I fotografi fortunati di Motorsport.com, hanno avuto modo di riprendere in Turchia le monoposto dal vivo mentre viaggiavano in mezzo alle nubi di acqua.
Il lavoro svolto dai fotografi è un piccolo tesoretto che ci consente di poter fare un analisi sui flussi aria che lambiscono le monoposto, il loro andamento e la motivazione ha indotto ad utilizzare una soluzione piuttosto che un’altra. Abbiamo unito le foto di parti della monoposto omogenee per fare consentire al lettore un raffronto immediato dei concetti espressi.
Nella foto (1) ci sono le fiancate di Renault e RedBull, poi ci sono due dettagli dell’ala posteriore sempre di RedBull e McLaren, mentre nel finale ci sarà un’analisi che ha più il sapore di una fustigazione sugli zebedei con un analisi di dettagli della Ferrari SF1000.
Le Fiancate di Renault e Redbull
Premessa: Le fiancate di una monoposto sono lambite da tre flussi aria. Il primo dall’interno della ruota anteriore viene inviato verso l’esterno della monoposto da una prima batteria di deflettori. Poi tra questi ed i deflettori vicini alla carrozzeria c’è un secondo flusso inviato ai lati della vettura per sigillare il fondo. Infine c’è il flusso che arriva dall’attacco del fondo piatto sotto le gambe del pilota che deve lambire la zona bassa delle fiancate.
Proprio quest’ultimo ed il suo andamento è preso in esame nella foto sopra. La Renault, a sinistra, mostra la fiancata sporca di fanghiglia. Ma nella parte bassa c’è una zona dove il flusso aria rimane chiaramente attaccato alla fiancata per poi andare a sfogare nella zona a Coca Cola dietro la monoposto. In questo caso si vede chiaramente come il deflettore verticale, grazie ai numerosi inserti che sembrano una tenda veneziana, aiuta a tenere il flusso interno vicino alla fiancata in modo efficace.
La RedBull, invece, in quella zona bassa è meno efficiente. Un andamento voluto. Il deflettore verticale manda aria verso l’esterno con lo scopo di aiutare a sigillare il fondo. La forma delle fiancate hanno un andamento verso il basso molto forte. L’andamento della fiancata per effetto Coanda indirizza aria verso la parte piatta del fondo vettura per poi defluire direttamente verso la zona il restringimento posteriore.
Una soluzione importante. Infatti, la quantità di aria che i progettisti RedBull mandano verso il profilo estrattore è maggiore che la Renault. Inoltre, la fiancata calda, per effetto della presenza interna delle masse radianti, fornisce energia al flusso aria che la scambia con quella proveniente dal fondo vettura e velocizzata dall’angolo dell’estrattore posteriore. Quindi alla RedBull possono permettersi il lusso di sacrificare il flusso aria basso proveniente dalla parte anteriore centrale della monoposto che invece va a creare una minigonna di aria ai lati del fondo piatto.
Resta il fatto che un angolo di Rake molto accentuato non sembra essere ideale per le monoposto nella configurazione aerodinamica 2020. Il flusso aria, infatti, sembra essere turbolento ai lati della monoposto e si infila comunque sotto la vettura disturbando il fondo. Cosa che non succede alla Mercedes che adotta un’angolo Rake quasi piatto.
I vortici che generati dall’ala posteriore
Da sempre i legislatori tecnici hanno provato a risolvere il problema della capacità delle monoposto di restare in scia per agevolare i sorpassi. Gran parte del problema sta nella configurazione dell’ala posteriore. Come si vede nelle foto i progettisti si concentrano nello sviluppo di end-plane laterali sempre più complessi per ridurre la resistenza aerodinamica ai lati dell’ala sia interno che esterno- I segni evidenti sull’end-plane RedBull mostrano chiaramente come lavorano le varie aperture, non utilizzate certo per stile ma per utilità.
La McLaren, invece, mostra un fenomeno come i riccioli aerodinamici che si formano ad alta velocità quando l’aria investe l’ala posteriore. Il problema, come si vede chiaramente, è che non influiscono solo sull’ala e la sua resistenza all’avanzamento, ma creano problemi anche lontano dalla monoposto.
Il vortice dell’ala è solo uno dei disturbi alle vetture che seguono. In sostanza le moderne F1 non riescono a stare in scia, almeno che i legislatori non trovano un modo per limitare l’influenza dell’ala posteriore. Per questo si spera tanto che il regolamento 2022, che da molta più importanza al fondo che all’ala, ponga rimedio alla questione.
I flussi aria intorno alle fiancate ed il fondo Ferrari
Ora veniamo alla Ferrari. Come detto in precedenza, ci sono tre flussi che lambiscono i lati della monoposto. Nella foto parte bassa si vede chiaramente il primo flusso si allontana venendo indirizzato verso l’esterno dall’interno ruota. C’è un secondo flusso tra la prima e la seconda batteria di deflettori che viene anch’esso indirizzata verso l’esterno.
Poi c’è una terzo flusso che dovrebbe rimanere nelle vicinanze della base della fiancata per alimentare la zona dell’estrattore posteriore. Questa volontà dei progettisti è evidente per la presenza del piccolo rialzo nella parte iniziale del bordo del fondo che obbliga il flusso a restare vicino alla fiancata.
Nel caso della SF1000 tutti e tre i flussi si scostano dalla fiancata anche quello che dovrebbe rimanere attaccato alla parte bassa della stessa. Ma la cosa più evidente è che al posto di restare lontani o venire utilizzati per sigillare il fondo come una minigonna di aria, sembra chiaramente che si infilino sotto la monoposto prima della ruota posteriore.
Per evitare che questo avvenga ci sono delle aperture sul fondo oblique davanti alla ruota posteriore. Inoltre altre aperture parallele al bordo del fondo dovrebbero portare l’aria dalla parte superiore nella zona inferiore tenendo i vortici esterni lontani del centro, ma sembra evidente che questo non accada. Una delle motivazioni è un eccessivo angolo di Rake con un fondo che non genera abbastanza pressione verticale e quindi risucchia aria dalla parte esterna ingolfando il fondo vettura.
Inoltre, l’acqua sollevata dalle ruote, di solito, per effetto dell’aria che arriva dal centro del diffusore dovrebbe assumere un moto vorticoso al posteriore della vettura. Un effetto simile a quanto succede sull’ala McLaren. Invece pare che il flusso sia fermo. Talmente fermo, che si intravede l’altra zona della monoposto. Non si può dire se l’estrattore posteriore riesca a funzionante bene. Questo dipende dalla quantità di aria che giunge dalla parte anteriore e da quanta di questa il fondo riesce ad accelerare verso lo scivolo posteriore.
Inoltre nella parte alta della foto si vede chiaramente la SF1000 di Leclerc con un evidente ricciolo aerodinamico nella zona del fondo indicato dalla freccia rossa. Un fondo piatto che lavora bene, dovrebbe aumentare la velocità del flusso sotto la monoposto non opporre una resistenza tale da formare un vortice di turbolenza. Cosa che complica non poco il lavoro dell’estrattore.
Infine come si vede le fiancate sono aerodinamicamente ingombranti. Non hanno un andamento affusolato verso il basso come succede su tutte le monoposto della concorrenza sia che hanno power unit Mercedes, Honda o Renault. Un limite che si spera possa essere risolto con la nuova power unit del 2021 completamente riprogettata, magari con nuove masse radianti.
Che la SF1000 sia nata male non lo scopriamo adesso. Che non sia solo un problema di motore nemmeno. Che il fondo piatto sia una parte importante del problema ancora meno. Quindi l’acqua intorno alla monoposto ed il suo andamento ha semplicemente evidenziato ciò che si sapeva, ma in modo concreto.
Il vero problema resta l’immobilismo. Nonostante tutto, nessuno ha messo mano alla monoposto per migliorare la situazione. I dati sono in possesso dei tecnici di Maranello, ed è difficile pensare non si potesse intervenire in nessun modo per correggere l’andamento di una monoposto nata male. In passato è già capitato, nel 1992, ed il 1994 giusto per fare due esempi. Eppure qualcosa si è tentato e qualche risultato è arrivato per salvare almeno l’onore.
Daniele Amore