F1 | Cosa vedremo nel 2021: l’analisi tecnica delle wing-car!

Dopo proposte, conferme, bocciature, revisioni e votazioni finalmente ci siamo! Possiamo sapere come sarà la Formula 1 targata 2021, l’anno della svolta epocale. Come promesso da Liberty Media, la presentazione ufficiale è avvenuta alla vigilia del GP degli Stati Uniti, quasi ad indicare la paternità di chi tira le redini del Circus. La prima cosa che balza all’occhio è che tutto quello di cui si è parlato nell’ultima riunione con i team non sia stato preso in considerazione. Se le linee guida della nuova generazione di monoposto si baseranno sulle immagini condivise sul web, allora è si è deciso di mantenere invariato il regolamento inizialmente proposto. Ancora una volta i team non sono stati ascoltati verrebbe da dire, ma ad un’analisi più attenta si evince che si è cercato di trovare un giusto compromesso fra gli equilibri. Ma andiamo a vedere come si presenta la Formula 1 del futuro.

Partendo dall’anteriore si capisce immediatamente che si tratterà del ritorno alle wing car: la conformazione dell’alettone, in particolar mondo il mainplane, è stato studiato per convogliare aria direttamente nel sotto vettura (freccia gialla) visto che dopo anni non ci sarà più lo scalino centrale a penalizzare l’aerodinamica inferiore della monoposto. Quindi il muso basso, abbinato all’abolizione della zona centrale neutra del profilo principale, farà in modo da convogliare quanta più aria possibile nel sottovettura. Inoltre il musetto stesso, oltre ad essere meno pericoloso in caso di impatti con altre vetture, genererà anche un minor blocco aerodinamico. L’ala anteriore sarà decisamente più semplificata: solamente tre elementi, ciò significa meno lavoro per gli aerodinamici sia in galleria del vento che al CFD. Considerando che i flap superiori si collegano direttamente alla struttura del musetto (cerchio azzurro), ciò implicherà che non si dovranno più gestire i vortici Y250. Inoltre, sempre considerando le immagini ufficiali FIA, si può notare che la parte terminale degli upper flap è discendente (freccia verde), generando così il fenomeno dell’outwash: ovvero si cerca di spingere l’aria al di fuori del corpo vettura, aggirando la zona turbolenta degli pneumatici anteriori. L’endplate presenta una forma a freccia compreso di flap, sicuramente questa sarà una zona cruciale su cui lavorare per cercare di migliorare l’efficienza aerodinamica e il carico sull’asse anteriore della monoposto.

Ma la cosa che stupisce di più è il sottovettura anteriore: considerando la pulizia dei flussi provenienti dall’alettone, il regolamento vieta ogni sorta di deviatore al di sotto della monoposto (freccia verde). Quindi spariranno i turning vanes o l’ala di manta stile Mercedes, ma anche tutti i flap come bargeboard o deviatori di flusso; si tornerà praticamente ad una configurazione utilizzata all’inizio degli anni novanta.

Proseguendo sul resto della monoposto non si può che notare il ritorno della carenatura agli pneumatici (freccia gialla). Questa soluzione (introdotta per la prima volta dalla Ferrari nel 2006 sull’asse posteriore e dal 2007 anche sull’anteriore) avrà un duplice compito: quello di pulire l’aerodinamica posteriore della monoposto, evitando di rilasciare turbolenze generate sia dal rotolamento degli pneumatici che dal calore sprigionato dall’impianto frenante, che mantenere elevate le temperature degli pneumatici: infatti, con l’introduzione del cerchio da 18”, ci sarà più spazio fra il disco (che presenterà un diametro incrementato per arrivare a  330 millimetri) e la carcassa degli pneumatici e di conseguenza il cestello dei freni non riuscirà a riscaldare a sufficienza gli pneumatici.

Per quanto concerne la parte superiore delle gomme, si può notare il piccolo flap posto sulla loro sommità (freccia verde): questo elemento ha il compito di pulire il flusso e raddrizzare il vortice diretto verso il corpo vettura centrale posteriore, a partire dall’imboccatura della pancia laterale.

Anche le sospensioni saranno semplificate: sia per quanto riguarda la loro forma esterna, con la scomparsa delle carenature con fini aerodinamici, che nei cinematismi abolendo il sistema idraulico e il famigerato POU della Mercedes (vale a dire la variazione di assetto in curva dell’asse anteriore).

La pulizia degli elementi anteriori porta a una zona centrale decisamente spoglia di appendici aerodinamiche: infatti l’ingresso delle pance laterali sarà privo di deviatori di ogni sorta. Si può notare che l’imbocco è anticipato da nervature superiori (freccia verde) per cercare di convogliare aria, mentre l’ingresso vero e proprio è collocato in posizione rialzata, oltre a presentare dimensioni generose. Immediatamente sotto è collocato il canale Venturi (freccia rossa) che risucchierà l’aria diretta verso il fondo piatto: questa è senz’altro una delle novità più evidenti e che creerà grattacapi agli ingegneri in fase di progettazione. Ricordiamo che entrambe queste zone, anche se entro certi limiti, potranno essere modificate da costruttore a costruttore.

Nel sottoscocca, altra novità, non sarà presente il T-tray, vale a dire il “coltello” sul pavimento per dividere i flussi.

Assoluta pulizia anche nella zona che ruota attorno all’Halo: la struttura sembra essere integrata più armoniosamente con il resto della vettura (freccia gialla). Inoltre la conformazione servirà a lasciare pulito l’ingresso all’Airbox e non creerà scie turbolente verso l’alettone posteriore. La struttura a diapason si poggia sulla struttura laterale in una maniera più armoniosa, migliorando sia il design che l’aerodinamica. Sarà migliorato anche l’ancoraggio al telaio e la robustezza dell’insieme considerando che gli pneumatici del 2021 saranno più grandi. L’abitacolo sarà più largo per non penalizzare i piloti più alti; mentre resta ben definita la posizione, oltre che dimensione degli specchietti retrovisori.

La zona centrale è quella che subirà meno modifiche: infatti la zona coca cola resterà pressoché invariata, oltre ad essere libera sempre entro determinati vincoli, priva di sfoghi in superficie e con l’andamento discendente a copiare gli ingombri della Power Unit. A proposito dei motori, non cambieranno le motorizzazioni turboibride 1.6, mentre sarà standardizzato il sistema di alimentazione delle pompe. Confermata la presenza della piccola deriva sulla dorsale del cofano motore (freccia azzurra), con relativa libertà di forma.

A subire una modifica pesante sarà il fondo piatto: non saranno previste più soffiature, coltelli, o feritoie. Di conseguenza sarà più difficile gestire l’effetto tyre squirt, oltre che cercare di sigillare gli pneumatici posteriori. Com’è possibile notare dalle immagini il fondo non sarà propriamente piatto ma presenterà un andamento più sinuoso, proprio ad accompagnare i flussi fino agli pneumatici posteriori. Qui sarà presente uno scivolo (freccia rossa), a prolungamento del fondo piatto, per cercare di sigillare l’effetto negativo del rotolamento degli pneumatici posteriori anch’essi carenati.

Per quanto concerne il posteriore l’alettone presenterà due elementi orizzontali (ancora è in discussione se confermare l’utilizzo del DRS). Non saranno presenti gli endplate a tutta larghezza, ma termineranno in corrispondenza dei profili orizzontali (freccia verde), per alleviare le pressioni generate in questa zona e i conseguenti vortici. Ritornerà il supporto inferiore orizzontale, che presenterà una forma sinuosa (ad ala di gabbiano) inframezzata dallo scarico della Power Unit (freccia gialla); aboliti le Deck-wing e i monkey-seat.

Lo scivolo del diffusore sarà sovradimensionato, sia per quanto riguarda l’attacco della rampa (freccia rossa), che per quanto concerne la portata d’aria. Inoltre sarà a doppio stadio: ovvero oltre al classico diffusore centrale, ci saranno anche due rampe ai suoi lati e fra gli pneumatici posteriori (freccia verde); soluzione utile per pulire il flusso turbolento generato dagli pneumatici e aumentare la deportanza generata dal fondo.

Il tutto a vantaggio delle turbolenze complessive generare dall’intera monoposto: seguire una macchina in scia sarà meno complesso, in quanto l’aria sarà meno perturbata e con una densità di poco inferiore a quella che si troverebbe in aria pulita (parliamo di una riduzione stimata fra il 5-10%).

Le Formula 1 del futuro peseranno 768 Kg per via degli pneumatici più grandi e l’introduzione di alcuni componenti standard. Cosa da non sottovalutare l’introduzione del parco chiuso già a partire dalle verifiche tecniche: i team porteranno il venerdì le vetture in configurazione del week-end e non potrà più essere modificata. Nulla vieta però di sperimentare nuove soluzioni nelle varie prove libere.

L’obiettivo, come più volte sottolineate, è di avvincere le performance delle varie vetture presenti in pista, grazie alla semplificazione delle monoposto, l’effetto suolo per ridurre le turbolenze in scia, oltre all’introduzione di fornitori unici per alcune componenti non visibili.

Articolo e grafiche a cura di Michele Montesano