F1 Analisi Aerodinamica: La diversità dei deflettori laterali sulle monoposto 2018

Più di una volta abbiamo avuto modo di descrivere la complessità dell’aerodinamica che contraddistingue le moderne monoposto di Formula 1. Fin dal disegno dell’ala anteriore, ormai non solo con mansioni di carico aerodinamico ma diventata un vero e proprio elemento complesso che deve indirizzare l’aria al fondo e controllare di flussi e vortici davanti alle ruote anteriori. La parte inferiore del muso che fin da quando la Tyrrel nel 1999 lo sollevò per avere aria al fondo scalinato, un elemento che ricordiamo fu introdotto proprio per evitare effetto suolo, effetto che nelle monoposto attuali si verifica solo nella zona centrale con fondo di legno, per poi sfogare nel profilo estrattore posteriore. La zona centrale del fondo è proprio quella più cruciale, lo sapevano i tecnici Ferrari all’epoca vincente dal 2000 al 2005, lo sapeva Ross Brawn quando vinse con la sua monoposto nel 2009 e lo sa benissimo Adrian Newey che da anni si affanna a far lavorare bene quella zona mandando la giusta quantità di aria, alla corretta velocità, anche con angoli di Rake molto forti a scapito dell’efficienza, oppure con gli scarichi soffianti che sigillavano con aria calda il fondo come accadeva nell’epoca vincente RedBull.

Nonostante l’aerodinamica possa sembrare una sorta di percorso obbligato che vuole tutti i team andare nella direzione di chi ha trovato la soluzione vincente, c’è una zona in particolare dove ogni team ha progettato soluzioni profondamente diverse una dall’altra e si tratta proprio quella che va dalla ruota anteriore alla parte iniziale dei fianchi laterali. L’unica zona della monoposto dove è concessa una certa libertà regolamentare nella progettazione dei deviatori di flusso. I pannelli non solo sono aumentati di numero, ma anche di forma, conformazione anche come si può notare nelle foto a lato diventata molto complessa. Il nostro obiettivo è quello di mostrare e spiegare per quanto possibile l’idea alla base di ogni singola disegno adottato.

Cominciamo dal team campione del mondo. La Mercedes (foto sopra 1) è quella che nella zona dei fianchi laterali è cambiata meno, si è affinata nella parte inferiore che si collega il fondo e ha rimpicciolito le prese aria. Ai lati della fiancata c’è ancora un arco che crea un tunnel per il passaggio dell’aria sulla fiancata, mentre ai lati c’è un grosso pannello deflettore diviso in due parti. In questo caso il flusso viene tenuto lineare vicino alla fiancata ma anche quello esterno viene diviso e tenuto lineare anche allontanandolo dalla scocca. Dietro al ruota anteriore c’è un piano d’appoggio per i pennelli verticali, con dei piccoli deflettori, nella parte superiore un un profilo alare dalla forma sinuosa e che tende a dividere il flussi che vanno al disopra della fiancata e quello sotto.  Infine ancora la Mercedes ha avanzato i pannelli curvi sulla parte anteriore del muso che comprimeva aria per velocizzare il flusso verso il fondo prima che questo arrivi a lambire i pannelli davanti alle fiancate.

La Ferrari ( foto sopra 2)  dal canto suo, è quella che ha la fiancata più piccola in assoluto. Questo ha comportato l’adozione di un doppio anello ai lati della side pod per tenere il flusso sotto controllo. Più distante un pannello verticale che non copre tutta l’altezza e che si va sigillare con quello che è posto ai lati del muso dietro la ruota anteriore separando di netto l’aria all’esterno della monoposto. Anche in questo caso il piano dove sono istallati i deflettori, è molto complesso, ed anche in questo caso c’è una parte superiore per dividere i flussi. Quello che si denota è la differenza netta con la Mercedes. La Ferrari deve avere più elementi per tenere il flusso attaccato alla fiancata per effetto della distanza notevole per la sua intrinseca dimensione ridotta. Sicuramente ci sarà una migliore capacità di penetrazione per la ridotta sezione frontale,  a patto di non riempire troppo la monoposto di pannelli che vanificherebbero lo sforzo di avere una fiancata piccola, ed inoltre c’e da comprendere cosa succede a bassa velocità dove il flusso aria tende a staccarsi dalla fiancata, con un pannello deviatore più lontano che potrebbe avere difficoltà a tenere sotto controllo le turbolenze.

La RedBull (Foto 3 -4 in alto ) è quella che più di tutte ha lavorato in quella zona. A Barcellona il team Austriaco si è presentato con due soluzioni. Una con una serie di pannelli laterali che decrescendo in altezza arriva quasi a lambire la ruota anteriore meno attaccato al muso dove si trovano le gambe del pilota. Lo scopo è chiaro.  Avere le turbolenze dettate dalla rotazione della ruota il più lontano possibile dalla fiancata. In più c’è un profilo superiore che è chiaramente curvo verso il basso per invitare l’aria che arriva a lambire il muso direttamente sulla parte inferiore della fiancata. La seconda soluzione vede una minore frequenza di pannelli, con quello più grande ricurvo verso l’interno secondo l’andamento della del side pod. Lo scopo sicuramente è quello di avere una doppia soluzione per piste lente e magari una per i tracciati veloci dove un numero di pannelli superiore potrebbe creare più drag aerodinamico di quanto carico andrebbero a recuperare. Una soluzione che si concentra sui flussi turbolenti delle ruote anteriori, comporta una grossa fiducia in quello che riesce a fare l’ala anteriore ed i pannelli posti sotto la sospensione anteriore per l’alimentazione dell’aria al fondo vettura.

La fantasia progettuale degli elementi in questa zona non viene trascurata dai piccoli team. Ci sono soluzioni complesse e molto fantasiose, per esempio la Williams (foto mix 5 )è l’unica ad avere un profilo alare dietro le ruote anteriori orizzontale svergolato verso l’alto, mentre altri due team come la Renault e la Haas hanno adottato due filosofie diverse ma probabilmente con lo stesso scopo. La Renault oltre ad avere i soliti pannelli, sul piano in basso che li sostiene,  ha una serie di feritoie che hanno lo stesso andamento del piano. Una soluzione molto simile a quello che si sfrutta quando si aprono aperture davanti alle ruote posteriori per scaricare i vortici, in questo caso quelli da raddrizzare sono i flussi dietro alle ruote anteriori per essere portati sotto il fondo vettura. La Haas invece è l’unica che ha il pannello laterale allo spigolo della fiancata composto da una serie di profili alari posto uno sopra l’altro, multiplano,  che accelera il flusso aria verso l’esterno tentando di avere anche una certa efficienza dal punto di vista del carico, come se si volesse in modo consistente svuotare la parte di aria che lambisce il bordo anteriore delle fiancate. Particolare anche la soluzione scelta dalla Sauber, con tre piccoli pennelli di forma apparentemente irregolare sullo spigolo della fiancata ma con tre profili alari orizzontali due davanti alla presa aria ed uno nella parte superiore che hanno lo scopo di tenere più lineare possibile il flusso aria, sopra la fiancata dove si trova una seconda presa aria, in particolare la forma e l’andamento dei piccoli pannelli laterali sembrano letteralmente disegnati secondo le turbolenze che ognuno di essi singolarmente deve affrontare.

In un marasma si soluzioni particolari, fanno specie tre team che apparentemente sono stati più conservatori. La Toro Rosso con un pannelli classico, molto piccolo e che riprende la sagoma della parte bassa della fiancata, come se i tecnici di Faenza avessero già tanta aria sotto la monoposto da preoccuparsi meno di quello che succede ai lati, la Force India che ha conservato soluzioni di evoluzione della monoposto della passata stagione. La monoposto indiana è da sempre una di quelle che hanno una migliore efficienza ad alta velocità,  ed ultima ma non ultima, la McLaren. Il team di Wiking ha anch’essa un piccolo pannello laterale ma si distingue per avere una sorta di tunnel fatto di carbonio nella zona dietro le ruote anteriori, e soprattutto si vede una parte bassa della lama che rappresenta l’inizio del fondo piatto con tanto di elemento di collegamento al muso. Una soluzione molto originale e che merita di essere approfondita nelle prossime trattazioni tecniche.

In definitiva ogni team ha compreso che oltre al carico aerodinamico, ormai una delle cose più importanti è l’efficienza. La capacità di avere pressione verso il basso senza avere la resistenza che l’aria offre quando viene a contatto con la vettura. La monoposto deve avere tanto carico alle basse velocità, mentre deve scorrere il più fluidamente possibile alle alte velocità non solo per avere prestazioni ma anche minori consumi. Per chi sostiene che queste siano soluzioni copiate dalla Mercedes che le aveva adottate per far si che i competitors avessero problemi stando in scia, ricordiamo che questo è un male che si aveva anche nel 2008 quando le monoposto avevano una serie di appendici, pinne, ciminiere e chi più ne ha e più ne metteva per avere carico aerodinamico sulla carrozzeria visto che il fondo era limitato.

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Quindi la Mercedes non ha deliberatamente danneggiato chi seguiva in scia ma è soltanto un effetto collaterale che tutte le monoposto avevano e che avranno questa stagione. Unica eccezione la Ferrari SF70H.  Nelle prime sei gare della stagione grazie al fondo deformabile, sigillava il flusso aria sotto la monoposto e quindi permetteva a Vettel di stare in scia con Hamilton anche in tracciati difficili come Melbourne, dove vinceva,  cosa che è andata persa nel momento in cui sotto la protesta RedBull il fondo è stato bloccato, ed i guai per Ferrari sono cominciati con il recupero contemporaneo della Mercedes.

Daniele Amore