Wat is het verhaal achter de ‘flexibele’ vleugel van Red Bull?

De Formule 1 is naast een strijd tussen de beste coureurs natuurlijk ook een gevecht waarin het draait om aerodynamica. Het is dus geen verrassing dat dit aspect het focuspunt is geworden van de volgende strijd tussen Red Bull en Mercedes. Het is een veelbesproken onderwerp geworden na de GP van Spanje, waar Lewis Hamilton suggereerde dat Red Bull met een buigende achtervleugel reed om meer topsnelheid te genereren. In de nasleep van deze beschuldigingen - en ongetwijfeld op aandringen van de teams - heeft de FIA bekeken waar de teams mee bezig zijn en besloten dat er actie ondernomen moet worden.

De huidige achtervleugels van de F1-teams worden onderworpen aan statische belasting- en vervormingstests, bedoeld om te voorkomen dat het ontwerp te flexibel wordt. Als de auto’s in beweging zijn, lijken ze echter buitensporige doorbuigingen te vertonen. De FIA heeft dus een beroep gedaan op artikel 3.9.9 van het technisch reglement. Daarmee kan de automobielfederatie nieuwe tests invoeren als zij daar aanleiding tot zien. Om de buigende achtervleugels een halt toe te roepen, worden vanaf 15 juni nieuwe tests uitgevoerd. De Franse Grand Prix is daardoor de eerste race met de nieuwe tests. Die datum is gekozen om de teams voldoende tijd te geven hun ontwerpen aan te passen. Bovendien krijgen de teams in de eerste maand van de nieuwe tests een tolerantie van 20 procent.

Teams zijn zich goed bewust van de de mogelijkheid om de vleugel naar achteren te laten leunen als de snelheid toeneemt. Daarmee wordt de luchtweerstand verminderd en kan een hogere topsnelheid behaald worden. De FIA en de teams voeren op dit terrein al geruime tijd een strijd. Regelmatig worden de belastingen en de mate van doorbuiging in de tests aangepast, maar toch weten de teams dat er prestatiewinst geboekt kan worden als de vleugels de tests doorstaan, maar eenmaal op de baan toch doorbuigen. 

Traditioneel richten de tests zich op de uniforme doorbuiging van de gehele structuur, waarbij de controles zich richten op de verticale en horizontale verplaatsing. De nieuwe controles zullen vooral draaien om de rotatie van de vleugel rond het middenvlak van de auto. De toegestane tolerantie bij uitvoering van de belasting: één graad. De nieuwe rotatietests voorkomen dat de vleugel rond het middenvlak 'stuurt', een truc die volgens de FIA gebruikt kan worden om de symmetrische belasting van de doorbuigingstests te omzeilen.

Een ander opvallend punt aan de achtervleugel is de hoeveelheid zijdelingse beweging aan de bovenzijde van de vleugel, die net als de endplates van links naar rechts op en neer trillen. Dit effect kan als gevolg hebben dat de vleugel nog wat extra weerstand verliest, aangezien de luchtstroom over de auto duidelijk wordt veranderd als gevolg. Dit hoeft echter niet heel bijzonder te zijn, aangezien een dergelijk effect ook bij andere teams kan optreden. De onboardcamera die naar achteren staat gericht wordt echter niet vaak gebruikt in de tv-beelden, waardoor het in Barcelona bijzonder interessant was om te zien hoe de achtervleugel zich gedraagt.

Red Bull Racing RB16B, de achtervleugels vergeleken

Illustratie: Giorgio Piola

Interessant genoeg probeerde het team van Red Bull afgelopen weekend in Barcelona tijdens de vrije training een nieuwe achtervleugel uit, die de RB16B meer downforce moet laten genereren. Met waarschijnlijk het oog op de volgende race in Monaco vergaarde het team er alvast wat informatie mee, alvorens het voor de rest van het weekend weer de gebruikelijke achtervleugel in gebruik nam waar het de rest van het jaar ook al mee gereden heeft.

De nieuwe high downforce-variant lijkt op het oog dezelfde structuur te hebben als de medium-downforce vleugel, al zijn er hier en daar toch wat verschillen te spotten. Zo waren de hoogte en geometrie van de bovenste horizontale plaat, de Gurney flap en uitsnedes allemaal gewijzigd, terwijl het meest visuele verschil terug te zien was in de gewijzigde vorm van het onderste deel van de vleugel (het deel zonder het Honda-logo). Dit deel stond richting het midden van de auto namelijk iets naar boven gericht.

De vleugel voor het medium downforce-pakket heeft over de gehele breedte een lichte lepel-achtige vorm, waarmee de weerstand gecompenseerd moet worden die normaal gesproken ontstaat bij het buitenste gedeelte van de vleugel en de endplate. Waar het merendeel van de teams de achtervleugel nog combineert met een variatie op de welbekende T-wing, heeft Red Bull dit jaar nog geen gebruikgemaakt van een T-wing, en werd deze ook vorig jaar slechts bij een handjevol races ingezet.

Red Bull reed in Barcelona de gehele vrijdag met de nieuwe achtervleugel die meer neerwaartse druk moet genereren, alvorens het team op zaterdag en zondag weer teruggreep naar de oude variant. De renstal wilde zo meer topsnelheid genereren op de rechte stukken, wat wel ten koste ging van de downforce in de bochten. Deze tactiek hielp Lewis Hamilton een week eerder nog aan de zege in Portugal. De Brit reed er met een auto die minder downforce genereerde, maar wist met behulp van een hogere topsnelheid zo wel zijn concurrenten in te halen.

Red Bull Racing RB16B, de achtervleugels vergeleken

De veranderingen die Red Bull had doorgevoerd bracht een discussie over flexibele achtervleugels op gang, na opmerkingen van Hamilton na de kwalificatie en voor de race: “Red Bull is hier heel erg snel met die fraaie, ehm, vleugel die ze hebben”, was het antwoord van Hamilton toen hij door Sky F1 werd gevraagd wat voor impact de gewijzigde windrichting zou hebben op de race. In een interview na de kwalificatie noemde de wereldkampioen de achtervleugel ook al ‘bendy’, waarmee hij suggereerde dat de vleugel flexibel zou zijn.

Ook interessant was het feit dat Jenson Button tijdens het zien van de onboardbeelden refereerde naar het moment dat zijn BAR006 voor het eerst werd uitgerust met een flexibele achtervleugel. “BAR-Honda was de eersten die het toepaste in 2004”, sprak de Brit. “Ik weet nog dat we het voor het eerst gebruikten in Hockenheim en dat het een aardig verschil maakte.”

In die periode zochten veel teams de grenzen van het toelaatbare op, om de hoeveelheid weerstand maar af te laten nemen. Met name BAR-Honda probeerde in die tijd meerdere oplossingen uit, waaronder het gebruik van vinnen op de achtervleugel. BAR-Honda probeerde verschillende oplossingen, inclusief op de hoofdplaat gemonteerde vinnen. Dat werd gecombineerd met de iets uitlopende rand naar de end plate. Dit is weer gemeengoed geworden onder de teams, omdat zij geen lamellen meer mogen gebruiken.

BAR 006 2004 rear wing

Illustratie: Giorgio Piola

Het wordt interessant om te zien of de nieuwe tests van de FIA een impact hebben op de pikorde zodra we afreizen naar de lange rechte stukken op Paul Ricard. Alle teams die aanpassingen doen om hun vleugels te laten voldoen aan de regels, moeten ook de impact van het herontwerpen op het budgetplafond in ogenschouw nemen. Ook kan er vooraf al intrige ontstaan, omdat de teams nog een protest kunnen indienen tegen een rivaal als ze vermoeden dat ze een achtervleugel gebruiken die in strijd is met de huidige reglementen. Dat kan zelfs voordat de nieuwe tests van kracht worden.