F1 | Monoposto 2021: uno sguardo critico al modello provato in galleria del vento

Uno dei punti nevralgici relativi al cambio di regolamento tecnico che investirà la Formula 1 dal 2021 riguarda l'aerodinamica delle vetture, con l'obiettivo dichiarato di ridurre sensibilmente (rispetto agli attuali valori) le perdite di carico aerodinamico indotte dallo "stare in scia" ad un'altra vettura. Da oggi abbiamo la possibilità di vedere una rappresentazione concreta di quello che è lo stato dei lavori su quest'area: in mattinata la FIA ha rilasciato un filmato relativo alla prova in galleria del vento di un modello (in scala) di monoposto 2021.

Partiamo dando un'occhiata al filmato:

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Perché questa prova?

La formazione del regolamento "aerodinamico" per il 2021 è stato un lungo processo di ricerca e sviluppo con i sistemi CFD: in altre parole si è portato avanti il discorso di una robusta modellizzazione numerica, impiegando "tecniche computazionali avanzate e innovative", come spiegato da Pat Symonds (F1 Chief Technical Officer).

Ad un certo punto, come da pratica ingegneristica, bisogna validare il modello numerico comparandolo con dati reali: qui entra in gioco la prova in galleria del vento. Gli step di validazione e comparazione effettuati sono stati i seguenti:

• Gennaio - test con monoposto-tipo 2018
• Marzo - test con monoposto-tipo 2021 di prima generazione, con gomme e cerchi da 13 pollici
• Luglio (grossomodo nei giorni del Gran Premio di Germania) - test con monoposto-tipo 2021 di seconda generazione, con gomme e cerchi da 18 pollici

Il filmato pubblicato dalla FIA si riferisce al test di Luglio.

Particolarità e finalità del test

Il test ritratto nel filmato è una prova aerodinamica effettuata con tappeto mobile, in cui si nota la presenza di un rastrello di tubi di Pitot che si muove verticalmente in coda alla vettura: così facendo si può "misurare" il flusso d'aria che lascia la monoposto, in modo da valutare cosa succede nella scia.

Nikolas Tombazis (FIA Head of Single Seater Technical Matters) spiega: "Di solito le scuderie non fanno questo tipo di prova, perché non sono interessate alla scia della vettura: non si tratta di una critica, perché le scuderie tentano semplicemente e comprensibilmente di massimizzare le prestazioni della loro vettura. A noi interessa sapere cosa succede dietro la monoposto: il punto fondamentale è che stiamo tentando di ridurre le perdite di carico che affliggono la vettura che segue in scia un'altra".

Al giorno d'oggi, per motivi economici, non vengono impiegate vetture in scala 1:1 per le prove in galleria del vento, ma si tende a usare modelli in scala (di solito al 60%): in questo caso la FIA ha usato un solo modello in scala 1:2, così da avere più spazio per "vedere" cosa succede dietro la monoposto.

Dietro a questa scelta si può leggere una potenziale conseguenza piuttosto interessante: una volta che il modello matematico sarà validato, lo studio di quello che succede tra due vetture che si inseguono verrà analizzato esclusivamente al CFD. Da un lato questo garantirà una certa elasticità nello studio (il setup della galleria del vento per prove "ad inseguimento" consente poche configurazioni da provare una alla volta), ma dall'altro lato la sovrapposizione degli effetti a livello numerico potrebbe essere non del tutto validabile nella realtà.

I risultati

Secondo Tombazis il modello CFD elaborato è fondamentalmente corretto ed è stato validato. Stando a quanto riporta il tecnico greco, la veste aerodinamica semplificata di questa "generazione" di vetture per il 2021 va nella direzione degli obiettivi sperati: "La perdita di carico in scia [per il modello] è intorno al 5-10%, comparata contro l'attuale valore che si attesta al 50%, anche se c'è da una dipendenza dalle condizioni di test ed altri parametri".

Una riduzione della perdita di carico aerodinamico (in condizioni di "inseguimento in scia") abbattuta dal 50% al 10% è sicuramente un dato eccezionale, ma fino al 2021 dobbiamo rimanere critici riguardo ai numeri che vengono comunicati.

Innanzitutto si tratta di valutazioni eseguite con l'attuale generazione di monoposto-tipo per il 2021: la FIA prevede che da qui a Ottobre (momento in cui le scuderie dovranno mettere nero su bianco il loro accordo sul regolamento tecnico) il modello di riferimento potrebbe evolvere di generazione solo per alcuni particolari, come ad esempio la forma dell'ala anteriore, di cui per ora non conosciamo l'impatto globale. Inoltre bisognerà vedere quanto di ciò che ha in mente lo Strategy Group verrà sottoscritto dalle scuderie e ratificato nel regolamento.

Infine dobbiamo considerare questo: nonostante lo Strategy Group e la FIA tendano a spingere verso una Formula 1 con quante più parti standardizzate possibile, a meno che il campionato non si evolva in una specie di monomarca di fatto (vista l'omogeneità dei progetti), i vari progettisti delle scuderie avranno ancora un certo spazio di manovra nell'esplorare soluzioni più performanti da impiegare sulle vetture, le quali potrebbero avere un impatto negativo sui numeri pronosticati dallo Strategy Group. In altre parole qualsiasi tipo di elaborazione dell'aria sul corpo vettura si riflette con una perturbazione del flusso in uscita dalla monoposto: più tale struttura perturbativa è complicata, più l'effetto nocivo della scia sul carico aerodinamico torna a farsi sentire.

Luca Colombo