Waarom de teams van Red Bull een andere aanpak kozen voor 2021

Voor het Formule 1-seizoen 2021 mochten alle teams maar twee onderdelen aanpakken door het inzetten van twee tokens. Verdere ontwikkeling was om kostenbesparende redenen niet toegestaan en dus was het van groot belang om de juiste afwegingen te maken. Hoewel AlphaTauri diverse onderdelen gebruikt die zijn ontworpen door Red Bull Racing, kozen de twee teams afgelopen winter voor een heel andere ontwikkelingsrichting.

Onderaanzicht van de Alpha Tauri AT02

Illustratie: Giorgio Piola

Om een beter beeld te krijgen van de situatie van AlphaTauri vroegen we onze technisch illustrator Giorgio Piola een tekening te maken van de onderzijde van de wagen. Op bovenstaande illustratie zien we de versnellingsbakbehuizing, crashstructuur, ophanging en remconfiguratie. De vormgeving van de ophanging is vrij traditioneel. In de fairing achter de voorste draagarm bevinden zich de spoorstang en de aandrijfas. Deze vormgeving wordt vaak gebruikt zodat het geheel als het ware als een extra vleugel fungeert en de lucht beter de gewenste richting op stuurt.

Grote broer Red Bull Racing reed in 2020 al met een lay-out waarbij de lagere en achterste elementen los van elkaar gebruikt werden. De formatie kampte vorig seizoen echter wel regelmatig met onbalans, mogelijk veroorzaakt door dit concept. AlphaTauri heeft ervoor gekozen om niet over te stappen op de vormgeving van het topteam en vast te houden aan de eigen vormgeving van de ophanging en versnellingsbak.

Achterwielophanging van de Red Bull Racing RB16

Illustratie: Giorgio Piola

Red Bull had in de wintermaanden aardig wat problemen om voor het seizoen 2021 te verhelpen. Niet in het minst de overduidelijke balansproblemen waar de coureurs veelvuldig over klaagden. Buiten het onvoorspelbare gedrag van de achterkant kampte de formatie ook met een correlatieprobleem. Dit ontstaat wanneer de simulatietools van een team niet exact overeenkomen met de praktijk. Aanpassingen die in de simulaties verbeteringen aantonen, werken dan op het circuit niet naar verwachting. Red Bull gebruikte de eerste races van het jaar voor back-to-back tests om de data uit de praktijk te vergelijken met de informatie uit de simulaties. Dit is echter tijdrovend en kost waardevolle tijd op de baan om de juiste afstelling te vinden voor de betreffende race. Voor de langere termijn is het echter cruciaal om stappen te kunnen maken.

Red Bull kwam al snel tot de conclusie dat de nieuwe voorvleugel en neus die in de eerste race geïntroduceerd werd niet voldeed aan de verwachtingen. Men stapte af van dat concept en keerde terug naar eerdere varianten waarvan men wist dat ze voldeden. In de Grand Prix van Turkije kwam de ‘mislukte’ variant om wat voor reden dan ook opeens weer terug op de wagen van Max Verstappen. Na het weekend verdween het definitief in de prullenbak. Ook de smallere bevestiging van de voorvleugel (zie hieronder) werd afgeschoten.

Voorvleugel Red Bull Racing RB16 tijdens de Grand Prix van Oostenrijk

Illustratie: Giorgio Piola

Nu deze problemen al vroeg in het ontwikkelingsproces van de RB16 aangepakt waren, konden de tokens voor 2022 ingezet worden voor de ontwikkeling van de achterkant van de bolide. Men zag in dat er nog winst te behalen viel qua stijfheid, mechanische flexibiliteit en aerodynamische efficiëntie. Daarom koos men voor de aanpassing van de behuizing van de versnellingsbak. De feitelijke versnellingsbak bleef ongewijzigd. De hedendaagse F1-bakken werken feitelijk als een soort printercartridge: ze kunnen gewisseld worden zonder dat de gehele behuizing aangepast hoeft te worden. Wanneer een crash de behuizing beschadigt, kan dit component vervangen worden zonder dat de versnellingsbak gewisseld hoeft te worden als deze schadevrij is. Dat voorkomt een gridstraf.

Achterwielophanging van de Mercedes AMG F1 W11

Illustratie: Giorgio Piola

De gewijzigde vormgeving van de behuizing resulteerde in een nieuw design voor de achterwielophanging. Hierbij werd goed gekeken naar rivaal Mercedes, met als doel de lay-out en aerodynamica te verbeteren. Red Bull draaide de positie van de lagere draagarm en de spoorstang om. De voorste arm van de lagere draagarm werd zo ver mogelijk naar achteren geplaatst op de versnellingsbakbehuizing. Red Bull was - door de vormgeving van andere elementen - niet in staat om het agressieve ontwerp van Mercedes te evenaren aangezien de achterste draagarm van het kampioensteam door de crashstructuur heen loopt (rode pijl). Het had Red Bull een extra token gekost (die niet meer beschikbaar was) om dit concept volledig na te bootsen.

De positieveranderingen van de wishbones en spoorstang had bij beide teams een significante aerodynamische impact. Ten eerste verandert het het gedrag van de diverse luchtstromingen rondom de diffuser. Ten tweede gebruiken veel teams een sleuf in de vloer naast het bodywork van de sidepod om het effect van de flessenhals te versterken. Die opening wordt ook beïnvloed door de positionering van de ophanging en behuizing van de aandrijfas. Tot slot heeft een ophangingselement dat zo hoog en ver mogelijk naar achteren geplaatst is, impact op de stroming naar en efficiëntie van de diffuser.

Versnellingsbak en ophanging van de Red Bull Racing RB16B

Illustratie: Giorgio Piola

Als we naar de vormgeving van de RB16B kijken, zien we dat het team grotendeels heeft vastgehouden aan de opstelling van 2020. De spoorstang is nu echter het voorste element (gemarkeerd in blauw, 5), met de twee armen van de lagere wishbone (2 en 3) in lijn. De aandrijfas bevindt zich in de achterste fairing (rode stippellijn).

Het is duidelijk te zien hoe hoog de ophangingselementen geplaatst zijn als je kijkt naar de punt van de vloer (1). Dat houdt in dat de aerodynamici voldoende speelruimte hebben om de lucht de gewenste richting op te sturen.

Terug naar voren

Voorwielophanging van de AlphaTauri AT02

Illustratie: Giorgio Piola

AlphaTauri kon als klantenteam ook overstappen op de nieuwe vormgeving van Red Bull Racing. De formatie uit Faenza koos er echter voor om vast te houden aan de achterwielophanging en versnellingsbakbehuizing uit 2020. De ontwerpers waren van mening dat er meer winst te behalen viel aan de voorzijde van de wagens. Daar koos AlphaTauri wel voor de opzet van de grote broer.

Alle teams hebben de afgelopen jaren geprobeerd om de stuurinrichting en stuurarmen zo ver en laag mogelijk naar voren te positioneren. Over het algemeen worden ze in lijn geplaatst met de lagere draagarmen van de ophanging. Hierdoor verbetert de aerodynamica aangezien er minder elementen de luchtstroming kunnen verstoren. Red Bull en AlphaTauri hebben er echter voor gekozen om een deel van deze aerodynamische performance op te offeren om het algehele pakket aan de voorzijde te verbeteren.

Om de algehele aerodynamica van de voorzijde te verbeteren, heeft AlphaTauri beide tokens ingezet voor de nieuwe neus. In plaats van een smallere punt gebruikt men nu een breder ontwerp. Hierdoor kon ook de cape onder de neus aangepast worden. Dit komt nu aardig overeen met de versie van Mercedes, dat in 2017 dit concept introduceerde.