F1 senza ali 

La F.1 sta per compiere la terza rivoluzione aerodinamica della sua storia: dal 2001 potrebbero tornare in vigore nientemeno che minigonne ed effetto suolo! Due 
concetti scomparsi da 17 anni. Era il 1983 quando le minigonne (termine con cui venivano definite la bandelle che sigillavano i lati delle pance) e il fondo vettura profilato, che servivano a creare il famigerato “effetto suolo” vennero banditi dalla F.1. Si trattò, allora, della più severa limitazione aerodinamica imposta dal potere sportivo dopo il divieto degli alettoni mobili sancito nel 1969 in seguito al doppio cedimento delle ali sulle Lotus 49 di Hill e Rindt nel Gp di Spagna che provocò un drammatico incidente.
Come mai si è arrivati, oggi, a questa situazione per cui con l’avvento del nuovo millennio la F.1 potrebbe compiere questo clamoroso passo indietro e riammettere
quanto a suo tempo era stato vietato per ragioni di sicurezza? Tutto risale alla metà di ottobre del 1999. Quando, in Malesia, all’indomani del Gp (quello della squalifica Ferrari) si tenne la riunione del Gruppo tecnico. Il delegato alla sicurezza della F.1, Charlie Whiting, aveva richiesto ai direttori tecnici delle varie squadre di ipotizzare alcune soluzioni per rallentare drasticamente le vetture a partire dal 2001 e trovare una soluzione per migliorare i sorpassi in corsa. I vari d.t. incaricarono John Barnard di raccogliere le idee di tutti per proporle al Consiglio Mondiale. E Barnard si è dato da fare. Pure piuttosto in fretta. L’idea, che è stata proposta all’ultimo Consiglio Mondiale della Fia, lo scorso dicembre e che non è stata per adesso approvata ma semplicemente rimandata ad ulteriore analisi  è come abbiamo detto rivoluzionaria. Per ridurre la velocità di passaggio in curva delle F.1, i tecnici hanno alla fin fine sposato proprio le idee suggerite in passato dai piloti. E cioè abolire gli alettoni. Ma i progettisti vanno ben oltre: propongono di vietare completamente le superfici alari classiche, ovvero ali anteriori ed alettoni posteriori, ed anche l’uso degli estrattori posteriori. Suggeriscono poi di mantenere invece il fondo piatto scalinato su tutta la superficie centrale del corpo vettura; ma in più, per compensare tali limitazioni, si vorrebbe riammettere l’uso di pance con un profilo alare inferiore, destinato a sfruttare l’effetto Venturi, per restituire una certa deportanza alle monoposto. Sempre a questo scopo, un ulteriore suggerimento è quello di riammettere le minigonne che consentirebbero di sigillare le fiancate e ricavare due veri tunnel sotto le pance dove generare un consistènte effetto Venturi.
Il primo pensiero è andato al rischio di nuovi incidenti. Negli anni 80, queste bandelle scorrevoli vennero spesso accusate di essere all’origine di incidenti in quanto capitava spesso che dopo un urto ‘su un cordolo o altro si bloccassero in posizione rialzata senza che il pilota se ne accorgesse prima della curva successiva, privando così la monoposto della necessaria aderenza. Un’avaria simile costò la vita a Patrick Depailler, uccisosi al volante della sua Alfa Romeo in test privati a Hockenheim, nel 1981. Ma la tecnologia attuale consentirebbe di costruire minigonne più efficienti e affidabili.
Secondo il comitato tecnico, senza alettoni le F.1 ridurrebbero la velocità in curva; ma l’effetto suolo garantito da pance  profilo alare aggiungerebbe stabilità compensando i difetti introdotti dalle gomme scanalate le quali, a loro volta, potrebbero ricevere una scanalalura supplementare. In più l’assenza degli alettoni favorirebbe i sorpassi. Senza ali, le F1 diventano meno sensibili all’effetto-scia e alla perdita di carico dovuta alle perturbazioni aerodinamiche generate dalla vettura che precede. Mentre i sorpassi oggi sono vanificati proprio dall’instabilità aerodinamica che accusano le monoposto in scia. Un’ulteriore idea è quella di incrementare le dimensioni delle pance sia in profondità, sia in lunghezza, anzi addirittura imporre un’estensione che chiuda praticamente la separazione tra ruote anteriori e posteriori. Questo per semplici motivi di sicurezza. Si creerebbero così due vere strutture d’assorbimento d’urto laterale anche ai lati della sezione anteriore dell’abitacolo, e si limiterebbero i rischi di agganci tra ruote e di conseguente decollo di una monoposto.
Le idee, come visto, sono tante, e rivoluzionarie. Destinate a cambiare la fisionomia stessa di una monoposlo. Ma imporle e approvarlo non sarà semplice. il rigido regolamento che governa la F.1 dice che -per imporre cambiamenti così drastici sin dal 2001 - e quindi a meno di un anno solare dalla sulla eventuale adozione sarà necessano ottenere l’unanimità dei consensi. In parole povere i team dovrebbero essere tutti d’accordo. Ma, sisa, l’unanimità, è merce ben rara in F1 dove ogni pronunciamento in materia regolamentare è frutto di accordi sottobanco e mercanteggiamènti. Questo porta molti a pensare che più realisticamente l’abolizione delle ali e l’introduzione di pance alari e minigonne potrebbe slittare al 2002. A meno che la Fia stessa non imponga ci forza questi cambiamenti, con il pretesto di irrinunciabili motivi di sicurezza. Fece così anche dopo l’incidente di Senna per imporre motori di minor cilindrata e ridurre le ali. Di una cosa però molti addetti ai lavori sono convinti: prima o poi questo cambiamento avverrà. L’alettone, almeno come lo conosciamo noi, è un componente che sta per sparire dalle F1i del futuro.

 

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Un gruppo di musetti: dal 2001, forze i baffi spariranno dai musi 
e le monoposto appariranno come la Mclaren qui sotto.

   
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Fondo Piatto, Pance ad ala: cosa cambia

Nei disegni di Giorgio Piola, la differente forma inferiore delle pance montate sulle monoposto a effetto suolo di fine anni ‘70 a confronto con il fondo piatto introdotto dal 1983. A sinistra, in basso il profilo alare inferiore della Lotus 79 che vinse il mondiale F.1 del 1978. L’intera pancia ha profilo ad ala rovesciata; la minigonna sigillava lateralmente la pancia con il suolo e nel canale si creava il cosiddetto effetto Venturi: il flusso d’aria, accelerandosi in un passaggio prima stretto poi più largo, generava carico deportante. Sopra, la Lotus 80 ancora più evoluta perché si sfruttava anche la coda per il profilo alare. Se passano le nuove regole, le pance delle F.1 torneranno così.

 

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Così nacquero le minigonne

Si deve ad una intuizione geniale di Colin Chapman l’introduzione delle vetture ala e delle minigonne in F1. Anche se, dal punto di vista pratico, il tecnico che mise a punto in galleria del vento la determinante relazione fra profili alari nelle fiancate e minigonne per creare una sorta di effetto Venturi fu un collaboratore di Chapman: Peter Wright (lo stesso che introdusse le sospensioni attive in F1). Eravamo nell’estate del 1976 e Chapman in quel momento in vacanza ricevette un telex con uno strano messaggio «Mosquito flies», cioè «la zanzara vola» che voleva significare che l’esperimento fatto in galleria del vento sigillando con delle minigonne la zona fra le fiancate e suolo aveva creato un buone valore di deportanza da rendere decisamente molto efficienti i profili alari ricavati all’intemo delle fiancate stesse. In pratica veniva dato il, via alla progettazione della prima vettura ad effetto suolo la Lotus 78 (del 1977) progettata materialmente da Tony South gate. Le minigonne erano bande in materiale rigido montate verticalmente nelle fiancate; esse scorrevano nelle paratie chiudendo lo spazio fra fiancata e asfalto impedendo così all’aria che passava nella parte inferiore della vettura di venire espulsa ai lati. In questo modo si creava una sorta di Tubo Venturi (dal nome di un famoso fisico che per primo studiò il fenomeno) dove il flusso veniva accelerato nel punto di maggiore vicinanza al suolo per poi rallentare nella zona che si espandeva all’interno delle ruote posteriori che verrà poi, chiamata dei profili estrattori. Questa differenza di velocità e di pressione dell’aria creava una notevole spinta verso il basso; in poche parole un forte carico deportante che permetteva di ridurre notevolmente l’incidenza degli alettoni tradizionali. I vantaggi erano enormi perché le superfici alari creano deportanza in rapporto al quadrato della velocità e, soprattutto, ‘con l’aumentare dell’incidenza originano anche resistenze all’avanzamento sempre più alte; mentre nelle vetture ad effetto suolo il valore del carico non è penalizzato da resistenze nocive. La successiva Lotus 79 (1978) disegnata da Maurice Philippe decretò il successo dell’intuizione di Chapman con, la conquista del titolo mondiale di Mario Andretti nel 1978. Dalla stagione successiva, ci poco a poco tutte le squadre avversarie adottarono le ali nelle fiancate ed il sigillo al suolo garantito dalle minigonne laterali. Brabham e Williams puntarono su monoposto che erano una versione rivista e corretta della Lotus 79. Chapman nel frattempo aveva cercato la carta dell’esasperazione del concetto di vettura-ala con la poco competitiva 80 che aveva minigonne sia sotto il muso che lungo tutte le fiancate. La complicazione dell’andamento sinuoso delle fiancate stesse compromise l’efficacia del sigillo al suolo delle minigonne. La Lotus 80 però risulta interessante perché è priva anche di alettoni anteriori, cioè proprio come potrebbero essere le future monoposto a partire dal 2001. Questo permetterà di rivedere i sorpassi in F.1. Infatti l’enorme efficienza dell’alettone anteriore sulle attuali monoposto è alla base della loro maggiore difficoltà di controllo quando per effetto delle turbolenze creata dalla scia di una vettura che precede si verifica una ‘drastica riduzione del carico deportanza con conseguente fenomeno di sottosterzo. In pratica la proposta allo studio per il 2001 provocherà un parziale ritorno delle vetture ad effetto sùolo per eliminare la criticità del carico in scia garantendo una buona costanza di valori poiché il carico generato dalla parte inferiore delle vetture è meno sensibile all’effetto scia. Rimarrà il fondo scalinato per evitare le esagerazioni che hanno costretto la Fia ad abolire dal 1983 le minigonne introdurre il fondo piatto nella zona della tangente interna delle ruote. Per poter infatti garantire i valori massimi di carico, le.vetture ad effetto suolo dovevano ridurre al minimo le variazioni di altezza da terra che alteravano i valori del cosiddetto tubo Venturi. Le monoposto viaggiavano praticamènte su sospensioni bloccate perché la perdita di efficienza delle minigonne poteva causare incidenti pericolosi. Con l’introduzione del fondo piatto prima è scalinato poi, le monoposto sono tornate ad avere sospensioni più morbide ed una notevole maggiore sicurezza. Il tutto però ha restituito importanza agli aletoni a scapito dei sorpassi.


La prima verzione della Lotus 80
senza ali e con minigonne sul muso

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Lotus 78 (1977), la prima vera
auto con pance a profilo alare.

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Lotus 79 (peterson, 1978); che vinze con
Andretti il titolo mondiale

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La fortunata Williams  Fw07, qui nella versione del 1980

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