È una sfida senza esclusioni di colpi. La Formula 1 2022 sta riscuotendo un notevole successo: la lotta in pista è viva, il confronto tecnico tra team di alto livello.
Pubblico e addetti ai lavori sono rimasti piacevolmente colpiti dalle molteplici interpretazioni tecniche dei nuovi regolamenti. Spesso, si tratta di soluzioni non inedite, benché profondamente rielaborate secondo l’attuale stato dell’arte. Le monoposto di F1 2022 mescolano — spesso estremizzando — concetti tecnici già apparsi nei decenni scorsi, tanto in F1 quanto nei campionati CART/IndyCar e in altre realtà motoristiche.
L’introduzione di autentiche wingcar non ha e non sta impedendo ai tecnici progettisti di perseguire la via dell’aerodinamica dei vortici. Non ci riferiamo solo agli enormi vortex generators posti all’ingresso dei tunnel Venturi, ma anche alle particolari forme del cosiddetto “marciapiede” del fondo. In questa zona, infatti, è possibile osservare sofisticati lavori di cesello aerodinamico intesi sia ad arginare il fenomeno del “porpoising”, sia a realizzare le ormai note minigonne d’aria mediante lo sfruttamento di particolari vortici.
L’effetto combinato di un fondo appositamente sagomato, di vistosi vortex generators posti all’ingresso dei Venturi, di una ridottissima sezione di passaggio dell’aria tra fondo e suolo (spesso azzerata dal contatto del fondo con il suolo) e della realizzazione dei suddetti vortici anche alle estremità perimetrali del fondo stesso fa sì che le monoposto di F1 2022 enfatizzino al massimo la deportanza prodotta dal sottoscocca.
Qui, un dettaglio dei vortici generati dalla Ferrari F1-75, evidenziati dall’acqua.
L’idea di sigillare il fondo (in assenza di autentiche bandelle solide) mediante minigonne d’aria e vortici — con l’intento di preservare la depressione che regna tra fondo e suolo — è un’idea che parte da lontano. Nei primi Anni ’80, tanto l’Alfa Romeo in F1 quanto la All American Racers-Eagle impegnata nelle competizioni USAC/CART sperimentano tale soluzione. Interessante, in tal senso, la cosiddetta tecnologia BLAT (acronimo di Boundary Layer Adhesion Technology) ideata dagli storici progettisti della factory di Dan Gurney, ossia John Ward e Trevor Harris. La tecnologia “BLAT” è stata diffusamente riproposta nell’ultimo ventennio in F1, nelle formule americane e nelle vetture a ruote coperte.
La minigonna d’aria (e non solo) è alla base anche della rivoluzionaria Ferrari F92A Formula 1 del 1992, dotata di “doppio fondo”.
In questo 2022, tra le monoposto tecnicamente più interessanti e originali annoveriamo senza dubbio la Ferrari F1-75 e la Mercedes F1 W13.
Entrambe hanno estremizzato e riattualizzato in modo personale strade tecniche già intraprese in passato.
Per quanto concerne la vettura di Maranello, spiccano le fiancate dal disegno a tratti particolarmente tradizionale e “old style”. Esse, infatti, palesano concetti mutuati dalle indimenticate monoposto CART/IndyCar che furono e dalle stesse vetture F1 Anni ’90.
Colpisce, tra le varie cose, il ridotto “undercut” ricavato tra pance e fondo. Le pance, dunque, presentano un andamento poco “scavato” nella cruciale zona interposta tra pance stesse e marciapiede del fondo.
Nel 1992, è la Fondmetal GR02 — disegnata da Sergio Rinland — a proporre per la prima volta un embrionale “undercut” tra pance e fondo come lo conosciamo oggi. Passato quasi inosservato, questo dettaglio aerodinamico verrà ripreso con costanza a partire dai primi Anni 2000, per poi giungere alle estremizzazioni attuali.
Sino a quel momento, le pance laterali si collegavano al fondo con andamento rettilineo, senza svasature e scanalature.
Qual è la funzione delle cosiddette “pance scavate”? Sagomando in tal modo le pance laterali e realizzando il cosiddetto “marciapiede”, si realizza anche al di sopra del fondo una zona di bassa pressione. L’aria, in questa regione, è infatti ulteriormente accelerata anche grazie alla presenza della rastremazione a Coca-Cola a valle delle fiancate. Questa bassa pressione aiuta, come conseguenza, a preservare la bassa pressione esistente tra suolo e fondo e ad enfatizzare ancor di più l’estrazione dell’aria da parte del diffusore. Più dettagliatamente, i tecnici sono intervenuti sul coefficiente di efflusso associata alla sezione di passaggio dell’aria.
La svasatura, come detto, è parte integrante della rastremazione a Coca-Cola, finalizzata tanto alla riduzione del drag quanto alla realizzazione di carico deportante.
Ma non è tutto. Si è proceduto, inoltre, a realizzare spigoli vivi in corrispondenza del marciapiede del fondo e del bordo perimetrale inferiore delle pance, in corrispondenza del fondo stesso. L’aria, infatti, tende ad aderire alle superfici arrotondate (si ricordi l’effetto Coanda). Realizzare superfici che presentano spigoli vivi molto accentuati fa sì che l’aria fluisca il meno possibile, dall’esterno, verso la sezione di passaggio tra suolo e fondo, richiamata dalla depressione qui esistente.
La svasatura tra pance e fondo e spigoli particolarmente vivi, pertanto, affondano le radici soprattutto negli Anni ’90. Una estrema configurazione adottata dalla Ferrari F92A di Jean-Claude Migeot, in forma decisamente più blanda dalla Fondmetal GR02 del medesimo anno, intelligentemente reinterpretata nel 1994 dalla Minardi M194 di Aldo Costa e Gustav Brunner, ulteriormente ripresa da Rinland per la prima versione della Forti FG01-95 (pance lunghe), dalla Ferrari F310 del 1996 (nata sotto la direzione tecnica di John Barnard) e poi dilagata sino ai giorni d’oggi.
Qui, in foto, un primo esempio compiuto di accennato marciapiede in corrispondenza del fondo: è la bellissima Fondmetal GR02 del 1992.
Qui, invece, mostriamo il dettaglio dell’undercut sulla Minardi M194. Si apprezzano bene l’incavo ricavato al di sotto delle pance a formare il tipico marciapiede e lo spigolo vivo del fondo. Benché maggiormente pronunciata, la poco profonda ma molto rettilinea “svasatura” proposta sulla Ferrari F1-75 ricorda da vicino la soluzione della Minardi.
Negli Anni ’80, periodo in cui la ricerca aerodinamica compie notevoli progressi, non mancano altri embrionali esempi di ottimizzazione dell’aerodinamica in corrispondenza del fondo e delle fiancate. In foto, un esempio di questa ricerca. La vettura è l’Alfa Romeo 183T/2, con aggiornamenti “test car” in vista del 1984. Il dettaglio mostra il labbro ricavato ai lati inferiori della scocca e che, poi, va a raccordarsi con l’ingresso delle prese d’aria delle pance.
Anche per quanto concerne la Mercedes F1 W13 a spiccare sono le fiancate, ma compattissime e ridotte all’osso. Una configurazione estrema che — tra le varie finalità — persegue la sezione minima delle prese d’aria di raffreddamento. Come abbiamo già mostrato in articoli precedenti, la F1 W13 palesa evidenti affinità con la Lamborghini 291 del 1991. Ma non solo.
Cercare di ridurre la sezione delle prese d’aria di raffreddamento a vantaggio del coefficiente di penetrazione (Cx) — ma senza tralasciare, al contempo, le esigenze di raffreddamento, lo smaltimento del calore e l’aerodinamica interna ai tunnel radiatori — è una sfida che ha sempre solleticato i tecnici progettisti.
In passato, abbiamo visto numerosi esempi di prese d’aria di raffreddamento caratterizzate da una sezione ridotta. Nel biennio 1995-1996, è la Jordan a presentare vetture qualificate — in tal senso — da configurazioni particolarmente estreme.
La Jordan 195 — concepita sotto la direzione tecnica di Gary Anderson — presenta lunghe e alte pance ad avvolgere tutta la vettura, sull’esempio della Ferrari 640 del 1989.
Le pance si rastremano in corrispondenza dell’abitacolo. A valle dei bracci di sospensione anteriori, sono ricavate le sottili, verticali e stondate bocche che portano aria all’interno dei lunghi tunnel radiatori.
Nel 1996, il B&H Total Jordan Peugeot schiera la rinnovata Jordan 196. Lo staff capitanato da Gary Anderson mantiene le pance lunghe ma le prese d’aria — sottili e che si sviluppano verticalmente — si sdoppiano. Quelle immediatamente a valle delle sospensioni alimentano i radiatori per il raffreddamento del V10 Peugeot, quelle centrali ed esterne alimentano i radiatori dell’olio.
Autentiche rivoluzioni tecniche, ormai, non esistono più. Si tratta, dunque, di reinterpretare e ammodernare soluzioni già proposte e sperimentate in passato secondo le più moderne tecnologie di studio e sviluppo.