F1 Tech | Diskwalificatie Hamilton onthulde de geheimen van de SF-25

Een zeer competitieve auto op vrijdag en in de sprint

Het Shanghai International Circuit is een zeer complete baan, met een combinatie van lange rechte stukken en langzame, middelmatige en snelle bochten waar veel downforce nodig is. Vanwege het nieuwe asfalt, dat nog nooit eerder is gebruikt, besloot Ferrari om tijdens VT1 op vrijdag two element beam wing te gebruiken. Zoals op de tekening hieronder te zien is, was dit de versie die ze al sinds de tests in Bahrein gebruiken en is het een versie met gemiddelde downforce.

Het onderste element wordt gekenmerkt door een zeer uitgesproken chord die over bijna de gehele lengte strekt, en die kleiner wordt bij de bevestiging aan de endplate en aan de achterste structuur. Het ontwerp van dit element vormt een soort "toevoeging" aan de bovenwand van de diffuser en helpt bij het afvoeren van de lucht. Verder wordt het bovenste element gekenmerkt door een zeer kleine chord en een bijna horizontale trend, die voornamelijk bedoeld is om de luchtweerstand te verminderen en tegelijkertijd te zorgen voor een lichte toename van de downforce. Dit ontwerp bevordert met name het creëren van een lagedrukgebied tussen de twee profielen, waardoor de efficiëntie van de achtervleugel en het diffusorcomplex wordt verbeterd (oranje pijlen, rechts op de tekening hieronder).

Na de sprintkwalificatie besloot Ferrari echter om op beide auto's een one element beam wing te monteren, waarvan het onderste element identiek is aan het hierboven beschreven element (oranje pijl, linkerzijde van de tekening). Dit ontwerp is vooral bedoeld om de luchtweerstand te verminderen, waardoor de topsnelheid wordt verbeterd, zonder dat dit ten koste gaat van de gegenereerde downforce. De hoge mate van grip die wordt gegenereerd door het nieuwe asfalt, in combinatie met de warme temperatuur, hielp de minder beladen auto's, omdat het extra grip bood, waardoor het glijden (met name aan de achterkant) dat had kunnen worden veroorzaakt door een set-up met minder downforce, werd beperkt.

Dat is precies wat er op vrijdagmiddag gebeurde tijdens de sprintkwalificatie: op de zachte banden kwam de SF-25 perfect in zijn werkvenster (vooral dankzij de temperatuur en de omstandigheden op het circuit) en bleek deze extreem snel. Hamilton was zeer competitief in alle snelle bochten van het circuit en met name in de complexe sectie van bochten 1, 2 en 3 waar hij,  dankzij de hoge grip van de voorkant van zijn Ferrari, de snelste was tijdens de hele sessie. Bovendien leek de auto goed in balans, gezien de achterkant niet zo nerveus was als in Bahrein, vooral dankzij de grip van zowel de nieuwe zachte band als het asfalt.

De auto had echter nog steeds een beetje moeite in de bochten met lage en middelhoge snelheden, waar McLaren in het voordeel was dankzij het betere bandenmanagement over de enkele ronde en het hogere niveau van downforce dat op hun auto was aangepast (de MCL39 was uitgerust met een medium downforce achtervleugel, die uitstekende grip bood op de achteras). Leclerc zelf hekelde dit probleem op donderdag, nog voordat het weekend begon: "Lage en middelhoge snelheid lijkt het gebied te zijn waar we voorlopig nog wat meer aan moeten werken."

Tijdens de Sprint van zaterdag was de SF-25 erg competitief, omdat het team zeer lage rijhoogtes gebruikte, met name aan de achterkant, wetende dat de race van 19 ronden en het relatief lage brandstofniveau aan boord een voordeel zou opleveren voor Ferrari. Bovendien kon Hamilton profiteren van het rijden in de vrije lucht, wat enorm hielp bij het niet te zwaar belasten van de linker voorband; bijna iedere andere auto had last van graining aan de linker voorband.  

Vanaf zaterdagmiddag veranderde het scenario volledig. Parc Fermé werd na de Sprint heropend om ieder team de kans te geven om wijzigingen aan hun auto's aan te brengen. Terwijl andere teams zich met grote sprongen leken te verbeteren, maakte Ferrari kleine aanpassingen die zich niet in een grote verbetering vertaalden wat betreft de prestaties, met Hamilton en Leclerc die zich respectievelijk op P5 en P6 kwalificeerden.

Maar waarom gebeurde dit?

De twee zorgwekkende problemen van Ferrari

Om deze vraag te beantwoorden, is het belangrijk om te benadrukken dat Ferrari tijdens de eerste twee races van het seizoen twee grote problemen had, die met elkaar te maken hebben:

- het eerste probleem was de noodzaak voor de SF-25 om op zeer lage rijhoogtes te rijden, vooral aan de achterkant, om de vloer en diffuser optimaal te laten werken en zo veel downforce te genereren;

- het tweede probleem is het gebrek aan grip op de achteras (zowel aerodynamisch als mechanisch).

Wat het eerste probleem betreft, moet de SF-25 op een zeer lage afstand tot de grond werken, zodat de diffuser veel downforce genereert. Dit is een eigenschap die ook te zien was op de 2022 F1-75, die last had van purposing vanwege de lage hoogtes op de achteras. Toen de TD039 in 2022 in Spa werd geïntroduceerd, was Ferrari in feite één van de meest getroffen teams, omdat de richtlijn limieten stelde aan de slijtage van de planken, waardoor auto's niet te dicht bij de grond konden rijden.

Terugkomend op de auto van dit jaar: het hoge niveau van downforce dat wordt gegenereerd wanneer de auto laag staat, compenseert de aanpassing van een minder belaste achtervleugel en beam wing, zoals dit weekend bleek. Hoewel de SF-25 in de sprintrace een single element beam wing had, had hij een zeer sterke achterkant dankzij de belasting die werd gegenereerd door de Venturi-kanalen, die overeenkwam met de belasting van de vooras. Hierdoor was de auto zeer goed in balans en gemakkelijker te besturen. Maar zodra de auto verhoogd werd, verloor hij downforce en performance aan de achterkant, waardoor de SF-25 puntig werd aan de voorkant.

Deze instabiliteit aan de achterkant heeft ook te maken met het ontwerp van de diffuser. Als je naar de tekening hieronder kijkt, zoals aangegeven door de rode pijl aan de rechterkant, laat de diffuser een compleet nieuwe kielvorm zien. Dit jaar zijn alle teams overgestapt op een spitse kielvorm aan het einde van de bootsectie, wat helpt om een constanter niveau van downforce te handhaven op verschillende hoogtes vanaf de grond. Ferrari heeft daarentegen gekozen voor een veel eenvoudiger en afgerond ontwerp, dat heel goed werkt op lage hoogtes, terwijl het moeilijker is om het te laten werken als de auto omhoog staat. Tegelijkertijd kunnen we aan de hand van de pijl links de extra opening op de zijwand van de diffusorschans zien, die zich achter de mouse hole bevindt. Het doel van dit gat is om de stroomsnelheid naar het plafond van de diffuser te vergroten, waardoor er meer stroming wordt afgezogen en dus meer downforce wordt gegenereerd.

Met deze uitleg kunnen we dieper ingaan op het tweede probleem dat tijdens de eerste twee races naar voren is gekomen. De achterkant van de SF-25 is waarschijnlijk erg zwak, zowel wat betreft aerodynamica als mechanische grip, omdat de auto veel moeite heeft in alle langzame snelheidssecties en in tractiefases. Het gebrek aan aerodynamische belasting is vooral significant als de engineers de auto hoger instellen en hij niet meer in zijn werkvenster zit.

Hamilton legde het tijdens interviews na de race op zondag indirect uit, toen hij aan Sky Sports F1 onthulde dat ze de hoogtes van de auto niet hadden veranderd, maar andere wijzigingen hadden aangebracht die de prestaties beïnvloedden: "Maar wie zei dat we de auto verhoogd hebben? Dat is niet waar, we hebben hem niet verhoogd, we hebben andere veranderingen aangebracht, maar we zijn niet aan de hoogte gekomen".

Die 'veranderingen' hebben betrekking op het feit dat Ferrari de balans naar de voorkant van de auto heeft verschoven om de banden tijdens de race beter te kunnen managen, om graining te voorkomen, wat te zien was tijdens de sprintrace.

Deze verschuiving bracht de race van Hamilton in gevaar, want de Britse coureur worstelde de hele race met de balans van zijn SF-25: met een hoge brandstoflading had de auto onderstuur door het hoge gewicht van de auto, terwijl hij naarmate de auto lichter werd overstuur kreeg door de afstelling die de engineers hadden gekozen om degradatie van de voorbanden te voorkomen. De diskwalificatie van Hamilton bewijst dat de auto het hele weekend erg laag is gehouden om meer downforce te genereren door de vloer, wat leidde tot overmatige slijtage van de planken en uiteindelijk diskwalificatie.

Volgens artikel 3.5.9 van het technisch reglement van de FIA: "De dikte van de plankensamenstelling gemeten loodrecht op het onderste oppervlak moet 10 mm ‡ 0,2 mm zijn en moet uniform zijn als hij nieuw is. Een minimale dikte van 9 mm wordt geaccepteerd vanwege slijtage en conformiteit met deze bepaling wordt gecontroleerd aan de randen van de aangewezen gaten."

Het gat aan de achterkant van de auto waar deze meting aan het einde van elke race wordt gedaan, is het gat dat door de rode pijl wordt gemarkeerd in de tekening hieronder en de diskwalificatie van de 7-voudig wereldkampioen betekende dat de slijtage van het remblok hoger was dan toegestaan op zijn auto.

Aan de andere kant was Leclerc tijdens de race competitiever: dankzij de gebroken eindplaat van de voorvleugel in de eerste ronde, verloor de Monegaskische coureur ongeveer 25-30 punten downforce op de vooras, waardoor de auto beter in balans kwam: de gebruikelijke sterke voorkant werd door de schade behoorlijk zwak, waardoor de downforce op de achteras werd geëvenaard en zijn SF-25 veel evenwichtiger en sneller werd, met name op de medium band. Leclerc zelf had er alle vertrouwen in en zei na de race dat de pace van de 'kapotte' auto eigenlijk heel goed was: "Al met al denk ik dat we een hele goede raceauto hadden. Dus ik had niet verwacht dat de auto zo sneller zou zijn. Dus anders hebben we een probleem. Ik denk eerlijk gezegd dat we vandaag een kans hadden om te vechten met de jongens voorin en met voorin bedoel ik de McLaren."

Zijn woorden waren waarschijnlijk iets te optimistisch, maar leveren wel het bewijs van hoeveel meer balans de auto had, zelfs met minder downforce. Het is echter geen gegeven dat hij met de normale vleugel serieus het tempo van McLaren zou hebben kunnen evenaren.

Concluderend kunnen we stellen dat de twee hierboven genoemde problemen de verborgen oorzaak zijn geweest van de negatieve afname van de prestaties tussen vrijdag en zaterdag in zowel China als Australië: in Melbourne moest het team, nadat het op vrijdag een extreem competitief tempo had laten zien, de SF-25 na de vrije trainingen verhogen om overmatige slijtage van de plank tijdens de natte race te voorkomen, waardoor de diffuser tijdens de kwalificatie en race tonnen aan prestaties verloor. In China was het scenario heel anders, maar werden dezelfde twee problemen duidelijk aan de kaak gesteld.

Het doel voor het team moet zijn om te proberen te begrijpen of deze problemen kunnen worden opgelost met een reeks upgrades of dat het beter is om economische middelen en windtunnel-uren te besteden aan het 2026-project.