F1 | Scopriamo come si genera il carico: il fondo conta al 50%!

In attesa che cadano i veli delle prime monoposto 2022, cerchiamo di comprendere come dovranno essere la F1 a effetto suolo. E' interessante andare a scoprire come si genera il carico aerodinamico rispetto alle vetture 2021 perché l'influenza del fondo diventa preponderante.

F1 | Scopriamo come si genera il carico: il fondo conta al 50%!

La Formula 1 del cambiamento è ancora avvolta in una coltre di mistero: come saranno le monoposto a effetto suolo? Saranno molto diverse dal modello che la FIA e la FOM ci hanno mostrato in luglio prima del GP di Gran Bretagna, modello che poi ogni squadra ha rivisitato con i suoi colori (tranne la Ferrari!).

L’obiettivo che i legislatori si sono dati (nella stesura del regolamento la Federazione Internazionale ha affidato ad un gruppo di lavoro di Liberty Media diretto da Pat Symonds e vigilato la Ross Brawn la definizione aerodinamica delle monoposto) è di favorire che una F1 che ne segue in scia un’altra non perda troppo carico aerodinamico anteriore, per permettere più tentativi di sorpasso e facilitare lo spettacolo.

Dopo lo straordinario mondiale che si è concluso in dicembre ad Abu Dhabi con la sfida fra Max Verstappen e Lewis Hamilton che si è conclusa all’ultimo giro, gli osservatori si augurano che questo risultato venga effettivamente centrato.

Nikolas Tombazis, responsabile tecnico dell’area monoposto FIA, ne è sicuro: “In prospettiva, ci poniamo l’obiettivo di avere prestazioni ravvicinate, con lotte in pista ravvicinate, grazie alla nuova conformazione aerodinamica delle vetture. Quelle messe in campo, ci paiono soluzioni adeguate per consentire prolungate battaglie in pista senza che gli pneumatici siano soggetti a surriscaldamento e degrado elevati, a causa della perdita di aderenza indotta dalla scia turbolenta della monoposto che precede".

Il ragionamento non fa una grinza: con la reintroduzione dell’effetto suolo con due canali Venturi ai lati della scocca si vuole rendere le F1 meno sensibili all’influenza aerodinamica della parte superiore della vettura. L’efficienza delle ali (anteriore e posteriore) è stata ridotta e l’abolizione di turning vanes sotto al muso, dei barge board e dei deviatori di flusso ai lati delle pance, obbliga i progettisti a cercare soluzioni diverse per alimentare tanto i pontoni laterali che l’enorme diffusore posteriore.

E, allora, per rendere più comprensibile questa rivoluzione cerchiamo di schematizzare in modo molto succinto da dove parte il cambiamento dettato da Nikolas Tombazis e Pat Symonds.

La distribuzione del carico aerodinamico sulle monoposto 2021

La distribuzione del carico aerodinamico sulle monoposto 2021

Photo by: Giorgio Piola

Le monoposto fino al 2021 erano caratterizzate da una capacità di generare carico aerodinamico che era equamente distribuita lungo la vettura: un terzo della spinta verticale era generata dall’anteriore, un terzo dal fondo e l’ultimo terzo dal posteriore.

L’ala anteriore, quindi, aveva una grande influenza nel condizionare la prestazione, perché insieme a turning vanes e barge board aveva la capacità di generare molto carico: il 50% andava perduto in scia per le nocive turbolenze create dalla F1 che precedeva capace di generare dei vortici molto condizionanti il flusso di chi stava dietro.

L’effetto è che i piloti dovevano fare i conti con un crescente sottosterzo causato in parte alle perdita di downforce e in parte dall’inevitabile surriscaldamento delle gomme che ne determinava una più rapida usura.

La distribuzione del carico aerodinamico sullw monoposto a effetto suolo 2022

La distribuzione del carico aerodinamico sullw monoposto a effetto suolo 2022

Photo by: Giorgio Piola

L’idea è stata di limitare la portata delle ali (anteriore e posteriore) riducendone l’efficienza: a livello del tutto teorico, quindi, si è pensato un regolamento affinché la F1 generi la downforce in modo diverso: 25% all’anteriore, 50% con il fondo vettura e il restante 25% nel posteriore.

Aumentando l’influenza del fondo, grazie all’effetto suolo, c’è la fondata speranza che le macchine possano correre più vicine per dare vita a uno spettacolo più vivo e prolungato. Non a caso la Pirelli ha avuto il mandato di sviluppare gomme da 18 pollici che permettano ai piloti di spingere nell’arco dell’intero stint di gara, senza dover “risparmiare” le coperture come è accaduto, invece, negli ultimi anni.

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L’aspettativa del legislatore era di limitare solo al 10% la perdita di carico anteriore quando una monoposto era in scia: in realtà il target cercato era fin troppo ambizioso e, probabilmente, si troverà una soluzione a metà.

Non è affatto casuale il fatto che proprio Nikolas Tombazis cominci a mettere le mani avanti: “Sicuramente nel corso della stagione la FIA dovrà valutare le soluzioni con cui le squadre avranno intenzione di sviluppare le monoposto, ma il nostro metro di valutazione sulla loro accettabilità sarà quello che non si tratti di concetti che producano come effetto un incremento delle turbolenze in scia”.

Insomma le nuove F1 non dovranno generare dei vortici come in maniera esasperata hanno fatto le monoposto 2021, ma dati i vincoli (già molto prescrittivi del regolamento) i progettisti cercheranno il modo di creare delle “minigonne pneumatiche” per sigillare i canali Venturi all’asfalto e incrementare la downforce e faranno ricorso a tutte le conoscenze che hanno accumulato negli anni.

“E’ impensabile che la FIA possa bocciare delle idee sul principio del regolamento – ha detto un progettista che ha voluto restare anonimo – se queste rispettano alla lettera le norme per come sono state scritte dovranno essere accettate. Mi aspetto molte contestazioni e finirà che nel paddock vedremo più avvocati delle squadre di quanti ci potremmo aspettare. Fintanto che non si capirà quale sarà la migliore via dello sviluppo delle F1, assisteremo a molte fasi… turbolente”.

Render della Williams 2022

Render della Williams 2022

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