Sky Sport Tech - Come cambia il comportamento di una monoposto quando si trova ad inseguirne un’altra? Perché i sorpassi a volte possono essere complicati? Quali sono le iniziative della Federazione Internazionale (FIA) per aumentare ancora di più lo spettacolo in pista? Ecco tutte le risposte. Il GP è in diretta esclusiva su SkySportF1 al canale 206
LA CRONACA DEL GP DI SILVERSTONE
LA GRIGLIA DI PARTENZA
Prestazioni pazzesche
Dal 2017, l’introduzione delle monoposto “larghe”, al pari degli pneumatici, ha determinato un incremento prestazionale delle monoposto, mai riscontrato prima. Le velocità di percorrenza, soprattutto in curva, hanno trasformato i tratti distintivi di alcuni circuiti, modificandone, di fatto, il layout percepito dal pilota. Molte curve veloci sono diventate praticamente dei rettilinei, ora percorse in piena accelerazione, una tra tutte la Copse a Silverstone. Ciò è reso possibile dall’aumento del grip generato dagli pneumatici, che consente in curva di contrastare le forze laterali che, a 300 Km/h, e variando con il raggio della curva, possono raggiungere i 1500 Kg, applicati a fianco e spalla del pneumatico con 4.8 g di accelerazione laterale.
Aderenza e carico aerodinamico
Il grip, è massimamente indotto dal carico aerodinamico che gravita sulla monoposto, che a seguito del loro aumento dimensionale, ma soprattutto della elevata potenza e raffinatezza degli strumenti di calcolo e simulazione al CFD, ha raggiunto valori da primato. Prendendo in esame proprio il tracciato di Silverstone, abbiamo ottenuto i dati relativi ai carichi massimi prodotti dalle monoposto 2017 su questa pista, utilizzati come base di calcolo nelle simulazioni delle prestazioni delle vetture di quest’anno.
Il carico totale generato previsto a 300Kmh è pari a 2600 Kg, prodotto per i 23% dall’ala anteriore, il 60% dal fondo/diffusore e il restante 17% dall’ala posteriore. E’ però importante considerare che tali valori numerici, di carico massimo totale, sono calcolati in condizioni ideali, ovvero con una monoposto in aria pulita, non perturbata dalle turbolenze generate da altre monoposto che la precedono. Questo fatto, non è di secondaria importanza, in quanto ad esso è connesso l’annoso e, per ora mai risolto, problema dei sorpassi. Il comportamento di una vettura in scia ad un’altra è infatti radicalmente differente per il carico generato e grip indotto sugli pneumatici, rispetto alle condizioni ideali.
Effetto scia e sorpassi
L’effetto scia, prodotto dall’attuale conformazione aerodinamica delle vetture, è avvertito da una monoposto che segue un’altra anche a 50 metri, vale a dire a circa 10 macchine di distanza. Il flusso d’aria che impatta la seconda monoposto, è quantitativamente inferiore a quello che colpisce la prima, e qualitativamente, molto più turbolento e meno “laminare”, cioè i filetti fluidi che lo compongono non sono tra loro paralleli e rettilinei e con pari velocità. In pratica, per questi motivi, si ha una drastica riduzione del carico generato sia dalla parte superiore della vettura. Quello prodotto dalle ali è inferiore di circa il 35% rispetto a quello in aria non perturbata, mente quello generato dal fondo, talvolta lo è addirittura del 40%.
Ciò detto, si intuisce quanto possa, di conseguenza, essere condizionato il comportamento dinamico della monoposto. L’avantreno, infatti, perdendo circa 200Kg di carico “galleggia” generando una minore direzionalità a causa del ridotto grip tra pneumatici ed asfalto, e parallelamente, in considerazione del minore carico fornito dall’ala posteriore, ma anche drag prodotto, ricevendo un flusso d’aria quantitativamente ridotto, il sistema DRS (ala mobile posteriore) perde di efficacia. In pratica l’apertura del flap, in scia, non modifica radicalmente il rapporto carico / resistenza, e dunque non è sempre in grado di fornire lo spunto in velocità sufficiente per consentire l’effettuazione del sorpasso.
Cosa cambierà dalla prossima stagione?
Per il 2019, sono già stati approvati i regolamenti tecnici, che includono una semplificazione dell’ala anteriore, producendo così meno carico e minore sensibilità alla scia, e un incremento della larghezza di quella posteriore per aumentare l’efficacia del DRS. Sarà interessante verificare in pista il raggiungimento di questi obiettivi, o se, come accade di norma in F1, i team avranno nel frattempo recuperato carico ed efficienza anche con le nuove ali, annullando l’effetto auspicato dalle nuove regole.