floor edge Ferrari SF-24 EVO - GP Monaco 2024
Ferrari, Red Bull, McLaren e Mercedes l’oggetto di questa analisi. Nelle F1 ci sono due diffusori. Oltre quello al retrotreno, infatti, nelle moderne wing car fa presenza anche quello laterale. Ci riferiamo alla floor edge, zona del pavimento che si incarica di disciplinare la massa fluida. Parliamo di una zona della monoposto molto importante, sulla quale i tecnici pongono particolare attenzione principalmente su due fattori: la generazione del carico aerodinamico e l’amministrazione delle turbolenze. Ogni scuderia interpreta questa parte della vettura in modo differente, tenendo presente la propria struttura dei fluidi.
Prima di analizzare nel dettaglio ogni soluzione, dobbiamo fare una dovuta promessa. Le osservazioni che faremo andrebbero confermate con un’analisi CFD che per ovvie ragioni non possiamo avere, purtroppo. Inoltre, l’effettiva efficacia di una soluzione piuttosto che un’altra dipende dalla precisione con cui vengono utilizzati i tool dalle squadre. La presenza o meno di una soluzione che ha un determinato scopo, infatti, non induce automaticamente ad un guadagno effettivo. Tutta la struttura del fluido nella zona in questione è altamente complessa e di fatto ‘vince’ chi riesce ad avere la situazione più chiara.
L’obiettivo è sempre il medesimo: generare carico. Le fence sotto al fondo portano il fluido verso questa zona, in modo che il pavimento venga espanso dall’estrattore. Tale appendici (quattro per regolamento) portano un guadagnano non indifferente alla generazione di carico. La zona iniziale dell’estrattore è incurvata in avanti per allinearsi con la direzione del fluido in arrivo. Tutta la superficie superiore di questo elemento, semplificando il concetto, può essere considerata al pari di un’ala che quindi genera carico.
La superficie inferiore, invece, contribuisce all’espansione del fluido proveniente dal pavimento e in questo modo genera downforce. Al fine di una migliore estrazione del fluido, su tale superficie si trovano delle appendici, le quali, nel caso della Ferrari non hanno lo scopo di generare carico. Il fondo della McLaren ha una conformazione simile alla specifica utilizzata dalla storica Scuderia Ferrari, ma ci sono comunque alcune differenze sostanziali.
Vediamo che nella porzione iniziale l’estrattore è incurvato, in modo da allineare l’appendice alla direzione locale della corrente e generare così del carico. Per di più si evince come l’elemento in sè ha solamente due profili, a differenza di Red bull che si occupano dell’estrazione e, al contempo, di una generazione del carico aggiuntiva. Rispetto alla versione della Ferrari, inoltre, hanno un’angolazione maggiore rispetto alla verticale. La massa fluida che esce accelerata dal fondo viene quindi indirizzata verso queste paratie. Elementi con una sagoma simile a quella di veri e propri profili aerodinamici che di fatto generano del carico utile.
Anche nel caso della Red Bull tali appendici hanno un duplice ruolo: estrarre il fluido dal fondo in maniera più efficace e al contempo generare carico, esattamente come accade nel caso della McLaren. L’angolazione dissimile e la corda maggiore servono proprio ad allinearsi alla direzione delle linee di corrente in quella zona. La RB20 estremizza questo concetto appena introdotto. La prima appendice viene addirittura scomposta in due sezioni necessarie ad incrementare l’upwash del fluido.
Una maggior differenza di pressione locale genera un vortice più potente che, se gestito correttamente, aiuta a sigillare il pavimento dalle turbolenze generate dalla gomma anteriore. I guadagni tuttavia non finiscono qui. L’estrattore laterale della vettura austriaca produce un’aumento di pressione locale. Provvedimento che si incarica di creare una sorta di “barriera” che scherma il fluido che circumnaviga le pance e quello turbolento che scorre a lato. Ergo si riesce a portare un flusso più pulito verso la parte alta del diffusore.
In ultima istanza diamo un’occhiata alla versione della Mercedes. Il team di Brackley fa un lavoro ancora diverso, presentando una geometria dissimile rispetto ai diretto competitor. L’estrattore laterale della W15 ha ben 5 canali, dove le varie fence non sono profilate in modo da generare carico, ma hanno solo l’obiettivo di estrarre il fluido. Ovviamente, per le dimensioni dell’elemento, il vortice generato dal leading edge dovrebbe essere di conseguenza maggiore e l’obiettivo mira a limitare ulteriormente l’entrata laterale e nociva di fluidi turbolenti nel diffusore.
Autori: Alessandro Arcari – @berrageiz – Niccoló Arnerich – @niccoloarnerich – Scuderia Ferrari Ferrari