Wat voor ontwerpen kunnen we verwachten voor de F1-auto's van 2022?

Voorafgaand aan de Britse Grand Prix op Silverstone onthulde de Formule 1-organisatie een showmodel van de F1-auto van de toekomst. Het moest de fans een beeld geven van de nieuwe auto's voor 2022, maar het is nog maar de vraag hoe de teams zelf de regels geïnterpreteerd hebben. Over minder dan een maand krijgen we het antwoord, wanneer de teams het doek trekken van hun nieuwe strijdwapen voor 2022. Het zal hier en daar vast het nodige afwijken van het showmodel waar we het nu al maandenlang mee moeten stellen, maar verwacht ook weer geen totaal andere concepten: de ontwerpers en engineers hebben namelijk te maken met strenge richtlijnen die door de FIA zijn voorgeschreven.

Wat zijn de voornaamste aandachtspunten in de regels en op welke onderdelen van de nieuwe 2022-auto's moeten we vooral gaan letten? Motorsport.com zet het op een rijtje.

De voorvleugel

Aan de voorzijde van de auto treffen we in het nieuwe seizoen meteen een ingrijpende verandering aan. Teams hadden in het verleden nog relatief veel vrijheden wat betreft het ontwerp van de voorvleugel, maar dat is voor 2022 wel anders. Het ontwerp moet aan meer eisen voldoen waardoor we minder variaties gaan zien aan de voorzijde van de auto. Tegelijkertijd wordt het ontwerp van de voorvleugel zelf wel flink vereenvoudigd.

Sinds 2009 hebben de teams het buitenste gedeelte van de voorvleugel aangegrepen om zogenaamde outwash te creëren, waarmee de luchtstroom richting de voorwielen werd bijgestuurd om de nodige turbulentie die daarbij werd veroorzaakt te verminderen of weg te leiden van de rest van de auto. Sinds 2009 hebben teams verschillende methodes gevonden om de turbulente lucht rond de voorwielen te verminderen. Dit gebeurde bijvoorbeeld aan de hand van aerodynamische elementen op de voorvleugel, het ontwerp van de brake ducts of de vorm van de velgen. Het gebruik van een flink aantal van die elementen is de laatste jaren al aan banden gelegd door de FIA, maar in de zoektocht naar meer snelheid bleven bepaalde aspecten toegestaan. 

De verandering van de algehele aerodynamische filosofie van de auto voor 2022 - de terugkeer van het grondeffect - vermindert in zekere zin de noodzaak om deze kwestie aan te passen, maar het reglement is toch zo geschreven dat eventuele mazen in de wet voorkomen moeten worden. Een voorbeeld daarvan is het neutrale middengedeelte van de voorvleugel. Deze was in 2009 geïntroduceerd om ervoor te zorgen dat auto's elkaar makkelijker konden volgen, maar het resulteerde juist in een aerodynamisch hulpmiddel voor de teams. Dit centrale gedeelte is voor 2022 geschrapt uit het reglement. De teams zullen het nu zonder deze zogenaamde Y250 vortex moeten stellen, en zullen de vleugelplaat aan de neus vast moeten monteren.

De F1-wagen van 2022 detail

Photo by: Mark Sutton / Motorsport Images

Het aantal horizontale vleugelelementen wordt in 2022 teruggeschroefd van vijf naar maximaal vier zogenaamde lamellen. De geometrie van deze elementen wordt over de gehele breedte flink beperkt, evenals de vorm van de endplate aan - de naam zegt het al - het uiteinde van de voorvleugel. Deze krijgt in 2022 een opstaande driehoekige vorm, waar er aan de buitenkant slechts ruimte is voor een klein extra vleugeltje. Aan de onderzijde van de voorvleugel zijn de verticale lamellen die de luchtstroom naar de buitenzijde van de auto moeten dirigeren verdwenen.

Remmen en wielen

Wat betreft de remmen en de wielen hebben de regelmakers in 2019 al een aantal wijzigingen doorgevoerd, maar zoals verwacht gaan de veranderingen in 2022 nog een stapje verder. Net als bij de voorvleugels het geval is, moet hier voorkomen worden dat de teams bewust vuile lucht naar de zijkant van de auto kunnen geleiden.

De remschijven groeien in 2022 naar een diameter van 330 millimeter (voorheen 278) als gevolg van de nieuwe 18-inch velgen. Ook de remtrommels worden daardoor een maatje groter in 2022. Het verschil was goed te zien op de zogenaamde mule-auto's die tijdens de tweedaagse test in Abu Dhabi werden gebruikt (zie bovenstaande vergelijking). Mercedes reed er al met het nieuwe formaat remtrommel, Red Bull nog niet.

Alle teams krijgen hun nieuwe 18-inch velgen komend seizoen geleverd van BBS, dat de tender heeft gewonnen om Formule 1's vaste velgenleverancier te worden. Zeer waarschijnlijk krijgen we overigens niet al te veel te zien van die velgen. Terug van weggeweest in 2022 zijn namelijk de rim covers, of in het Nederlands: de wieldoppen. Anders dan toen ze verboden werden in 2010 is het feit dat de wieldoppen dit seizoen met het wiel mee zullen draaien, wat de vorige keer niet het geval was.

 

Mogelijk krijgen de wieldoppen dit jaar nog een extra functie. Niet ten gunste van de prestaties, maar ten gunste van het publiek. De Formule 1 experimenteert namelijk met een display op de wieldoppen waarop informatie getoond kan worden. McLaren heeft hiermee al gereden tijdens de eindejaarstest in Abu Dhabi.

De ophanging

3

Mede als gevolg van de wissel naar 18-inch velgen, zullen de teams voor komend seizoen ook de nodige wijzigingen moeten doorvoeren aan de ophanging. Bovendien keert de Formule 1 dit jaar terug naar de klassieke ophanging van veren en dempers, in tegenstelling tot een aantal hydraulische hulpstukken die de laatste jaren steeds vaker werden ingezet. Ook de extreme push rods en opstaande verlengstukken behoren tot het verleden.

Als gevolg van dit alles en de wijziging van de aerodynamische filosofie, is het aan te nemen dat sommige teams dit jaar weer teruggrijpen naar de pull rod-ophanging aan de voorzijde van hun auto. De laatste keer dat we in de Formule 1 zagen was in 2015, toen Ferrari na drie jaar ook afstapte van haar conventionele layout.

Bodywork

Als onderdeel van de aerodynamische veranderingen, de terugkeer van het grondeffect en de wijziging van de voor- en achtervleugel, zal er dit jaar meer nadruk komen te liggen op de aerodynamische prestaties van de vloer. Door de extra nadruk op de onderkant van de auto, zal ook de rand van de vloer er anders uit komen te zien dan in 2022. Aan de voorkant van de vloer zal het leiden tot misschien wel vier naar voren gerichte panelen, een vleugel aan de rand en het schrappen van het hele vleugelpakket waar voorheen de bargeboards zaten. Ook de sidepods komen er dit jaar anders uit te zien. De hoge inlaat waar alle teams voor kozen in 2021 - en in 2017 voor het eerst werd gebruikt door Ferrari - zal dit jaar namelijk niet meer zo makkelijk te implementeren zijn.

Ferrari SF70H detail zijkant

Photo by: Giorgio Piola

Dit alles is een gevolg van de bovenste van de twee SIPS (Side Impact Protection Spars) die in 2022 op zijn minst 60mm hoger geplaatst moeten worden dan in het verleden. Hierdoor blijft er opeens een stuk minder ruimte over voor de hoger geplaatste ingang van de sidepods. Het valt niet uit te sluiten dat teams hier alsnog een oplossing voor hebben gevonden, waarmee ze de inlaat alsnog wat hoger kunnen plaatsen. De vraag is echter in hoeverre een hoge inlaat nog voordeel blijkt te zijn, nu de hele luchtstroom over de auto vanwege de nieuwe reglementen zal veranderen.

Een andere verandering die een drastische impact kan hebben op het ontwerp van de sidepods - en daarmee de gehele achterzijde van de auto - is de terugkeer van bodyworkpanelen uitgerust met sleuven voor de koeling.

Met het gebruik van deze sleuven kan een deel van de warme lucht die rondom de krachtbron ontstaat worden afgevoerd, wat weer kan leiden tot interessante verschillen in het bodywork. Dit zal echter per circuit afhangen van de omstandigheden en de benodigde hoeveelheid neerwaartse druk. Over het algemeen kan het leiden tot een veel slankere achterzijde (ook wel de flessenhals genoemd) , al hangt dat weer samen met tal van keuzes op het gebied aerodynamica en koeling op andere onderdelen van de auto.

De achterzijde

Aan de achterkant van de auto troffen we de voorbije jaren vaak één grote uitlaatpijp aan, met vlak daaronder nog één of twee kleinere uitlaatpijpen geplaatst. Dit komt in 2022 te veranderen, wanneer er voor de laatste 150 millimeter van het uitlaatsysteem nog maar één centraal geplaatste uitlaatpijp is toegestaan. Deze zal vlak bij een andere oude bekende worden geplaatst, die in 2022 weer zijn rentree maakt: de zogenaamde lower beam wing. Dit lagere deel van de achtervleugel verdween in 2013, maar zal dit jaar weer terugkeren aan de achterzijde van de auto.

De F1-wagen van 2022 detail

Photo by: Mark Sutton / Motorsport Images

De beam wing mag uit twee delen bestaan en het ontwerp ervan zal zeker per team gaan verschillen. Aan het uiteinde van het bovenste vleugelelement is tevens een zogenaamde Gurney flap toegestaan, een extra flapje aan de bovenzijde van de vleugel. De terugkeer van de lower beam wing zorgt mogelijk ook voor wat meer diversiteit in het ontwerp van de steunpilaren van de achtervleugel, of het nu een structurele of aerodynamische functie betreft. 

Het ontwerp van de achtervleugel an sich zal hoe dan ook sterk verschillen van het exemplaar dat we de voorbije jaren hebben gezien. Zo zal de endplate een vloeiendere vorm krijgen en aan de bovenzijde overvloeien in het horizontale vleugelelement. De nieuwe achtervleugel heeft niet alleen een esthetische functie. De nieuwe vorm zal de luchtstroom aan de achterzijde van de auto namelijk een andere kant op dirigeren dan voorheen, waardoor een eventuele concurrent die er vlak achter rijdt veel minder last heeft van vuile lucht. Het is een van de maatregelen die ervoor moeten zorgen dat auto's elkaar makkelijker kunnen volgen in het nieuwe seizoen en de fans dus meer inhaalacties te zien krijgen.

De Formule 1 hoopt dat het aantal inhaalacties er met de nieuwe auto's dermate op vooruit gaat dat we in de nabije toekomst afscheid kunnen nemen van DRS. Het systeem dat de achtervleugel open moet klappen ontbrak zelfs op de showauto die de Formule 1 vorig jaar aan het publiek presenteerde. Het Drag Reduction System zal in 2022 echter nog altijd deel uitmaken van de auto's. Om een beeld te krijgen van hoe DRS er dit jaar uit komt te zien moeten we terug naar een schaalmodel waarmee de Formule 1-organsatie al eerder de nieuwe regelementen presenteerde. Dit schaalmodel laat echter nog ruimte voor eigen interpretaties van de teams.

Schaalmodel volgens de F1-regels voor 2021

Photo by: Mark Sutton / Motorsport Images

Naast de hierboven genoemde elementen krijgen de teams dit jaar ook voor het eerst te maken met een voorgeschreven wielbasis. Met een voorgeschreven wielbasis van 3600 millimeter zal de afstand tussen de wielen dit jaar niet al te veel afwijken van de afmetingen die we de voorgaande jaren hebben gezien, maar het betekent wel een nieuwe beperking voor de ontwerpers.

Tenslotte zijn we aanbeland bij het minimumgewicht van de auto, dat in 2022 weer met een aantal kilogram omhoog gaat. Waar het minimumgewicht van de auto's vorig jaar nog op 752 kilogram lag, neemt het aantal dit jaar toe tot een gewicht van maar liefst 795 kg. Het is onder andere een gevolg van de grotere velgen, banden, remschrijven en remtrommels. Daarnaast wordt er ook een extra marge ingecalculeerd voor alle veiligheidsmiddelen en de crashstructuur, om de auto's ook dit jaar weer te laten slagen voor de aangescherpte crashtests.