F1 Tech: Waarom de vloeren een belangrijk ontwikkelingsfront zijn geworden

Een van de belangrijkste veranderingen die de F1-teams onder het nieuwe technische reglement te verwerken kregen, was het ontwerp van de vloeren met grondeffect. Voorheen werd de meeste downforce gegenereerd door de vleugels en andere aerodynamische oppervlakken, maar tegenwoordig wordt er meer opgewekt door de onderkant van de auto optimaal te benutten. Als we het over de vloer hebben, gaat het niet alleen om de delen die van buitenaf zichtbaar zijn. Minstens zo belangrijk is onderkant, die vanaf 2022 een veel diepgaander ontwerp heeft gekregen.

De reglementen schreven eerder nog voor dat het tredevlak een vlak oppervlak moest hebben, waarbij het diffusorgedeelte aan de achterkant ruimte bood om verticaal volume toe te voegen. De nieuwe reglementen geven veel meer vrijheid wat betreft de geometrie van de onderkant van de vloer. Ontwerpers kunnen daardoor meer variatie aanbrengen in de overgang van het referentievlak én in de algemene vorm van de vloer.

Red Bull Racing RB18 floor

Illustratie: Giorgio Piola

De onderkant van de vloer van de Red Bull RB18 is daarvan mogelijk het extreemste voorbeeld. Bij bijna alle oppervlakken is een kromming waar te nemen. Het draait daarbij niet zozeer om het maximaliseren van het volume, maar bovenal om het controleren van de luchtstroom door de gecreëerde tunnel en de drukverdeling die daardoor ontstaat. Deze variabelen helpen ook bij veranderingen in de rijhoogte, iets wat een belangrijke factor is onder de nieuwe regels.

Let op de gewelfde afwerking van het overgangsgebied (1 en 2) die samenwerken met de vloerhekken. Daarachter verandert de getrapte boat tail-sectie (3) het volume geleidelijk van het gebogen tunnelgedeelte (zie de hoefijzervormige metalen sectie in het midden van de vloer als referentie) naar de diffuser. Aan de buitenkant van de vloer benaderde Red Bull het ontwerp van de randvleugel bij de start van het seizoen anders dan andere teams. Het koos voor een 'schaatsijzer-oplossing' (4), die niet als een losstaande horizontale uitbreiding van de vloer fungeert, maar als een verticale buffer. De schaats zorgt voor een fysieke begrenzing voor dat deel van de vloer als de rijhoogte lager wordt. Ook levert het aerodynamische ondersteuning aan de concurrerende stroomstructuren die in dat deel uitmonden.

Andere teams hebben enkele van deze ontwerpkenmerken ook opgemerkt, zoals hier te zien is op de Ferrari F1-75 (links) en de McLaren MCL36 (rechts). Zij namen niet alleen de getrapte boat tail-oplossing (1) over, maar voegden ook hun eigen versie van het schaatsijzer toe. Ferrari deed dat al vroeg in het seizoen (2), terwijl McLaren er later in het seizoen mee testte.

Onder de nieuwe reglementen zijn de uitbundige bargeboards voor de sidepods verleden tijd. Wel hebben de teams sinds 2022 vier vloerhekken tot hun beschikking om de luchtstroom te verbeteren. Deze hekken beginnen al voor het voorste punt van de vloer. Zoals verwacht hebben de teams uiteenlopende keuzes gemaakt op dit vlak, want iedere renstal probeerde dit te optimaal in te zetten als onderdeel van de algehele aerodynamica van de vloer.

Wederom kijken we naar Red Bull voor de meest opvallende interpretatie. Dat team combineerde het buitenste element met een van de binnenste elementen om hun effect te vergroten, zowel voor de vloer als eronder. Voor de Franse GP wisselde Red Bull echter naar een conventionelere variant, waarbij de twee buitenste elementen werden losgehaald als onderdeel van de algemene ontwikkeling. Ferrari switchte in de loop van het seizoen juist van een laag uitgesneden buitenste element naar een veel hogere en langere variant (de stippellijn in de inzet geeft de oorspronkelijke hoogte en lengte aan). Ook veranderde Ferrari de hoogte van de vloer, waarbij de F1-75 een variant met twee treden introduceerde.

De vloerrand was de afgelopen jaren een belangrijk punt van ontwikkeling. Ook in 2022 spendeerden de teams daar veel tijd en geld aan, ook al zorgden de reglementen voor een beperking van wat er op dit vlak mogelijk was. Hoewel veel van die ontwikkelingen betrekking hadden op de vorm en grootte van de randvleugel, waren er ook verschillen in de vorm van de rest van de vloer. Zo werden er uitsnedes en aangepaste geometrie geïntroduceerd die de prestaties zowel direct als indirect zouden verbeteren.