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Perchè in F1 c’è un’ala anteriore formato XXL?

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Si sapeva che sarebbe andata a finire così. L’alettone anteriore “a tutta larghezza”, introdotto dalla FIA nel 2009, si sta rivelando una autentica “ciofeca”. Grandi, grossi e fessi, questi alettoni, oltre ad essere un brodino insipido dal punto di vista tecnico-aerodinamico in quanto fortemente e forzosamente unificati, limitati e vincolati (eccezion fatta per la trovata dell’ala “attiva”, cioè flessibile, della Red Bull, prontamente limitata dalla FIA…), mortificano ogni duello ravvicinato. Sono sufficienti un banale contatto, una innocua “bussatina”, una frenata ritardata, un tentativo di sorpasso appena sopra le righe a mandarli in mille pezzi. E per tagliare gli pneumatici manco fossero burro.

Ma vediamo più da vicino cosa dice il Regolamento Tecnico a riguardo, riportando integralmente i passaggi più importanti:

ARTICLE 3: BODYWORK AND DIMENSIONS
One of the purposes of the regulations under Article 3 below is to minimize the detrimental effect that the wake of a car may have on a following car.

3.3 Overall width:
The overall width of the car, excluding tyres, must not exceed 1800mm with the steered wheels in the straight ahead position and the tyres inflated to 1.4 bar.
If, when required for checking, a car is not already fitted with dry-weather tyres, the overall width will be measured on a set of dry-weather tyres selected by the FIA technical delegate.

3.4 Width ahead of the rear wheel centre line:
3.4.2
In order to prevent tyre damage to other cars, any bodywork outboard of the most inboard part of the bodywork used to define the area required by Article 3.7.5, and which is more than 450mm ahead of the front wheel centre line, must be at least 10mm thick (being the minimum distance when measured normal to the surface in any direction) with a 5mm radius applied to all extremities.
3.4.3 In order to avoid the spread of debris on the track following an accident, the outer skins of the front wing endplates and any turning vanes in the vicinity of the front wheels (and any similarly vulnerable bodywork parts in this area), must be made predominantly from materials which are included for the specific purpose of containing debris.
The FIA must be satisfied that all such parts are constructed in order to achieve the stated objective.

3.7 Front bodywork:
3.7.1
All bodywork situated forward of a point lying 330mm behind the front wheel centre line, and more than 250mm from the car centre line, must be no less than 75mm and no more than 275mm above the reference plane.
3.7.2 Any horizontal section taken through bodywork located forward of a point lying 450mm forward of the front wheel centre line, less than 250mm from the car centre line, and between 125mm and 200mm above the reference plane, may only contain two closed symmetrical sections with a maximum total area of 5000mm2 The thickness of each section may not exceed 25mm when measured perpendicular to the car centre line.
Once fully defined, the sections at 125mm above the reference plane must be projected vertically to join the profile required by Article 3.7.3. A radius no greater than 10mm may be used where these sections join.
3.7.3 Forward of a point lying 450mm ahead of the front wheel centre line and less than 250mm from the car centre line and less than 125mm above the reference plane, only one single section may be contained within any longitudinal vertical cross section parallel to the car centre line. Furthermore, with the exception of local changes of section where the bodywork defined in Article 3.7.2 attaches to this section, the profile, incidence and position of this section must conform to Drawing 7.
3.7.4 In the area bounded by lines between 450mm and 1000mm ahead of the front wheel centre line, 250mm and 400mm from the car centre line and between 75mm and 275mm above the reference plane, the projected area of all bodywork onto the longitudinal centre plane of the car must be no more than 20,000mm2.
3.7.5 Ahead of the front wheel centre line and between 750mm and 840mm from the car centre line there must be bodywork with a projected area of no less than 95,000mm2 in side view.
3.7.6 Ahead of the front wheel centre line and between 840mm and 900mm from the car centre line there must be bodywork with a projected area of no less than 28,000mm2 in plan view. Furthermore, when viewed from underneath, the bodywork in this area must form one continuous surface which may not be more than 100mm above the reference plane.
3.7.7 Any longitudinal vertical cross section taken through bodywork ahead of the front wheel centre line and between 840mm and 900mm from the car centre line must contain an area no greater than 15,000mm2.
3.7.8 Only a single section, which must be open, may be contained within any longitudinal vertical cross section taken parallel to the car centre line forward of a point 150mm ahead of the front wheel centre line, less than 250mm from the car centre line and more than 125mm above the reference plane. Any cameras or camera housings approved by the FIA in addition to a single inlet aperture for the purpose of driver cooling (such aperture having a maximum projected surface area of 1500mm2 and being situated forward of the section referred to in Article 15.4.3) will be exempt from the above.

3.14 Overhangs:
3.14.1
No part of the car may be more than 600mm behind the rear wheel centre line or more than 1200mm in front of the front wheel centre line.
3.14.2 No part of the bodywork more than 200mm from the car centre line may be more than 1000mm in front of the front wheel centre line.
3.14.3 All overhang measurements will be taken parallel to the reference plane.

3.17 Bodywork flexibility:
3.17.1
Bodywork may deflect no more than 20mm vertically when a 1000N load is applied vertically to it 800mm forward of the front wheel centre line and 795mm from the car centre line. The load will be applied in a
downward direction using a 50mm diameter ram to the centre of area of an adapter measuring 300mm x 150mm, the 300mm length having been positioned parallel to the car centre line. Teams must supply the adapter when such a test is deemed necessary.
The deflection will be measured along the loading axis at the bottom of the bodywork at this point and relative to the reference plane.

Mamma, che fatica! Questi appena riportati integralmente e in lingua originale costituiscono gli stralci cruciali che regolamentano, di fatto, le caratteristiche dell’ala anteriore. Come si evince, si tratta di una fitta ragnatela di calcoli da manicomio, contorti, complessi, cervellotici, spesso di difficile comprensione, inutilmente dettagliati, ferrei, cavillosi, ingessanti, praticamente vessatori. In tutto ciò, in maniera alquanto ipocrita, il termine “front wing” viene enunciato una sola volta. Ipocrita perché, di fatto, i costruttori, davanti alle ruote anteriori, ci possono schiaffare solo un’ala e mica una carrozzeria avvolgente in stile Anni 70-80 vietata dal regolamento! Ipocrita perché, qualora un costruttore non voglia piazzare alcuna ala o alcuna parte di carrozzeria, la FIA non glielo lascerebbe fare: è severamente vietato!

Anzitutto, la larghezza totale e massima della vettura non deve superare i 1800mm: l’ala, però, al punto 3.3 non viene menzionata! Neanche il tempo di iniziare, ed ecco la prima bufala: il Regolamento afferma che per prevenire danni alle gomme di altre vetture, la parte superiore, anteriore ed esterna delle estremità laterali di qualunque parte di carrozzeria a più di 450mm davanti l’asse-ruote anteriore e a più di 750mm dalla mezzeria della vettura deve avere uno spessore di almeno 10mm ed un raggio di almeno 5mm. Una pia illusione: le paratie laterali degli alettoni, inevitabilmente, continuano a danneggiare gli pneumatici altrui! Del resto, non possono di certo presentare spessori da lastra di marmo… Una regola, quindi, ridondante.

Tutte le parti di carrozzeria situate davanti a un punto collocato a 330mm dietro l’asse ruote anteriore e poste a più di 250mm dalla linea di mezzeria della vettura debbono trovarsi a non meno di 75mm e a non più di 275mm sopra il Reference Plane (Piano di Riferimento). Quindi, qui, sono calcolate l’altezza minima e massima di tutta l’ala rispetto al Reference Plane. Successivamente, il Regolamento vincola altri parametri. Infatti, si impone sui 500mm centrali (nel Regolamento calcolati come 250mm dalla mezzeria) un profilo neutro, uguale per tutti e quotato in ogni sua parte mediante un Disegno FIA allegato al Regolamento (Drawing 7, Fron Wing Section-Side & Front View, pagina 77 del Regolamento Tecnico).

Deve esserci, inoltre, carrozzeria davanti l’asse-ruote anteriore e fra 750mm e 840mm dalla mezzeria della vettura, con una superficie proiettata non inferiore a 95.000mm2 nella vista laterale. In sostanza, ecco spiegata la ragione per cui l’ala anteriore sia larga 1800mm e perché le paratie laterali dell’ala stessa siano dei “rettangoloni”.

Più semplicemente. Ciascuna paratia laterale può estendersi per 90mm (840mm – 750mm = 90mm). Pertanto, l’ala, integralmente considerata, presenta una larghezza totale (paratie comprese) di 1680mm (750mm + 90mm = 840mm). A questi 1680mm vanno aggiunte le bandelle inferiori orizzontali di 60mm ciascuna (deve esserci carrozzeria davanti l’asse-ruote anteriore e fra 840mm e 900mm dalla mezzeria con una superficie proiettata non inferiore a 28.000mm2 nella vista in pianta. Inoltre, nella vista dal basso, la carrozzeria in questa zona deve formare una superficie continua che non può essere a più di 100mm sopra il Reference Plane).

Intricati calcoli per dire che l’ala anteriore integralmente calcolata deve essere obbligatoriamente larga 1800mm. Ricapitolando: 750mm + 90mm + 60mm = 900mm. Ovviamente, sommando questi due “tronconi” di 900mm ciascuno, si ottengono i fatidici 1800mm totali.

In definitiva, l’ala anteriore vera e propria (paratie e bandelle escluse) presenta un’apertura nominale di 1500mm (1800mm – 300mm = 1500mm), risultate dalla somma dei due singoli “tronconi” da 750mm ciascuno e calcolati dalla mezzeria della vettura. Infine, nella zona centrale di 500mm (profilo neutro unificato) è vietata la presenza di qualsiasi profilo al di sopra di 125mm sopra il Reference Plane. Quindi, vengono definiti gli sbalzi. Nessuna parte della vettura può trovarsi a più di 600mm dietro l’asse-ruote posteriore o a più di 1200mm davanti l’asse-ruote anteriore. Nessuna parte di carrozzeria a più di 200mm dalla mezzeria (ossia, 400mm totali) può trovarsi a più di 1000mm davanti l’asse-ruote anteriore.

Infine, quale ultimo stralcio, abbiamo scelto quello relativo alla flessibilità dell’ala anteriore, che, negli ultimi anni, ha subito importanti variazioni, ingiustamente finalizzate a “prevenire” ali flessibili in stile Red Bull. La carrozzeria, pertanto, non può deformarsi più di 20mm verticalmente in seguito alla applicazione di un carico di 1000N a 800mm davanti l’asse-ruote anteriore e a 795mm dalla mezzeria della vettura.

Una regolamentazione assurdamente contorta e complicata, quella relativa alla cosiddetta “carrozzeria” anteriore. Ma del resto, è l’intero Regolamento a risultare inutilmente macchinoso e opprimente…

Ammettiamolo francamente: l’ala anteriore introdotta nel 2009 si sta rivelando un autogol. Oltre ad essere esteticamente controversa (non che quella cucchiaio-munita pre-2009 fosse tutta ’sta bellezza…) specie se relazionata all’ala posteriore, non offre i benefici sperati. Anzi. Infatti, è la sua estrema larghezza a compromettere tutti i GP.

L’ala anteriore, per sua stessa natura, è un elemento strutturalmente robusto e fragile allo stesso tempo. È così da sempre, da quando questo elemento aerodinamico è entrato a far parte delle corse. Quindi, è bene regolamentare con senno e competenza tale struttura. E la FIA non ha concepito l’ala anteriore con senno e competenza. Pertanto, è caldamente auspicabile un ritorno (tanto per cambiare…) al passato. Le opzioni sono due:

1) ripristinare la larghezza massima della vettura (da ruota a ruota) a 2 metri o 2,10 metri. Così, l’ala anteriore, abbondantemente larga, potrà essere collocata senza problemi “all’interno” delle ruote anteriori.

2) nel caso in cui la FIA decida, anche nei prossimi anni, di mantenere la larghezza massima di 1800mm (ed è così), occorrerebbe ripristinare la larghezza dell’ala vigente dal 1998 al 2008 (1400mm), così da lasciare margine tra la parte esterna delle ruote e gli schermi laterali dell’ala.

L’ala anteriore “a tutta larghezza” funziona bene solo quando installata su monoposto allestite per le cronoscalate, appassionanti competizioni nelle quali il pilota, essendo solo in strada a lottare contro il cronometro, non deve preoccuparsi di altre vetture e di eventuali duelli ruota a ruota. Si tratta di interessanti e particolari elaborazioni, totalmente artigianali. Occorre, inoltre, tenere presente che le vetture formula concorrono nelle medesime classi nelle quali gareggiano Prototipi (monoposto o biposto) a ruote coperte.

Ma per monoposto da Gran Premio, l’ala “a tutta larghezza” non funziona. I fatti parlano chiaro. Ogni GP (o quasi…) si trasforma in una marcia ai box per cambiare musetto, a seguito di banali contatti di gara, nei quali, inevitabilmente, l’ala anteriore si frantuma. E a rimetterci, quasi puntualmente, sono in due: chi “bussa” da dietro (ala rotta) e chi le prende (gomme posteriori forate). Idem in GP2, categoria nella quale è stata introdotta, dal 2011, l’ala anteriore simil-Formula 1. Anche in GP3 si impiega un’ala molto larga (caratterizzata da grezze paratie laterali munite di ridicola appendice), prossima a coprire tutta la larghezza della vettura. Alla faccia dei duelli e dei tanto sbandierati sorpassi…

Urge rimedio, e di volata. Ma alla FIA le cose logiche, semplici, dirette e facili proprio non piacciono…

Scritto da: Paolo Pellegrini

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3 Commenti

  1. Propongo ali ant. e post. fornite dalla federazione e montate in posizione prestabilita,nussun’altra appendice aerodinamica ammessa,solo la forma della vettura può essere realizzata secondo la scopo voluto dal progettista e approvata dalla federazione(come già accade ora).
    Preferisco vedere la F1 fatta da motoristi,telaisti,e gommisti invece che da aerodinamici.

    • L’attuale ala anteriore, non è mai piaciuta a nessuno, sin dall’inizio. Anzi, l’impatto iniziale alla sua prima apparizione, provocò una quasi generale esclamazione di sconcerto, con annesso epiteto prosaico.
      Difficile da accettare sia in termini estetici che in termini pratici, ma ormai la sua presenza doveva essere accettata. Accettata, perchè derivante da un regolamento dogmatico. Accettata come tutte le altre cose introdotte per via regolamentare, accettate ma che non piacciono e non perchè non convengono, ma perchè vanno contro la logica dello sport al quale vengono applicate.
      Queste ali, dall’aspetto goffo e dalle sembianze di uno spazzaneve, (utile in questi giorni di gelo siberiano), effettivamente fungono da sgombra pista, nel senso che mettono fuori combattimento eventuali avversari in gara che si trovano a tiro. Hai sottolineato già tu, Paolo, questo aspetto nell’articolo che è inutile ribadirlo. I ritiri per gomme tagliate dall’ala malandrina, ne sono tanti. A farne le spese, e voglio spezzare una lancia in favore di Hamilton, sono proprio quei piloti che amano il corpo a corpo. Un pilota come Hamilton che ama il duello stretto in pista, deve fare i conti con quell’arnese macroscopico che si porta a spasso avanti alla vettura, pena il fatidico contatto. Molte volte ho criticato Hamilton in occasione di qualche suo gesto troppo azzardato, ma pretendere che in pista, disputando una gara di velocità si debba mantenere la distanza di sicurezza come nelle file parallele cittadine, sembra francamente un pò eccessivo. Con quell’ala, si devono calcolare i centimetri, altrimenti optare per l’estrema prudenza, limitando il pilota nel compiere qualche estemporanea prodezza nel cercare un sorpasso, anche in qualche situazione un pò al limite, altrimenti, ecco che tocchi l’ala e buchi la posteriore.
      Gli organizzatori son contenti, perchè questi imprevisti, mescolano le carte in quanto costringono talvolta al ritiro, qualche autorevole pilota.
      Quindi, tutti sull’attenti, e per portare indenne la monoposto a fine gara, limitarsi nello zelo e sfilare in passerella.
      Poi ci si lamenta dello spettacolo. Uno spettacolo che non vuole essere più fatto dagli animi passionali che si affiancano in pista, che con verve cercano di avere l’uno la meglio sull’altro, mostrando capacità e ardore, dando vita alla Gara, quella con la G maiuscola, bensì uno spettacolo improntato sugli insulsi colpi di scena derivanti direttamente o indirettamente da cause regolamentari. L’ultima trovata infatti è appunto l’ articolo 20.3 circa la regola sui sorpassi. Insomma è come dire che i piloti di carattere, in pista devono abbassare la cresta. Arriveranno a mettere i distanziali di sicurezza, con relativi sensori, ai lati delle vetture.
      La FIA, decide con le sue regole, grosso modo, la forma della vettura, limita drasticamente il comportamento di un pilota in fase di sorpasso, blocca lo sviluppo dei motori… le regole sull’utilizzo delle gomme che fanno venire la febbre….
      I regolamenti, dovrebbero portare disciplina in uno sport ed essere compatibili con lo sport ai quali vengono applicati, tenendo conto dei fini della gara. Ulteriori integrazioni regolamentari, dovrebbero altresì, apportare miglioramenti, ovvero affinare tali regole. Invece, attualmente, aumentano solo confusione e limitazioni. Ecco che allora si giunge alla regolamentazione assurda e contorta di cui tu parli caro Paolo.
      Il regolamento della F1 purtroppo è instabile. Non lo si integra, ma lo si trasforma, lo si reinventa e lo si reinterpreta. Continuamente.
      Questi balletti regolamentari, sonno effettivamente stancanti e demoralizzanti per chi segue uno sport. Credo che in una certa misura, siano anche poco rispettosi nei confronti del pubblico.
      Facessero così anche col calcio, i tifosi occuperebbero gli stadi in modo permanente.
      Vi immaginate se di anno in anno, si cambiassero le regole,e stabilissero di volta in volta che un goal effettuato di tacco non sarebbe più valido? Che a due calciatori nella contesa della palla, non sarebbe più consentito toccarsi col busto? Che un tiro in porta, non fosse più consentito se non oltre una certa distanza? Ecc. Ecc.
      Le nostre lamentele si perpetuano negli anni, ma purtroppo, il pubblico non ha voce.

  2. Beh, io ricorderei il motivo per cui fu introdotta. L’attuale configurazione avrebbe dovuto risentire meno della vecchia i disturbi aereodinamici dovuti alla scia. Innanzi tutto perchè va a generare carico aereodinamico in zone meno disturbate. Infatti nella zona centrale il profilo è neutro mentre il carico aereodinamico è concentrato soprattutto nelle estremità. Rispetto alla configurazione vecchia l’alettone avrebbe dovuto pescare aria più pulita. In secondo luogo essendo meno sofisticato dal punto di vista aereodinamico rispetto alle configurazioni allucinanti viste nel 2008 avrebbe appunto dovuto risentire di meno delle turbolenze. In realtà non è andata così, o almeno non in maniera evidente, per diversi motivi. Il principale secondo me è che hanno consentito di costruirli troppo grossi e troppo complicati. Va bene cercare di andare a generare carico in zone pulite, va bene cercare di diminuire il carcio aereodinamico totale e il livello di complessità degli elementi, ma se consenti di costrire degli alettoni che sembrano dei tavoli da pic nic non risolvi niente. Visti dall’alto infatti gli attuali alettoni appaiono davvero enormi, molto più diù grossi non solo in larghezza, ma anche in lunghezza. E secondo i geni della fia una superficie alare così enorme risentirebbe una minor perdita di deportanza in presenza di una scia? Non solo, l’allargamento degli alettoni ha consentito una maggiore possibilità di ripulire i flussi davanti alle ruote e di indirizzare gli stessi in maniera appropriata verso il fondo e verso le pance. Ciò attreverso delle bandelle laterali complicatissime e tramite un ghiri gori di flap e flappettini davvero mostruoso. E secondo i geni che hanno fatto il regolamento un guazzabuglio aereodinamico del genere non perde comletamente efficienza alla prima turbolenza? Se vuoi fare le cose fatte seriamente devi innanzitutto imporre un profilo inferiore rettilineo (oggi ci son vari canaletti al disotto dell’ala), devi imporre un limite alla superficie alare (compresa la superficie dei flap) quasi dimezzando le configurazioni attuali e consentire la presenza al massimo di un flap. In più aggiungerei la presenza di un piccolo freno aereodinamico, fornito dalla fia, nella zona centrale dell’alettone. Tale freno aereodinamico dovrebbe perdere efficienza in presenza di una scia consentendo alla vettura di limitare la perdita di prestazioni.