Uitgelegd: Hoe de vloer belangrijker wordt bij F1-auto’s 2022

De Formule 1-teams staan voor een grote uitdaging met de geheel nieuwe technische reglementen voor 2022. Daarvoor moeten zij een nieuwe bolide met een geheel andere filosofie ontwerpen. De vorige generatie Formule 1-auto’s was weliswaar razendsnel en genereerde veel downforce, maar het grote aantal kleine vleugeltjes en flapjes maakten het lastiger om te volgen en in te halen. Daarom gaat het uiterlijk van de wagens dit jaar flink op de schop. Hoe de bolides er precies uit komen te zien, is momenteel nog onduidelijk. De FIA en de FOM hebben in juli op Silverstone dan wel een showmodel getoond op basis van de nieuwe regels, maar de nog te presenteren ontwerpen van de teams kunnen daar toch redelijk van afwijken.

Onder de nieuwe reglementen moeten de coureurs elkaar makkelijker kunnen volgen. Dat moet weer leiden tot meer inhaalacties en spannendere races. De lat ligt na het beklijvende seizoen 2021 – waarin tot de laatste race om beide wereldtitels werd gestreden – hoog, maar Nikolas Tombazis heeft er vertrouwen in. “We hopen in de toekomst op spannende duels op de baan door de nieuwe aerodynamische configuratie van de auto’s”, stelt het hoofd technische zaken voor single-seaters bij de FIA. “We geloven dat de gekozen oplossingen langere gevechten op de baan faciliteren, zonder dat de banden oververhitten en snel slijten vanwege het verlies aan grip door de turbulente lucht van de auto ervoor.”

Om dat te bereiken, worden de nieuwe F1-wagens ontworpen met een andere aerodynamische filosofie dan in de recente geschiedenis. Het grondeffect keert namelijk terug doordat aan beide kanten van het chassis zogenaamde Venturi-kanalen worden gecreëerd. Hierdoor wordt de auto in zekere zin naar het asfalt gezogen en dat moet de bolides minder gevoelig maken voor de vuile lucht van andere bolides. Bovendien wordt de efficiëntie van de voor- en achtervleugel verminderd en verdwijnen de turning vanes onder de neus, de bargeboards en de vleugeltjes naast de sidepods. De ontwerpers moeten dus naar andere oplossingen kijken om de lucht richting de sidepods en de enorme diffuser te sturen.

De verdeling van de aerodynamische load van de F1-auto in 2021

Foto: Giorgio Piola

Ten opzichte van 2021 moeten de F1-bolides dit jaar op een andere manier aan hun downforce komen. Voorheen werd de neerwaartse kracht relatief gelijkmatig over de auto gegenereerd: de voorvleugel was verantwoordelijk voor grofweg een derde van de downforce, evenals respectievelijk de vloer en de achtervleugel. De voorvleugel had grote invloed op de prestaties, want samen met de turning vanes onder de neus en de bargeboards werd dus veel downforce gegenereerd. In de slipstream en turbulente lucht van een andere auto ging echter de helft van deze downforce verloren. Het gevolg: een toename van onderstuur, wat weer leidde tot oververhitting van de banden en een hogere bandenslijtage.

De verdeling van de aerodynamische load van de F1-auto voor 2022

Foto: Giorgio Piola

Om er in 2022 voor te zorgen dat het volgen en inhalen makkelijker wordt en tot minder bandenslijtage leidt, komt er dus een nieuwe aerodynamische filosofie. Theoretisch gezien gaat de vloer dit jaar ongeveer de helft van de downforce genereren, terwijl de voor- en achtervleugel verantwoordelijk zijn voor ieder ongeveer 25 procent. Het grondeffect moet de vloer een belangrijkere rol geven in 2022 en door de zuigende werking van dat concept is er hoop dat de auto’s minder downforce verliezen als ze kort achter een concurrent rijden. De hoop was dat het downforceverlies in de zogenaamde vuile lucht hierdoor zou afnemen tot slechts 10 procent.

Op basis van de eerste data lijkt die doelstelling echter te ambitieus, waardoor waarschijnlijk genoegen genomen moet worden met een minder grote verbetering van de situatie. Het is dan ook geen toeval dat Tombazis en de FIA bereid zijn om in te grijpen: “Gedurende het seizoen moet de FIA de oplossingen van de teams om hun auto’s te ontwikkelen evalueren. Onze meetlat om te beoordelen of deze toelaatbaar zijn, zal zijn dat er geen concepten tussen mogen zitten die voor een toename van de turbulentie in de slipstream zorgen.” De nieuwe F1-bolides mogen dus niet op dezelfde manier verstoringen van de luchtstroom achter de auto veroorzaken.

De beperkingen in het reglement maken ook dat de ontwerpers naar manieren gaan zoeken om zogenaamde air skirts te creëren, waarmee de Venturi-kanalen onder de vloer afgesloten worden en er zodoende meer downforce gegenereerd wordt. Daarbij zullen ze gebruik maken van de kennis die zij door de jaren hebben vergaard in het sturen van de luchtstromen. Een anonieme ontwerper denkt echter niet dat de FIA daadwerkelijk ontwerpen gaat afkeuren. “Het is ondenkbaar dat ze ideeën kunnen verwerpen op basis van de intentie van het reglement. Als de bewoordingen van het reglement gevolgd worden, moeten ze geaccepteerd worden. Ik verwacht veel protesten en we zullen meer advocaten zien bij de teams zien dan we mogelijk verwachten. Zolang we niet weten wat de beste manier van ontwikkelen is, zullen we een turbulente fase tegemoet gaan.”

Render van 2022-auto met Williams-livery