F1 – Analisi tecnica: ecco le prime novità che anticipano le regole 2017!

Analisi tecnica: ecco le prime novità che anticipano le regole 2017!

Diversi progettisti di F.1 di fronte alla grande sfida che è rappresentata dal cambiamento dei regolamenti aerodinamici 2017, hanno deciso di valutare alcuni particolari che sono finalizzati al prossimo anno già sulle monoposto attuali.

In Messico numerose squadre hanno portato parti che sono state montate sulla rispettive monoposto e che avevano poco o nulla a che fare con gli sviluppi tecnici legati a quest’anno, preferendo effettuare dei test in scala reale di particolari destinati al 2017, facendo delle verifiche nelle prove libere con i programmi di simulazione, per verificare se lo sviluppo che viene portato avanti nelle factory trovi un valido riscontro anche in pista.

McLaren MP4/31 and Mercedes W07 front wing endplates comparison, United States GP

McLaren MP4/31 e Mercedes W07 Hybrid: comparazione delle ali anteriori di Austin

Disegno by: Giorgio Piola

La Mercedes ha iniziato questo lavoro di ricerca già da qualche Gran Premio, partendo dalla Malesia quando ha sperimentato un’ala anteriore innovativa che, forse, ha preso spunto dalle paratie laterali aperte dell’ala posteriore della Toro Rosso che poi è stata copiata anche da Sauber, McLaren e dalla Mercedes stesse. Si noterà che il profilo principale è formato da due elementi distinti e che la paratia laterale è staccata dal marciapiede dell’ala, visto che ci sono solo dei piccoli supporti in metallo (freccia).

Questa soluzione apre un’interessante via di sviluppo che a Brackley potranno portare avanti, oppure no nel 2017, ma che la squadra della Stella analizzando con attenzione per avere a casa una comparazione di dati con le simulazioni al CFD e il modello che gira in galleria del vento.

Nei GP scorsi c’era solo un’ala disponibile a disposizione di un solo pilota, mentre nelle prove libere del Messico il lavoro di ricerca è stato intensificato con entrambi i piloti che sono stati incaricati do seguire lo sviluppo della nuova ala.

Mercedes W07 Canadian GP and Malaysian GP endplates comparison

Mercedes W07 Hybrid: comparazione fra la paratia laterale del GP del Canada e quella sperimentale vista in Malesia

Disegno by: Giorgio Piola

La Mercedes, infatti, ha messo a confronto la tradizionale ala usata fino a oggi (a sinistra) con quella pensata per il 2017 che si riconosce per il soffiaggio che si osserva fra il profilo principale e la paratia laterale, cambiando il giro dei flussi d’aria che devono dare vita a dei vortici che saranno molto utili nelle parti più a monte della monoposto.

Tutte i team stanno cercando delle valide soluzioni per orientare i flussi in modo che l’aria eviti l’impatto con la gomma anteriore che rappresenta un importante bloccaggio aerodinamico che condiziona pesantemente l’efficienza della monoposto. Quest’anno si sta usando il tunnel che dall’arricciatura sul profilo principale e attraverso gli archetti sui flap tende a spostare l’aria verso la parte esterna della ruota anteriore.

Con le regole 2017, invece, bisognerà trovare altre soluzioni che ora vengono sperimentate perché la forma dell’ala a deltoide e la sua maggiore sporgenza in relazione con le gomme più larghe cambierà l’andamento dei flussi con soluzioni che sono solo alla fase embrionale degli studi.

Mercedes W06 front wing, Chinese GP

Mercedes W06 Hybrid: l’ala anteriore che ha debutto in Cina nel 2015

Disegno by: Giorgio Piola

La Mercedes ha introdotto l’ala con il tunnel nei flap al GP del Giappone 2015, una soluzione che poi è stata ripresa da molte altre squadre, come la Force India, che ha iniziato ad adottare questo concetto solo durante quest’anno.

Tuttavia, il cambiamento dei regolamenti 2017 porterà ancora una volta i team di progettazione a rivedere le complicate forme dell’ala anteriore per sfruttare appieno le ulteriori concessioni che le norme concederanno ad altre parti della macchina.

Nel 2009, per esempio, erano state sensibilmente ridotte le dimensioni dei bargeboard, che torneranno ad essere più grandi l’anno prossimo permettendo una migliore separazione dei flussi d’aria in un’area molto delicata della monoposto, fra il fondo e le pance, che sono influenzate dalla scia creata dalla gomma anteriore.

2016/2017 front wings comparison

Comparazione fra l’ala anteriore 2016 a sinistra e quella 2017 a destra

Disegno by: Giorgio Piola

Questo non significa che verranno cancellate tutte le conoscenze che si sono acquisite negli ultimi anni per evitare che le turbolenze della gomma anteriore possano sporcare i flussi d’aria verso il retro della monoposto, ma se in precedenza si è preferito spingere l’aria all’esterno della ruota anteriore, non è detto che l’anno prossimo, con una carreggiata allargata, non si passi a incanalare i flussi verso la parte interna, alimentando il vortice Y250 e facendo in modo che siano poi i nuovi bargeboard a spingere l’aria verso l’esterno della vettura.

McLaren MP4/31 front wing fins, captioned, Mexican GP

McLaren MP4/31: l’ala anteriore con i quattro deviatori di flusso visti in Messico

Disegno by: Giorgio Piola

La McLaren ha proseguito le sue indagini finalizzate al 2017 sull’ala anteriore che già si era vista ad Austin.

Nell’immagine in alto abbiamo evidenzialo i principali cambiamenti: si nota il profilo principale che ha un andamento rettilineo e la scomparsa dell’archetto (1).

Il marciapiede esterno (2) è stato ridisegnato per cambiare la forma e la forza del vortice che vi si libera, mentre i deviatori di flusso montati sotto all’ala (3) che erano tre adesso sono diventati quattro.

McLaren front wings comparison, 2017 vs 2016, Mexican GP

McLaren MP4-31: a confronto l’ala delle prove libere del Messico (previsione 2017) con quella della gara (2016)

Disegno by: Giorgio Piola

I disegni qui sopra chiariscono ulteriormente nella vista frontale quali sono le grandi differenze che identificano l’ala anteriore 2017 usata nelle prove libere e quella 2016 normalmente sfruttata in gara: la fascia gialla e la freccia dovrebbero contribuire a far vedere come sia totalmente diversa la circolazione dell’aria sotto all’ala.

Ecco un’animazione 2D: a confronto l’ala test 2017 con quella usata in corsa dalla McLaren.

Il lavoro di valutazione dei tecnici della McLaren è proseguito perché sul profilo neutro dell’ala e sul telaio sono state montate delle telecamera HD e un rilevatore a infrarossi per analizzare le flessioni dei vari elementi che compongono l’ala e lo splitter.

Jenson Button, McLaren MP4-31 sidepod thermal imaging cameras detail

McLaren MP4-31: la videocamere termiche montate sui deviatori di flusso a ponte in Messico

Photo by: XPB Images

Nel frattempo, montate sul deviatore di flusso a ponte sopra alle pance, sono apparse delle termocamere indicate dalle frecce: una guardava la gomma anteriore e l’altra quella posteriore per verificare quanto il degrado degli pneumatici possa essere influenzato dai carichi che sopportano.

Ferrari SF16-H T Tray skid wing, captioned, Mexican GP

Ferrari SF16-H T: la skid wing sperimentale vista in Messico

Disegno by: Giorgio Piola

La Ferrari non ha ancora sfornato un’ala che si ispira alle regole 2017, tuttavia, dopo la breve prova svolta ad Austin, ha continuato a valutare le diverse opzioni dei profili aerodinamici montati sotto al telaio.

Ferrari SF16-H T-Tray bat wings side by side comparison, Malaysian and Japan GP

Ferrari SF16-H: le alette della Malesia a confronto con la Bat wing  del Giappone

Disegno by: Giorgio Piola

Dal GP del Giappone la squadra del Cavallino prova vari deviatori di flusso sotto alla scocca arrivando fino alla bat-wing che ha preso il posto delle alette che erano state introdotte a Silverstone. Durante la prima sessione di libere in Messico sulla SF16-H di Sebastian Vettel si è vista un’altra soluzione, la skid-wing, montato sul T-tray per seguire i concetti già sviluppati in precedenza da Red Bull Racing e McLaren (in basso).

McLaren MP4/31 front fins, German GP

McLaren MP4/31: il deviatore di flusso sotto al telaio apparso a Hockenheim

Disegno by: Giorgio Piola

Questi dispositivi che operano in combinazione con i turning vanes e lo splitter hanno obiettivi simili, vale a dire alimentare il vortice Y250 e il suo orientamento lungo la monoposto.

La Ferrari ha sperimentato tre soluzioni, segno che non ci sono ancora le idee chiare sullo sviluppo da seguire sulla macchina 2017 in funzione delle nuove regole.

2016/2017 front wings comparison

Comparazione fra l’ala anteriore 2016 e quella 2017

Disegno by: Giorgio Piola

Sopra, si possono osservare alcune novità 2017: in primo luogo il muso sarà più lungo di 200 millimetri, con una lunghezza minima di 1.050 millimetri contro gli 850 millimetri: l’effetto dello sbalzo maggiore e che cambierà il rapporto tra il “naso” e la sezione centrale dell’ala che resterà neutra, cambiando l’andamento dei flussi d’aria sotto al muso e sotto al telaio.

In secondo luogo, la forma a freccia dell’ala modificherà la generazione dei vortici, tenuto conto che ci saranno bargeboard di dimensioni più grandi, per cui cambierà l’andamento dei flussi d’aria che saranno totalmente diversi rispetto a oggi.

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