Nel campionato mondiale di F1 del 2011 la scuderia Red Bull Racing è stata indiscutibilmente la migliore, lo testimoniano le 14 pole position e le 11 vittorie del pilota Sebastian Vettel.
Dietro questa “schiacciante” superiorità c’è indubbiamente un grande campione come Sebastian Vettel che quest’anno è sempre stato velocissimo e non ha sbagliato nulla, ma non solo…..c’è molto di più. Lasciatemi spiegare.
Dal mio punto di vista la superiorità tecnica dimostrata della RB7 è basata su cinque principali punti di forza:
- Motore Renault
- Soffiaggio degli scarichi in fase di rilascio nella zona del diffusore
- Serbatoio di maggiore capienza
- Assetto denominato “rake”
- Ala anteriore flessibile
1. Motore Renault
Vi posso assicurare che una buona parte del vantaggio in termini di carico aerodinamico raggiunto dalla Red Bull proviene dal motore. I tecnici Renault sono riusciti prima di tutti e meglio di tutti (già dallo scorso anno) a gestire il motore con speciali mappature in modo da produrre gas di scarico anche in fase di rilascio senza pregiudicare l’affidabilità del motore (come ben sapete c’è un limite massimo di utilizzo di 8 motori all’anno). In sostanza le farfalle rimangono alzate, la benzina mista aria entra in camera di combustione, ma non avviene lo scoppio tramite le candele poiché il motore è in fase di rilascio. Pertanto la benzina mista aria passa direttamente verso i tubi di scarico che sono roventi, è qui che si crea la combustione con il risultato di avere gas di scarico anche in fase di rilascio!
Vi invito a vedere l’animazione di Giorgio Piola sul seguente sito:
http://www.corriere.it/sport/speciali/2011/formula1/ . L’animazione 3D si chiama “il soffiaggio caldo proibito da Silverstone” del 8 Luglio 2011.
Il risultato finale è il raggiungimento di maggiore uniformità possibile di quantità gas caldi sia in fase di accelerazione sia in fase di rilascio, necessari per il bilanciamento del carico aerodinamico della vettura.
Non sono sicuro che gli altri motoristi siano ancora arrivati questo livello, soprattutto per quel che riguarda l’affidabilità. In particolare la Ferrari si è recentemente opposta a questo tipo di soluzione in fase di discussione dei regolamenti tecnici del prossimo anno.
Ora potrete capire perché il team Red Bull ha deciso di rinnovare la fornitura di motori dalla Renault fino al 2016.
2. Soffiaggio degli scarichi nel diffusore
La seconda mossa fondamentale è stata quella di sviluppare il soffiaggio dei gas di scarico nel diffusore.
Come ho già sottolineato in un mio precedente articolo su questo blog, http://spontoncristiano.wordpress.com/2011/10/16/l%E2%80%99mportanza-di-%E2%80%9Cinterpretare%E2%80%9D-il-regolamento/
i tecnici Red Bull hanno interpretato al meglio il regolamento facendo passare i gas di scarico in un buco in ciascuno dei due lati del diffusore ed indirizzandoli sotto il diffusore stesso, creando di fatto una sorta di “minigonna termica”.
Nella zona del diffusore è stata quindi ottenuta una elevatissima deportanza in quanto la soluzione porta due vantaggi combinati. Il primo riguarda l’immissione di aria calda spinta dagli scarichi sotto il diffusore. Osservate il cerchio rosso sulla foto qui sotto.
Il secondo riguarda l’utilizzo della stessa aria calda per “sigillare” il diffusore posteriore. Potete vedere l’animazione di Giorgio Piola sul seguente sito, (con particolare attenzione agli ultimi 30 secondi):
http://www.corriere.it/sport/speciali/2011/formula1/ . L’animazione 3D si chiama “RB7, la monoposto perfetta” del 14 Ottobre 2011.
Si comprende come il sistema sia basato sull’accelerazione dei flussi d’aria non solo tramite la compressione verticale, ma anche laterale. La stessa filosofia verrà riproposta anche sull’ala anteriore che verrà spiegata sucessivamente…………
Il soffiaggio degli scarichi si è scoperto inoltre che dà ulteriori vantaggi in quanto minimizza vortici aerodinamici nocivi in prossimità delle ruote posteriori.
L’unico inconveniente accaduto durante quest’anno, si è verificato durante il GP di Abu Dhabi a Vettel.
Probabilmente un difetto della mappatura del motore riguardante un eccessivo soffiaggio durante “launch start cycle” (la fase di partenza) ha perforato la fiancata della gomma posteriore.
Durante il primo giro, mentre Vettel affrontava una curva a veloce percorrenza, la gomma, in quel momento molto sollecitata, ha ceduto e si è stallonata dal cerchio.
A partire da Monza la Red Bull ha, inoltre, aumentato le dimensioni del taglio orizzontale nel fondo della Rb7 (cerchio giallo) in corrispondenza del foro per lo starter. Questa apertura e’ stata regolamentata dalla FIA a partire dalla scorsa stagione per impedire che possa essere sfruttata per realizzare un doppio diffusore. Per poterlo realizzare la Red Bull ha ottenuto una particolare deroga dalla FIA. Tale deroga è stata concessa alla Red Bull in quanto gli ingegneri hanno dimostrato che tale apertura serviva per evacuare al meglio il calore proveniente dalla zona del cambio dove sono presenti anche le batterie del KERS. Quindi, con la scusa dell’affidabilità la Red Bull ha ottenuto, grazie alla FIA, un notevole vantaggio aerodinamico.
3. Serbatoio di maggiore capienza
Secondo voi perché l’anno scorso la Red Bull, pur avendo già un buon sistema di soffiaggio degli scarichi (ulteriormente perfezionato quest’anno), non era molto più performante della concorrenza? Semplice, il serbatoio di carburante non era abbastanza capiente. Quanto i tecnici Renault hanno cominciato ha rendere realmente efficace il sistema sopra descritto la vettura ovviamente era già stata omologata ai crash-test.
Nel 2011 i tecnici Red Bull hanno progettato la RB7 seguendo le indicazioni dei tecnici Renault che avevano segnalato un maggiore consumo di carburante mediamente del 10%.
Mente i concorrenti….? Ha fatto il contrario! Dal momento che non avevano la tecnologia combinata motore / soffiaggio scarichi, hanno limitato il più possibile i serbatoi con lo scopo di ridurre gli ingombri sulla vettura. In particolare la Mercedes GP ha deciso di puntare sull’abbassamento dei consumi con conseguente sottodimensionamento del serbatoio.
Vi segnalo due esempi pratici riguardanti questo aspetto.
1. Alla fine del GP del Giappone (Suzuka), Button ha parcheggiato la sua vettura subito dopo la bandiera a scacchi senza neanche fare il giro di rientro probabilmente perché ha utilizzato al limite gli scarichi soffiati (durante l’anno sviluppati dalla Maclaren e dai tecnici Mercedes anche se con percentuali inferiori alla RB7) e il team avrà avuto paura di finire la corsa senza il quantitativo minino di carburante consentito dal regolamento (3 litri), con certa automatica squalifica dalla classifica finale del Gran Premio! Ricordo che quest’anno è successa una situazione simile anche a Fernando Alonso.
2. Quest’anno (come sempre da 25 anni ad oggi) sono andato a vedere il GP d’Italia a Monza.
Ero seduto in una tribuna all’uscita della variante Ascari, pertanto riuscivo a sentire distintamente il soffiaggio degli scarichi in rialscio alla frenata della curva Parabolica delle varie monoposto. Quello della La RB7 era nettamente il più potente, non solo rispetto alla concorrenza che era equipaggiata con propulsori differenti, ma anche rispetto a quello della Lotus-Renault. Ovviamente perché anche il team Lotus-Renault non aveva un serbatoio sufficientemente grande per poter sostenere un maggior consumo di carburante derivato dall’aumento del soffiaggio!
4. Assetto “rake”
Il team Red Bull ha studiato un sistema molto intelligente che consiste in un precarico sulle sospensioni anteriori che permette di abbassare l’avantreno, non idraulicamente poiché è proibito, sfruttando il carico dovuto alla resistenza aerodinamica. Guardate la foto su questo blog
Inoltre la conferma arriva da questa interessantissima foto scattata a Monza e presente nel blog.
Si vede che il coltello, (indicato con la freccia) in corrispondenza dell’abitacolo è visibilmente consumato.
Ma in ogni caso la vettura da ferma rispetta le altezze minime dal fondo scalinato (e le rispetterebbe anche se fosse in movimento!)
Questa soluzione offre due vantaggi combinati. Quando la vettura è in movimento, la parte anteriore è più “schiacciata” al suolo quindi crea maggiore accelerazione dei flussi aerodinamici, mentre nella zona posteriore il diffusore risulta più alto da terra per “lasciare spazio” ai gas provenienti dagli scarichi. Tutto ciò porta ad un sensibile aumento della deportanza.
Si stima che tale sistema permetta alla vettura di ottenere un rake di 3:1.
Pertanto se l’altezza da terra anteriore delle Red Bull è di circa 25mm, quella posteriore è di 75 mm.
5. Ala anteriore flessibile
L’ala anteriore è e sarà l’area di maggior interesse e sviluppo da parte di tutte le scuderie per via dell’abolizione del posizionamento degli scarichi vicino al diffusore dal 2012 in poi.
Anche se al momento non è ancora chiara la questione riguardo al soffiaggio dei gas in rilascio……..
Fin dall’inizio dell’anno il team Red Bull ha proposto un’ala molto innovativa, che si flette nella parte esterna. Osservate la foto comparativa RedBull / McLaren.
La realizzazione è stata di complicata gestione per via del regolamento FIA molto restrittivo che prevede di applicare un peso di 100 Kg all’ala senza che la stessa abbia una flessione maggiore di 2 cm. Vedere foto: http://spontoncristiano.files.wordpress.com/2011/04/101045662-e394115a-69d9-4562-b47c-95e50639e603.jpg
Pertanto la sfida di Red Bull è stata quella di far realizzare un’ala con una particolare trama delle fibre di carbonio in modo tale che si flettesse solo sopra determinate pressioni aerodinamiche.
Anche in questo caso il filo conduttore è stato quello di ottenere una sorta di sigillo laterale.
Per dovere di cronaca, anche la Ferrari è arrivata a questa soluzione ed anche in questo caso ha richiesto e passato i controlli della FIA prima del GP della Korea, quando Alonso per la prima volta ha usato questo tipo di ala.
In definitiva il team Red Bull ha progettato la RB7 in modo da massimizzare la deportanza tramite l’utilizzo massimale del fondo piatto, mentre il concorrente principale di quest’anno, Mclaren, ha preferito cercare altre aree di sfruttamento come la parte superiore (muso basso pance molto scavate per portare aria verso il cofano e l’alettone posteriori).
Inoltre ciò che trovo realmente innovativo sulla RB7 è la massimizzazione del concetto di sigillo laterale. L’aria viene condotta sotto il fondo piatto tramite l’ala flessibile e mantenuta compressa lateralmente anche in uscita tramite la creazione di una minigonna ternica con l’utilizzo del soffiaggio dei gas di scarico.
Il sistema nel complesso è quello che definisco un “tunnel aerodinamico”.
In caso Sebastian Vettel facesse la pole position e/o vincesse anche l’ultima gara in Brasile, aggiornate pure il pallottoliere
P.S. Mi sono sempre riferito allo team Red Bull, ma sapete bene in realtà chi è la mente…………
di Gabriele Peccetti
