi a tutti gli appassionati, equipaggiamento sempre all’avanguardia e capace di mettere l’uomo nelle condizioni di esprimersi al meglio e senza impedimenti, anche in ambienti estremi come un circuito del motomondiale percorso alla massima velocità.
