F1 Tech: Waarom McLaren geen last had van porpoising bij eerste test

Die constatering zorgt natuurlijk voor de vraag waarom de MCL36M het probleem, waar alle andere teams last van hadden, zo goed wist te ontwijken. Veel aandacht ging daarbij uit naar de vloer van de bolide. De rand daarvan is verder ontwikkeld dan bij enkele concurrenten het geval is.

McLaren MCL36 floor

Het ontwerp van de McLaren MCL36 maakt gebruik van een vleugeltje op de rand van de vloer. Dit is toegestaan onder de nieuwe reglementen en was vorig jaar zelfs al te zien op de showcar die de F1 toonde op Silverstone. De vloer kan een doorslaggevende rol spelen in het beter onder controle houden van de luchtstromen onder de auto, zodat er geen vertraging optreedt als de auto dicht bij de grond komt. De aanpak van McLaren is gewaagd, maar dat mag ook verwacht worden aangezien de teams hun creativiteit op dit vlak kunnen gebruiken om zoveel mogelijk performance te vinden.

De ‘randvleugel’, zoals in de reglementen omschreven staat, moet voldoen aan specifieke afmetingen, het moet één gesloten sectie zonder gaten of sleuven zijn en moet voldoen aan de vereiste toleranties wat betreft hoe dicht het bij de vloer zelf zit. McLaren leek het enige team dat deze oplossing heeft gekozen, maar er was één ander team dat met een soortgelijk idee kwam: Alfa Romeo gebruikte namelijk een nog agressiever ogende vloer met vleugel aan de rand dan McLaren. Wellicht bleef dit echter goed verborgen door de camouflage-livery van het team.

De vloerrand van de Alfa Romeo C42

Het vleugeltje op de C42 van Alfa Romeo is een stuk langer en buigt aan de voorkant af naar boven. Het maakt ook de weg vrij voor een onderbreking van de vloer, zodat het achterste gedeelte aan een ander belastingsprofiel kan worden onderworpen.

De focus op het ontwerp van McLaren werd versterkt doordat alle teams kampten met porpoising. Ook McLaren had te maken met dat probleem, al leek het team het fenomeen beter onder controle te hebben dan de concurrentie. Al snel ontdekten de teams dat de effecten verminderd konden worden door het gebruik van DRS, waardoor de aerodynamische belasting aan de achterkant van de auto minder wordt. Dit is echter geen volledige oplossing: het werkt alleen op rechte stukken waar DRS gebruikt mag worden.

We moeten ook beseffen dat de teams tijdens de test al doende moesten leren. De 2022-auto’s hebben niet alleen een ander aerodynamisch concept, er zijn ook allerhande wijzigingen geweest die het mechanische gedrag van de auto hebben veranderd. Dit is vooral relevant als we kijken naar hoe anders de auto’s zijn afgesteld ten opzichte van eerdere bolides. Teams proberen de auto zo laag mogelijk bij de grond te laten rijden, zodat de venturi-tunnels en de diffuser optimaal hun werk kunnen doen.

Het gevolg is dat de auto’s stugger afgeveerd zijn, zodat de rijhoogte constanter blijft. Het feit dat de teams niet langer inerters en hydraulische elementen mogen gebruiken in de ophanging, maken dit nog lastiger voor de teams. Deze tools hielpen hen namelijk om de ophanging soepel te houden en trillingen te dempen. De verticale compressie en decompressie van de band onder belasting – de zogenaamde heave – is een van de factoren waar rekening mee moet worden gehouden, evenals hoe de heavedempers reageren.

Zonder de trucjes waarop de teams de voorbije jaren vertrouwden voor de ophanging, moeten ze andere manieren vinden om dat te compenseren. Daarbij worden ze mogelijk niet geholpen door de noodzaak om conservatiever te zijn tijdens de test, zodat de echte snelheid ten opzichte van de concurrentie een geheim blijft. Het probleem wordt wellicht versterkt doordat de teams de nieuwe 18 inch velgen en de banden daarvoor van Pirelli leren kennen. Deze banden hebben een veel kleinere wang dan de banden van voorheen. Dit heeft niet alleen gevolgen voor de demping, maar ook op de trillingen die ontstaan zodra de band onder belasting vervormt.

Het gaat ook zorgen voor een ander profiel van de tyre-squirt dan de teams gewend zijn. Mogelijk gaat dit met meer pieken gepaard. De vervorming van de wang van de band is te zien in de video op het Twitter-kanaal van de F1, waarin ook het porpoising-fenomeen duidelijk te zien is. Tyre-squirt was onder de vorige reglementen al een hot topic. Het vinden van aerodynamische oplossingen om de impact van de roterende banden op de diffuser te verminderen was destijds een constante bron van ontwikkeling. De vloer werd vlak voor het achterwiel daarom voorzien van strakes, vinnetjes, gaten, uitsparingen en gleuven om dat fenomeen te managen.

De meerderheid van deze oplossingen zijn in 2022 niet meer toegestaan. Oplossingen zoals die van McLaren en Alfa Romeo worden dan ook onderdeel van de nieuwe ontwikkelingsstrijd in de F1, waarin de teams op zoek gaan naar manieren om de prestaties te verbeteren.

Er werd ook gesuggereerd dat de vloer van McLaren aan de buitenste rand te buigzaam is, zodat de auto minder dicht bij de grond hoeft te rijden om hetzelfde resultaat te verkrijgen. Dat kan nuttig zijn, maar de vloer wordt door de FIA ook onderworpen aan tests omtrent de flexibiliteit. De FIA heeft al aangegeven dat dit nauwlettend in de gaten wordt gehouden en dat er strengere tests kunnen komen als men dat nodig acht.

Om af te ronden werpen we een blik op de oplossingen die de overige F1-teams hebben gevonden voor de vloer en het vleugeltje aan de rand. Ook geven we aan wie er bij de tweede test in Bahrein mogelijk met iets heel anders op de proppen komen.

Wat de concurrentie heeft gedaan

De vloer van de Ferrari F1-75 met een opvallend uitsteeksel

Foto: Giorgio Piola

Ferrari heeft de F1-75 op de laatste dag van de eerste testweek voorzien van een nieuwe vloer. Deze bevat een uitsnede en een klein, tongvormig uitsteeksel. Verwacht wordt dat dit een opmaat is voor de ontwikkeling van een complexere variant, die tijdens de tweede test op de auto wordt gemonteerd.

De Williams FW44 heeft een vergelijkbare uitsnede als de Ferrari

Foto: Mark Sutton / Motorsport Images

Williams had een verfijndere versie van de vloerrand op de FW44 tijdens de eerste test. Niet alleen was er een uitsnede op vrijwel dezelfde plek als bij Ferrari, maar er was ook een lang, driehoekig vleugeltje op de rand van de vloer geplaatst. Die geeft schijnbaar een andere aerodynamische structuur dan sommige van de andere oplossingen die we gezien hebben.

De relatief simpele vloerrand van de AlphaTauri AT03

Foto: Mark Sutton / Motorsport Images

AlphaTauri koos voor een korter vleugeltje op de vloerrand, die verder naar achteren is geplaatst.

Twee sleuven zorgen ervoor dat Red Bull het centrale paneel op de vloer kan buigen

Foto: Giorgio Piola

Red Bull voorzag de RB18 in de eerste test niet van een losstaand vleugeltje op de vloerrand. Het team koos voor een eenvoudigere aanpak met twee sleuven, die het toestaan om een centraal paneel in de rand van de vloer te buigen ten opzichte van de secties ervoor en erachter.

Mercedes verstevigde op de laatste testdag de vloer van de W13

Foto: Giorgio Piola

Mercedes installeerde op de laatste testdag een metalen steunbalk om de stijfheid van de buitenrand van de vloer te verbeteren. Daarmee hoopt het team de buiging van de vloer en de porpoising als gevolg daarvan te verminderen.

Aston Martin hield zich vooral bezig met de relatie tussen de vloerrand en het asfalt

Foto: Giorgio Piola

Aston Martin gebruikte wellicht niet de meest complexe vloerrand, maar wilde wel graag de relatie tussen de vloerrand en de baan bestuderen, afhankelijk van de rijhoogte. Daarvoor werden sensoren gebruikt die dat konden meten.

De Haas VF-22 heeft een gewelfde vloerrand

Foto: Giorgio Piola

De gewelfde vloerrand van de Haas VF22 heeft een uitsparing op een vergelijkbare plaats als waar Ferrari die heeft.

Geen vleugeltje op de vloerrand, wel een grote uitsnede bij Alpine

Foto: Giorgio Piola

Geen vleugeltje op de vloerrand voor Alpine tijdens de eerste test. Wel waren er enkele interessante geometrische keuzes gemaakt bij de vloer, waaronder een abrupt opgerolde rand in het middengedeelte.