Retro: De eerste vleugels in de Formule 1

De eerste vleugels verschenen in 1968 op de Formule 1-auto’s, al waren vergelijkbare concepten op dat moment al in andere raceklassen in gebruik. Begin jaren ’60 was aerodynamica een soort zwarte magie. Windtunnels en hypermoderne computersimulatieprogramma’s bestonden nog niet, teams bestonden doorgaans uit een bij elkaar geraapt zootje en men had nog geen flauw benul van de mogelijkheden die vleugels, vinnetjes en ander slim gevormd bodywork boden. Dat verklaart direct waarom sommige aerodynamische oplossingen miraculeus werkten en andere concepten gigantisch faalden.

In diezelfde periode werd het motorreglement van de Formule 1 aangepast. De sport stapte over van de kleine 1.5 liter met beperkt vermogen naar de atmosferische 3.0 liter krachtbronnen. Het vermogen nam toe tot zo’n 450 pk maar toch waren de rondetijden nog niet indrukwekkend. Dat kwam door het gebrek aan tractie en grip, mede veroorzaakt door de relatief smalle en harde banden. De engineers gingen op zoek naar manieren om de grip te verbeteren, want men was al wel tot de conclusie gekomen dat er meer tijdwinst in de bochten te behalen viel dan op de rechte stukken. De gemakkelijkste manier om de grip te verbeteren, was door de druk op de banden toe te laten nemen. Maar hoe deed je dat? 

Chaparral zet de toon

Het antwoord op die vraag kwam uit Texas. Jim Hall, voormalig Grand Prix-coureur, staarde tijdens een van zijn vele vluchten tussen Amerika en Europa uit het raam van zijn vliegtuig en beleefde een Eureka!-momentje. ‘Als een normale vleugel ervoor kan zorgen dat een vliegtuig kan vliegen, moet een omgedraaide vleugel een vergelijkbare neerwaartse kracht genereren’, zo concludeerde Hall. Precies: downforce! Met die insteek ontwikkelde hij halfweg jaren ’60 de legendarische Chaparral 2F: een sportscar met een enorme achtervleugel, bevestigd aan de wielnaven en niet aan het bodywork. Maar Hall ging nog een stapje verder en ontwikkelde in feite het eerste Drag Reduction System ooit. De vleugel kon namelijk bewegen, net zoals het DRS-systeem van vandaag de dag. Wanneer de rijder op een pedaal trapte, ging de vleugel vlak staan zodat er minder neerwaartse druk gecreëerd werd en de topsnelheid toenam. Zodra er een bocht naderde, moest de rijder zijn voet van het pedaal halen om de rem in te trappen. Daardoor kwam de vleugel in de high downforce-stand te staan.  

Lotus-voorman Colin Chapman zag de Chaparral en realiseerde zich welke impact de vleugels konden hebben. Voor de Grand Prix van Monaco 1968 liet hij zeer eenvoudige vleugels monteren op een van zijn Lotussen 49. Chapman realiseerde zich dat hij de balans van de Formule 1-bolide moest verbeteren en koos voor smalle componenten aan de voorzijde van de auto van Graham Hill, en een gebogen metaalplaat aan de achterkant. Het resultaat was bevredigend: Hill pakte in de nauwe straten van Monte Carlo de pole-positie met een voorsprong van zes tienden op zijn eerste achtervolger: Johnny Servoz-Gavin in een Matra-Cosworth. Op zondagmiddag domineerde Hill en de paddock was wakker geschud. 

Forghieri geeft Ferrari vleugels

De volgende Grand Prix vond twee weken later plaats op het lange, snelle en doodenge 14,1 kilometer lange circuit van Spa-Francorchamps. Ook in die tijd bestond het gezegde ‘Beter goed gejat dan slecht verzonnen’, en ook in de jaren ’60 werden innovatieve concepten binnen de kortste keren gekopieerd door de concurrentie. De ontwikkeling van de vleugels stond nog in de kinderschoenen, maar alle teams zagen het nut ervan in. 

Ferrari-man Mauro Forghieri ontwierp een achtervleugel voor de 312/67 van Chris Amon. In tegenstelling tot het gebogen stalen koetswerk van Chapman produceerde Forghieri een echte vleugel op twee staanders. Amon reed met een 3.28.6 naar de pole-positie. Zijn Belgische teamgenoot Jacky Ickx, rijdend in een Ferrari zonder achtervleugel, kwam niet verder dan een 3.34.3.  

De volgende race, in Zandvoort, was bijna elke wagen voorzien van enige soort van vleugel. Diverse maten, vormen en ideeën werden uitgeprobeerd door de diverse equipes. Chapman was opnieuw innovatief en introduceerde een achtervleugel over de gehele breedte van de Lotus. De vleugel werd bevestigd op twee zeer hoge steunen, zodat het horizontale element geen last had van turbulente lucht afkomstig van de wagen. Zo werkte de vleugel efficiënter. De gevolgen waren aanzienlijk: het team was genoodzaakt om nieuwe wishbones voor de ophanging en nieuwe aandrijfassen te ontwikkelen om de toegenomen krachten aan te kunnen. Feitelijk was dit het begin van de wapenwedloop in de Formule 1 die heden ten dage nog altijd gaande is. 

Met deze vondst van Chapman begon de ontwikkeling uit de hand te lopen. Auto’s werden voorzien van hoge achtervleugels, bevestigd aan dunne buizensystemen die de druk nauwelijks aan konden. Zoals verwacht begonnen sommige vleugels te kraken, buigen, barsten en breken, met alle gevolgen van dien. 

Het overkoepelend orgaan greep in en veranderde de regels om de vleugels veiliger en minder efficiënt te maken. De strijd tussen de ontwerpers om de prestaties te maximaliseren en de regelschrijvers om de veiligheid te waarborgen die in de jaren ’60 begon is vandaag de dag nog steeds gaande.

Met medewerking van René Fagnan