Techniek
Analyse: Teams slaan ondanks restricties compleet andere weg in
Nu een groot deel van de teams hun auto’s voor 2022 hebben gepresenteerd, hebben we een aardig beeld kunnen krijgen van de verschillende methodes die worden gehanteerd om het beste uit het nieuwe reglement te halen. Daarin is een overduidelijke trend waar te nemen, maar ook enkele interessante uitzonderingen die de rangorde op zijn kop kunnen zetten.
Toen het nieuwe technische reglement voor 2022 gepresenteerd werd, was de verwachting dat de auto’s nog meer op elkaar zouden gaan lijken. Dat komt door de aerodynamische restricties, die ervoor moeten zorgen dat coureurs hun voorligger makkelijker kunnen volgen. Wat betreft de voor- en achtervleugels blijkt dit vermoeden ook te kloppen, maar rond de sidepods zijn de ontwerpen duidelijk van elkaar te onderscheiden.
Dat heeft allemaal te maken met de herintroductie van ‘ground effect’. Een doorgebogen vloer die extra neerwaartse druk genereert en daardoor compenseert voor de verloren neerwaartse druk bij de vleugels. Hier valt nu dus de meeste winst te behalen en de teams zijn er dus alles aan gelegen om deze nieuwe vloer optimaal te benutten.
De conventionele route
Het is mogelijk deze nieuwe vloer te benutten door te bouwen op de bestaande filosofie over het gebruik hiervan. Dat wil zeggen: het chassis zo smal mogelijk maken, waardoor een zo groot mogelijk deel van de vloer kan worden gebruikt om lucht naar de diffuser te geleiden. En dat is wat de meeste teams gedaan lijken te hebben.
F1 auto’s werden door deze denkwijze al steeds smaller de afgelopen jaren. Ontwerpers worden daarin alleen beperkt door de verplichte crash structuur rond de cockpit en de ruimte die de krachtbron en versnellingsbak nodig hebben. Elke keer als je denkt dat daarin de limiet gevonden is, weten de teams weer een stap verder te gaan, zo ook dit seizoen.
Mercedes, Williams en McLaren hebben alle drie een onmogelijk smal ogende ‘flessenhals’. Het chassis vouwt in hun geval direct na de voorkant van de sidepods naar binnen. Zo ontstaat een groot oplopend plateau boven de diffuser. De vloer is daardoor bijna één grote vleugel en de diffuser werkt bovendien efficiënter. Hoewel beelden van hun nieuwe auto’s nog beperkt zijn, lijken Red Bull Racing, AlphaTauri en Haas ook grotendeels voor deze route gekozen te hebben.
Andere wielophanging
Eén van de belangrijkste zaken waarin de genoemde teams wél van elkaar afwijken, is de wielophanging. De afgelopen acht jaar gebruikten de teams hiervoor zonder uitzondering dezelfde layout. Push-rods aan de voorzijde en pull-rods aan de achterzijde. De meeste teams houden zich hieraan, maar McLaren gaat precies voor het tegenovergestelde.
Door de stang aan de onderzijde van het chassis te monteren, wordt het zwaartepunt verlaagt en zou het bovendien een aerodynamisch voordeel opleveren. Dat teams hier bij de voorwielen vanaf zagen, komt omdat de stang met de 13 inch wielen te horizontaal zou komen te liggen en de ophanging daardoor minder bewegingsruimte heeft. Met de grotere wielen die dit seizoen gebruikt worden, heb je dat probleem niet.
Dat McLaren nu aan de achterkant juist kiest voor een Push-rod ophanging, is daarom moeilijk te verklaren. Het team zal er ongetwijfeld een goed reden voor hebben, maar er wordt alom getwijfeld of dit wel de juiste keuze is. Nu Red Bull Racing ook met een Pull-rod voorwielophanging is gespot, wordt het interessant om te zien wat zij aan de achterzijde hebben gedaan. Als ook zij kiezen voor Push-rods achter, zijn deze teams mogelijk iets op het spoor wat aan de aandacht van de anderen is ontsnapt.
Terug naar de jaren 90?
Eén team dat zeker zal hopen dat zij iets hebben ontdekt wat de anderen is ontgaan, is Ferrari. Tot dusver zagen de ontwerpen er allemaal goed uit, maar echt spannend was het niet. Maar bij Ferrari hebben veel fans toch even met open mond naar de presentatie van de F1-75 zitten kijken. Niet alleen het kleurenschema, maar ook de sidepods lijken rechtstreeks uit de jaren 90 te komen.
Bij veel traditionele fans viel het ontwerp daardoor direct in goede smaak. Als het daarentegen ook de snelheid heeft van een 25 jaar oud ontwerp, zal de liefde kortstondig zijn. Zijn al die andere teams, inclusief beide wereldkampioenen van 2021, dan gek? Door zoveel tijd en geld te steken in een alsmaar krapper zittend jasje, terwijl deze lange, brede sidepods ook volstaan?
Uiteraard is het niet zo eenvoudig. De grote sidepods dienen overduidelijk een aerodynamisch doel en niet om de krachtbron meer ruimte te geven. Hoe de aerodynamica van deze Ferrari precies werkt is nog een beetje een mysterie, maar het lijkt erop dat ze met dit ontwerp de luchtstroom naar de vleugels boven de diffuser willen bedienen (zie afbeelding hieronder). De ‘vallei’ in de sidepods moet samen met de uitlaten zorgen voor een versnelde luchtstroom in die richting. Wat dit ontwerp doet voor het functioneren van de uiterst belangrijke vloer is nog onduidelijk. Het vermoeden bestaat dan ook dat we nog niet de volledige versie van de F1-75 hebben gezien.
De twijfelaar
Een andere auto die de afgelopen weken veel bekijks trok, is de wagen van Aston Martin. Dat team heeft ogenschijnlijk niet kunnen kiezen tussen de conventionele slanke ‘flessenhals’ en het concept van Ferrari. Uiteindelijk hebben ze ervoor gekozen het allebei te doen.
Door de sidepod minstens zo lang en breed uit te laten lopen als Ferrari, maar aan de onderkant uit te snijden, ontstaan als het ware twee verdiepingen. De onderste verdieping zorgt ervoor dat er zoveel mogelijk lucht richting de diffuser wordt gestuurd, terwijl de bovenverdieping de vleugels daarboven bedient.
Beide concepten gebruiken zou weleens een gouden vondst kunnen zijn van Aston Martin, maar ze hebben daar wel compromissen voor moeten maken. Net als Ferrari heeft Aston Martin de uitlaten bovenin de sidepods geplaatst, maar heeft het door de weggesneden onderzijde geen ‘vallei’ kunnen inbouwen. Daarnaast hangt de voorvleugel relatief hoog boven de grond (zie afbeelding). Zo kan er zoveel mogelijk lucht richting die tunnel onder de sidepods worden gestuurd, maar is de voorvleugel zelf minder effectief in het genereren van neerwaartse druk.
Conceptueel is het misschien wel het meest interessante ontwerp dat we tot nu toe gezien hebben. En dat dit idee niet helemaal uit de lucht komt vallen, blijkt ook wel als we iets beter naar de AlphaTauri en de wazige beelden van de Red Bull op Silverstone kijken. Bij hen is het veel subtieler, maar ook zij lijken met hun iets langer doorlopende sidepods zowel de onder- als bovenstroom te willen bedienen. Tijdens de wintertest zal hier wat Red Bull betreft al veel meer duidelijk over worden.
— Craig Scarborough (@ScarbsTech) February 17, 2022