Waarom ontwikkeling F1-spatborden voor regen zo complex blijkt

De Formule 1 heeft enkele dagen na de Britse Grand Prix een eerste test afgewerkt met spatborden, die ervoor moeten zorgen dat F1-auto's minder spray omhoog werpen tijdens regenraces. Hoewel de test op Silverstone nuttig was met het oog op het bereiken van een goede correlatie, erkent de FIA dat het ontwerp nog verder verbeterd moet worden.

Pakket voor nat weer

Naar aanleiding van de vroegtijdig afgebroken GP van België van 2021 en het slechte zicht tijdens de Japanse GP van vorig jaar is de FIA op zoek gegaan naar mogelijke oplossingen om spray in regenachtige omstandigheden te verminderen. Daarbij is de internationale autosportbond uitgekomen op spatborden, die voor regenraces op de Formule 1-auto's gemonteerd kunnen worden. Op Silverstone werd vorige week voor het eerst getest met een prototype, maar dat was niet direct een succes. Wel was de test nuttig om data te verzamelen en de correlatie met de simulatiemodellen te verbeteren.

"Het was natuurlijk perfect geweest als alles goed was geweest en we zodoende al een oplossing hadden gehad om in oktober of iets dergelijks te kunnen introduceren", zegt Nikolas Tombazis, hoofd single-seaters bij de FIA. "Dat was echter niet het geval. We zijn volledig toegewijd om dit te laten werken, want we weten dat dit vroeg of laat het verschil gaat maken tussen een race die afgelast moet worden of toch door kan gaan. En zelfs als het maar één keer een race zou redden en daarmee voorkomt dat 100.000 mensen een situatie zoals Spa 2021 meemaken, dan is het al meer dan waard."

De controversiële Belgische GP, waarin de coureurs slechts enkele ronden achter de safety car aflegden alvorens er een uitslag werd opgemaakt, vormde voor de FIA de aanleiding om energie te steken in het verminderen van spray en het verbeteren van het zicht. Men wilde graag iets maken dat op de auto's gezet kan worden zodra de regen zo hevig is dat het in normale omstandigheden onmogelijk is om te rijden. Op Silverstone was het eerste prototype voor het eerst te zien. De spatborden bestaan uit twee delen: eentje boven elk wiel, terwijl achter alle wielen dicht bij de grond een soort overdwars geplaatste bargeboard komt. Het hele systeem wordt op de ophanging bevestigd, waardoor het meebeweegt met de wielen.

Het vooraanzicht van een F1-bolide die is uitgerust met de spatborden.

Het vooraanzicht van een F1-bolide die is uitgerust met de spatborden.

Foto: FIA

Eerste test nuttig om data te vergaren

Mercedes en McLaren hielpen de FIA tijdens de test op Silverstone, waar een deel van het circuit kunstmatig nat werd gemaakt. Mick Schumacher reed in een W14 met spatborden, terwijl Oscar Piastri zonder wielkappen op de MCL60 reed om voor een referentiepunt te zorgen. Ook volgde de Australiër de Mercedes om zo feedback op het zicht te geven. Uiteindelijk draaide de hele oefening om het verzamelen van data over hoe water zich gedraagt als het door een F1-auto omhoog wordt geworpen én om het aerodynamische team van de FIA van echte informatie te voorzien voor de juiste correlatie met het onderzoek. Vooral het modelleren van waterdruppels is een uitdaging gebleken voor hoofd aerodynamica Jason Sommerville van de FIA en zijn collega's, al vonden ze in modellen voor de openbare weg wel een nuttig startpunt.

Tombazis benadrukt echter dat het geen gewone oefening was. "We zijn eind vorig jaar begonnen en na veel CFD-simulaties wisten we al snel dat het niet zo simpel zou zijn als iets monteren en ermee wegrijden", legt hij uit. "De CFD-simulaties waren al lastig, want je moet ook waterdruppels simuleren. Daarnaast is er ingewikkelde fysica bij betrokken als het om waterdruppels binnen een stromingsveld gaat. Ook heb je dan correlatie nodig, want we weten niet precies hoeveel water omhoog wordt gezogen en hoeveel wordt opgeworpen door de banden. Je weet ook niet de exacte diameter van de druppels. De simulatie wordt daardoor al snel heel ingewikkeld en daarom hadden we correlatie nodig."

Tijdens de Belgische Grand Prix van 2021 leidde slecht zicht tot slechts drie ronden achter de safety car.

Tijdens de Belgische Grand Prix van 2021 leidde slecht zicht tot slechts drie ronden achter de safety car.

Foto: Erik Junius

De grote uitdaging was het ontwikkelen van een apparaat dat in een F1-omgeving werkt en minimale verstoringen van de aerodynamica veroorzaakt, terwijl het op hoge snelheid veilig op de auto's moet blijven zitten. "We wilden dat de auto's niet al te veel verliezen qua prestaties, maar ook willen we de aerodynamica niet te veel verstoren", vertelt Tombazis. "Dat is tot op zekere hoogte onvermijdelijk. De echte aerodynamische belasting van de grote, complete spatborden zou behoorlijk hoog zijn. De bevestiging op de uprights van de wielophanging moet dan robuust zijn om er niet af te vliegen bij 300 kilometer per uur."

Verbeteringen blijken nodig tijdens test op Silverstone

Tijdens de test op Silverstone bleek dat de prototypes weinig impact hadden op de spray, iets wat Tombazis niet erg vindt om toe te geven. "We maakten gebruik van redelijk kleine apparaten die slechts een klein deel van de wielen afdekten. Persoonlijk twijfelde ik al of het zou werken. Ik vroeg me af of dit genoeg oppervlak afdekte en of het genoeg effect zou hebben", stelt hij. "Nu blijkt dat het geen tastbaar verschil maakte. Wel hebben we veel data verzameld, zodat we met meer vertrouwen kunnen correleren. Het was dus een nuttige eerste test. We zijn er nog niet met de configuratie en dus moeten we het opnieuw proberen. Er zijn weinig projecten die meteen prefect zijn, dus we moeten er verder aan werken. Momenteel is een groot deel van het wiel nog niet bedekt. We hebben het concept dus nog niet rond, maar ik denk ook niet dat dit genoeg is om te kunnen zeggen dat het niet werkt."

Sergio Perez wordt in het natte Montreal achtervolgd door Carlos Sainz.

Sergio Perez wordt in het natte Montreal achtervolgd door Carlos Sainz.

Foto: Patrick Vinet / Motorsport Images

Een van de lastige zaken in deze hele oefening is het beoordelen hoeveel spray wordt opgeworpen door de diffuser, iets waar weinig aan gedaan kan worden met de spatborden. "Het probleem is inherent aan diffusers, al hebben sportscars hier overwegend minder last van. Daarom ben ik optimistisch dat we het kunnen verbeteren. Maar zoals gezegd moeten we door met het onderzoeksprogramma totdat we het goed kunnen kwantificeren", zegt Tombazis. In de komende maanden wordt dan ook verder gewerkt aan een volgende versie. Wel belooft het een uitdaging te worden om een nieuw testmoment te plannen, zeker zodra de GP van Singapore het startsein geeft voor een lange reeks overzeese races.

Bovendien zijn er nog enkele praktische overwegingen zodra de spatborden met succes zijn getest en goedgekeurd. "Zodra we iets hebben waarvan we denken dat het een tastbare en zichtbare reductie van de spray oplevert en het goedgekeurd krijgen in de technische reglementen, dan zullen er gesprekken op gang komen", aldus Tombazis. "Als het goed is ontworpen, kost het niet meer dan vijf of tien minuten om het te monteren. Stel je voor dat een race wordt stilgelegd vanwege een stortbui, dan moeten de teams het gemonteerd kunnen hebben zodra alles en iedereen weer bij elkaar komt."

De F1-teams zijn voorstander van het idee, want iedereen beseft dat de sport zich niet nog een scenario als Spa 2021 kan veroorloven. "Het is een probleem waar we graag een oplossing voor willen vinden, want ik denk dat de teams én de fans het haten als een race niet door kan gaan door te moeilijke omstandigheden", zegt Andrew Shovlin, trackside engineering director van Mercedes. "Op dit moment zijn ze nog niet klaar voor productie of opname in het reglement, dus er is nog werk te doen. Ze verbeteren de hoeveelheid spray die van de banden afkomt, maar er komt nog veel uit de diffuser dat door de achtervleugel nog verder omhoog wordt geworpen. Het zijn echter interessante eerste stappen, waarvoor wij de auto en enkele onderdelen voor ontwikkeling aanleveren. Het is aan de FIA om te beslissen hoe het project verder gaat en wat er in de toekomst gebeurt."

Sluit je aan bij de Motorsport community

Praat mee
Vorig artikel De startopstelling voor de Formule 1 Grand Prix van Hongarije 2023
Volgend artikel 'Kortere wielbasis, minder versnellingen voor F1-auto's 2026'

Beste reacties

Meld je gratis aan

  • Snel toegang tot je favoriete artikelen

  • Stel alerts in voor breaking news en je favoriete coureurs

  • Laat je horen met de reactiemodule

Motorsport prime

Ontdek premium content
Abonneer

Editie

Nederland Nederland