La nuova era regolamentare di F1 2022 è oramai alle porte. Le congetture sullo scenario prossimo al debutto sono molteplici. D’altronde non potrebbe essere altrimenti con un cambio così grande. I reparti tecnici delle scuderie saranno presto messi al cospetto di un ingente quantità di incognite. Di per sé, infatti, le vetture avranno una carreggiata più stretta. Questo significa che lo spazio a disposizione tra le ruote anteriori e telaio sarà minore. Da un punto di vista aerodinamico trattasi di un aspetto da tenere in grande considerazione, in quanto la portata d’aria che potrà fluire verso il resto della monoposto sarà più contenuta.
Ragione per la quale risulterà di vitale importanza curare al massimo questa zona per non ostacolare il fluido che la attraversa. Tra i contesti da attenzionare con estremo interesse ci sono telaio il muso, dove quest’ultimo dovrà essere contenuto in un volume di riferimento che costringerà i tecnici ad abbassare tale elemento. Inoltre la principale ripercussione si avrà sulla geometria delle sospensioni. Fino ad ora, anche con i musi considerati bassi delle vetture 2021, tutte le squadre hanno sempre utilizzato uno schema push-rod per l’asse frontale.
Il motivo è da ricercarsi nella volontà di liberare il più possibile la zona al di sotto dell’elemento in questione per garantire una maggior portata d’aria verso la zona delle pance, dove il flusso veniva poi affidato ai bargeboard. Lo schema prevede un puntone che si aggancia nella parte alta del telaio al bilanciere. Quest’ultimo, un particolare tipo di rotore, trasferisce poi il movimento all’ammortizzare e alle altre componenti.
La posizione degli elementi sospensivi consente di “scavare” la zona inferiore. Al contrario, la minor altezza del telaio fissata dal regolamento 2022 ha spinto diversi team a pensare ad una diversa soluzione sospensiva per l’asse anteriore. Ecco perchè potrebbe rientrare in gioco il tanto chiacchierato e incompreso schema Pull-rod, spesso ritenuto non all’altezza della situazione.
Tale disegno è stato adottato dalla Ferrari (clicca qui per le anticipazioni tecniche sulla Rossa) a partire dalla stagione 2011 sino al 2015. Spesso criticato e da molti considerato come causa delle scarse prestazioni della Rossa in F1 in quegli anni. Di certo il modello adottato sulle vetture di Maranello aveva delle colpe e, con ogni probabilità, la soluzione studiata dai tecnici italiani con i regolamenti passati non è risultato affatto ottimale. Tuttavia, come detto, potrebbe tornare assai utile proprio nel prossimo campionato.
Innanzitutto tra le due soluzioni c’è una differenza sostanziale: quando la vettura entra nella fase di rollio il push-rod lavora in compressione, mentre la pull-rod lo fa in trazione. La compressione tende a sottoporre l’elemento trasversale che collega ruota e telaio ad uno stress maggiore rispetto alla trazione. In questo caso il puntone deve necessariamente essere più spesso, montato con una diversa inclinazione per ridurre la componente della forza che produce poi la flessione.
Ciò malgrado l’inclinazione di cui sopra potrebbe essere difficile da ottenere. L’unica soluzione per non inclinarlo troppo, pertanto, comprende l’ispessimento dell’elemento che per contro condurrebbe ad un maggior ingombro aerodinamico. Inoltre, lo schema pull-rod, proprio lavorando in trazione, tende ad essere più orizzontale e ad avere un diametro minore. Tutto ciò si traduce in un disturbo aerodinamico decisamente ridotto che potrebbe fare molto comodo agli ingegneri di F1.
Senza contare il fatto che la sospensione a tirante contribuirebbe all’abbassamento del centro di massa. Un aspetto comunque da considerare malgrado l’incredibile leggerezza degli elementi attuali. Un aspetto svantaggioso della situazione sarebbe la scarsa rapidità con la quale si andrebbero mettere in atto modifiche sugli elementi interni. Essendo posizionati alla base del telaio risulterebbe molto complicato accedervi.
Detto questo, uno schema sospensivo del genere in F1 porta con sé molte incognite dal punto di vista strutturale. Soprattutto considerando che le vetture sembrano essere decisamente più veloci di quanto si stimasse. Tenendo presente che le giornate dedicate ai test invernali sono relativamente poche, una scelta sbagliata potrebbe influire pesantemente sulle prime gare del mondiale.
Viene spontaneo chiedersi quali squadre potrebbero tentare questa carta. Mercedes (leggi qui l’approfondimento sulla W13) e Red Bull hanno due reparti tecnici molto sviluppati e solidi. Non a caso si sono contese l’ultimo mondiale. Soprattutto la scuderia austriaca potrebbe scommettere su una possibilità del genere, visto che in passato proprio loro sono stati i pionieri dello schema a tirante al posteriore. Sicuramente ogni squadra avrà fatto le proprie considerazioni, testando al banco e al CFD entrambe le soluzioni. C’è anche da dire che i vari reparti tecnici potrebbero stupirci con soluzioni a puntoni molto corti e dotati di inclinazioni ridotte, trovando così un compromesso per contenere gli svantaggi tipicamente attribuiti ad un push-rod.
Ciò permetterebbe maggiore spazio nella parte bassa, il che potrebbe quindi aprire a diverse contesti interessanti dal punto di vista aerodinamico. Poste su una bilancia le due soluzioni tendono ad equilibrarsi e anche per questo, al momento, risulta parecchio difficile immaginarsi una griglia di F1 con diverse sospensioni pull-rod durante le presentazioni delle monoposto.
Tra le altre novità più incisive troviamo anche il diametro dei cerchioni aumentato di 5 pollici. Una differenza che scatena un effetto domino non indifferente. Ancora una volta le sospensioni vengono coinvolte. Il maggior diametro porterà ad una diminuzione della spalla. Ciò si traduce direttamente in una riduzione della porzione deformabile dello pneumatico, aspetto sino ad fondamentale in F1 che delegava ai compound parte del compito di assorbire l’energia normalmente affidato alle sospensioni.
In questo modo si potevano montare organi sospensivi più rigidi a favore di una piattaforma aerodinamica più stabile. Tutto ciò, adesso, non si potrà più fare. La capacità di assorbire l’energia, quindi, dovrà tornare ad essere presa in carico interamente dalle sospensioni che presumibilmente adotteranno un assetto più morbido.
Tuttavia il discorso è molto più complesso, in quanto le squadre non si “arrenderanno” in tal senso e cercheranno di garantire un certo assorbimento senza però penalizzare l’aerodinamica. Infatti, maggiore è l’escursione consentita dalle sospensioni più grande sarà l’instabilità della piattaforma aerodinamica. Detto in altre parole, se il fondo subisce continue variazioni in altezza si complica di molto la generazione del corretto carico verticale.
Si avvierà, quindi, un lavoro di ottimizzazione delle geometrie delle sospensioni intervenendo sull’orientamento relativo ai triangoli. La posizione reciproca di tali elementi determina il cosiddetto centro di rollio. In base a questa ubicazione, sull’asse verticale delle F1 si può determinare l’entità del fenomeno oscillante che influisce sul grado di rollio dell’asse stesso. Variando tale punto si ha la capacità di limitare il movimento senza tuttavia dover irrigidire eccessivamente le barre anti-rollio.
In ultima battuta vale la pena menzionare il punto interrogativo sul posteriore. (Ne parleremo in maniera approfondita nel prossimo scritto), in quanto non si sa con certezza che soluzione adotteranno le squadre di F1. Nella storia recente si è largamente utilizzato il pull-rod in varie versioni più o meno estremizzate. I motivi sono i medesimi elencati in precedenza, ma al retrotreno hanno una diversa valenza Il tirante è stato adottato per ragioni aerodinamiche, ma per via della sua minore sezione, in quanto a livello di inclinazione, non si discosta molto dalla soluzione opposta.
Inoltre il tirante va ad attaccarsi alla scatola del cambio per semplificare l’attacco nella parte interna. Con un push-rod, invece, l’attacco sarebbe molto più alto riscontrando una difficoltà concreta nell’ancorare l’elemento. Sebbene al posteriore dovrebbe essere confermato lo schema pull-rod, considerando le nuove coperture Pirelli da 13 pollici, scartare a priori un cambio di direzione visto il maggiore effetto sospensivo non può essere del tutto scartato…
F1-Autori: : Niccoló Arnerich – @niccoloarnerich – Alessandro Arcari – @berrageiz
foto: Francesco Verde – francescoverde_art – Scuderia Ferrari – Red Bull Racing Honda
