Le F1 2022 a effetto suolo: le diverse soluzioni di fondo a confronto [ FOTO ]

In una moderna auto da competizione, il fondo è tra gli elementi aerodinamici più importanti. In presenza di vetture ad effetto suolo, il ruolo del fondo diventa centrale e determinante. È proprio la particolare configurazione del sottoscocca, infatti, a realizzare il cosiddetto “effetto suolo”.

Le monoposto di Formula 1 2022, come ben sappiamo, sfruttano il fondo per generare gran parte del carico deportante totale. Il fondo, ora, è definibile e suddivisibile nei seguenti tre elementi principali: l’ingresso del tunnel Venturi, i tunnel Venturi e l’uscita dei tunnel stessi. È grazie ai suddetti condotti Venturi che l’aria viene accelerata, energizzata, infine nuovamente espansa.

I Venturi sono attraversati da una portata d’aria definita dalla sezione d’uscita (il diffusore). Un diffusore di maggiori dimensioni determina, pertanto, una maggiore portata d’aria, quindi un incremento della deportanza.

All’uscita del Venturi, l’aria tornerà ad una velocità V2 circa uguale alla velocità asintotica V0. All’interno dei condotti Venturi (dall’ingresso sino all’uscita), ove la sezione di passaggio dell’aria è ristretta rispetto a quella d’uscita, si ha un incremento della velocità (V1). All’interno del Venturi, pertanto, l’aria presenta velocità ovunque maggiori rispetto a quella di ingresso V0 e a quella d’uscita V2. Tale condizione realizza un campo di depressione. (DISEGNO QUI SOTTO)

All’interno del diffusore e ancor di più immediatamente a valle di esso, avviene il recupero di pressione. Questa, tuttavia, non risale ai valori ambiente in quanto il diffusore sbocca in zona di depressione, dovuta all’essere in scia e alla presenza dell’ala posteriore. Dunque, dall’ingresso del Venturi sino alla sua uscita regna depressione.

La depressione che regna all’interno della sezione di passaggio tra fondo e suolo — dalla strozza dei Venturi sino all’uscita dei Venturi stessi — realizza, così, la famosa deportanza.

L’alettone posteriore costituisce, in tal senso, un elemento atto a moltiplicare la depressione dei condotti Venturi. L’ala, infatti, può essere considerata a tutti gli effetti un secondo Venturi. Facendo sfociare i Venturi del sottoscocca nella zona di depressione dell’ala (ossia un secondo e più corto Venturi), si amplifica il campo di depressione globale. Naturalmente, maggiori sono le dimensioni dell’ala posteriore e maggiore è la distanza dell’ala dal resto del corpo vettura, maggiore sarà l’effetto moltiplicatore della depressione.

Il fondo delle F1 2022 trae ispirazione da configurazioni aerodinamiche già diffusamente impiegate in altre realtà motoristiche, ad iniziare dalla CART/IndyCar nordamericana. Non mancano, tuttavia, le estremizzazioni. Analizziamo più nel dettaglio.

Iniziamo dalla Ferrari F1-75, grande protagonista di questo primo scorcio di stagione. L’incidente occorso a Carlos Sainz durante la Q2 del GP dell’Emilia Romagna (Imola) ha permesso di mostrare i dettagli del fondo della monoposto di Maranello.

Il disegno appare molto semplice e funzionale. Si apprezzano i vistosi generatori di vortici (tre per lato) posti all’ingresso dei Venturi e finalizzati ad energizzare il flusso che investe i tunnel, lo splitter supplementare posto al di sopra del corto “tea-tray” (presente anche su Aston Martin AMR22 e Red Bull RB18), lo skid block centrale in materiale ligneo, infine l’uscita dei condotti Venturi, caratterizzata dal vistoso diffusore.

Quest’anno, le chiglie interposte tra scocca rialzata e “tea-tray” presentano forme particolarmente arrotondate. Ricordiamo che tale elemento svolge anche un ruolo di controllo dello strato limite, “tagliando” ed evacuando (quindi escludendolo dai Venturi) lo strato limite “stanco” formatosi a contatto con la parete inferiore del muso.

A valle dello skid block — il pattino centrale ad usura controllata — sono visibili ulteriori sei (tre per lato) generatori di vortici, di dimensioni ridotte e di derivazione tipicamente aeronautica. Questi sono intesi ad energizzare ulteriormente lo strato limite in corrispondenza di una regione in cui si registra un secondo picco di depressione.

Qui sotto, invece, il dettaglio dei vortex generators collocati all’ingresso dei Venturi dell’Alfa Romeo/Sauber C42-Ferrari. Questi dispositivi aerodinamici hanno la funzione di energizzare lo strato limite, il grande “nemico” dell’efficienza dei Venturi.

Dominatrice del GP dell’Emilia Romagna ad Imola è stata la Red Bull RB18-Honda. In questo dettaglio ravvicinato possiamo osservare i generatori di vortici posti all’ingresso dei Venturi. Rispetto a quelli di Ferrari e Alfa Romeo/Sauber, essi palesano forme decisamente più complesse ed elaborate.

Qui, invece, una bella foto che mostra il fondo della Red Bull RB18 nel suo complesso e nella sua complessità. Evidente la profonda ricerca aerodinamica messa in atto dai tecnici capitanati da Adrian Newey per la realizzazione di questo elemento. Si scorgono, in corrispondenza della parte più arretrata del fondo, ulteriori bandelle interne. Queste potrebbero fungere da vortex generators, da controllo delle altezze da terra o persino da vere e proprie minigonne (arrivano a toccare il suolo).

In questa foto, è possibile apprezzare i vortex generators della Aston Martin AMR22-Mercedes. Anche nel caso della monoposto affidata a Sebastian Vettel e Lance Stroll, i generatori di vortice palesano forme molto “scolastiche” e semplici e dimensioni più contenute. In generale, tutto il fondo mostra soluzioni assai lineari, prive di quella elaborata ricerca riscontrabile su altre vetture.

Anche la Williams FW44-Mercedes ha svelato il proprio fondo. Questa foto è stata scattata nel corso dei test pre-campionato. Anche la vettura condotta da Alexander Albon e Nicholas Latifi mostra vortex generators particolarmente imponenti e avanzati.

La McLaren MCL36-Mercedes offre particolari tecnico-aerodinamici assai ricercati. Visibili i tre generatori di vortici che sporgono attraverso il fondo (in quel punto rialzato) con i tip in metallo, così da resistere più agevolmente allo sfregamento contro il suolo.

Nella foto del tweet qui sotto, si ammira la Ferrari F1-75 di Carlos Sainz in azione sul tracciato di Imola. Grazie a questa fotografia, è possibile apprezzare quanto il fondo delle nuove monoposto di F1 sia nuovamente assai rasente al suolo anche nelle aree perimetrali, sino a toccare il suolo stesso. In questo modo, si ottiene un ottimo sigillo dei tunnel Venturi, a beneficio del carico deportante. Alzare il fondo rispetto al suolo, infatti, attenua l’isteresi aerodinamica più comunemente nota col nome di “porpoising” (il pompaggio verticale alle alte velocità) ma, per contro, produce un calo drastico della deportanza.

Le altezze da terra assai ridotte sono comuni a tutte le monoposto. Qui sotto, un bel dettaglio della Mercedes F1 W13 di George Russell.

Anche alla luce dell’esagerato porpoising che affligge la vettura anglo-tedesca, i tecnici Mercedes non rinunciano ad altezze da terra minime (ancor più amplificate alle alte velocità sotto l’azione del carico deportante), qui ben visibili. Qui, ulteriori dettagli del fondo e dei canali Venturi della Mercedes F1 W13.

Anche la Mercedes F1 W13 mostra un fondo apparentemente più semplice rispetto a quello della Red Bull RB18. Qui, il confronto tra i due elementi. Una maggior complessità si riscontra nella configurazione dei vortex generators all’ingresso dei Venturi e nel vistoso deviatore esterno, particolarmente estremi.

Per quanto concerne la forma delle sezioni d’uscita del diffusore, si riscontrano evidente somiglianze tra le diverse vetture. Il regolamento, infatti, non concede ampi spazi di manovra in questa area. La Red Bull RB18, tuttavia, presenta angoli arrotondati anziché a spigolo come tutte le altre monoposto.

Una forma molto cara ad Adrian Newey: basti pensare al profilo estrattore della March 881 del 1988, caratterizzata da canali ad arco e con angoli arrotondati. In questa foto, possiamo apprezzare la forma delle sezioni d’uscita dei Venturi di McLaren MCL36, Ferrari F1-75, Alpine A522 e Aston Martin AMR22.

Insomma, tanta carne al fuoco, tante variazioni sul tema all’interno di un regolamento sì restrittivo ma che — dati alla mano — non ha, per fortuna, imbrigliato la fantasia dei tecnici progettisti.

Fonte: https://www.circusf1.com/2022/04/le-f1-2022-a-effetto-suolo-le-diverse-soluzioni-fondo-a-confronto-foto.php