Aėrodynamica regels zorgen voor kopzorgen
Door Tim Ceuppens, 20 December 2004
Ooit was er een tijd toen aėrodynamica een grote onbekende was. Ontwerpers maakten hun vinger nat, hielden hem in de lucht en ontwierpen een vorm die volgens hun het beste door de lucht zou snijden.
Ondanks het feit dat eind jaren zestig de eerste vleugels op de wagens verschenen, en tien jaar later er ook sprake was van grond effecten was aėrodynamica over het algemeen een grote knoeiboel waar niemand wijs uit geraakte.
Vandaag beschikken de teams over hightech windtunnels en Computational Fluid Dynamics of CFD. Verder zijn ook supercomputers als de pas geļntroduceerde ALBERT van Sauber, en perfecte schaalmodellen voor de windtunnels niet meer weg te denken. Aėrodynamica is een echte wetenschap geworden.
“Aėrodynamica is de laatste jaren zeer belangrijk geworden. Momenteel maakt het drie kwart uit van de prestatie van een wagen.” Zei Peter Sauber onlangs.
Ieder jaar gaan F1 ontwerpers op zoek naar nieuwe manieren om de downforce van hun wagen te verbeteren, en de luchtweerstand te verminderen. En ieder jaar gaat de FIA opzoek naar nieuwe manieren om de hoeveelheid downforce te verminderen om de wagens minder snel te maken.
In 2005 is het weer zover, door een drietal drastische maatregels door te voeren hoopt de FIA de snelheden te verlagen en de veiligheid te vergroten. Zo hoopt de organisatie dat een motor per twee GP weekends, en slechts 1 setje banden voor de kwalificatie en de race eindelijk een einde brengen aan het constant verlagen van de rondetijden.
De verandering op aėrodynamisch vlak is niet zo controversieel als de andere, ze zijn toch nog steeds zeer bepalend bij het ontwikkelen van de nieuwe wagens.
“Toen we het pakket voor 2005 voor het eerst in de windtunnel stuurde verloren we bijna 30% aan downforce. We proberen nu om dat beetje bij beetje terug te vinden, maar we zijn al tevreden als we 15% vinden.” Zei Ross Brawn van Ferrari.
Welke veranderingen liggen er dan aan de basis van al dat tandenknarsen en hoofdkrabben?
Wel, er zijn 4 wijzigingen die de teams moeten doorvoeren:
1. De afstand tussen de onderkant van de voorvleugel en de grond moet vanaf volgend jaar minstens 50mm zijn.
2. De grootte van de achterste diffuser - het staartflapje dat omhoog loopt achter de achterste as is verminderd.
3. De achterste vleugel mag nu nog maar 100mm van de achterkant van de wagen afliggen.
4. De carrosserie rond de achterste wielen heeft nieuwe beperkingen gekregen.
Doordat de teams bijna 30% aan downforce verliezen moeten de windtunnels bij de meeste teams 24 op 24, 7 op 7 draaien om deze verliezen te compenseren.
“We verloren bijna 30 procent toen we de nieuwe reglementen toepasten. Hoeveel we daarvan kunnen terugvinden blijft de grote vraag. We hebben nog een lange weg af te leggen, maar de eerste GP in Melbourne is ook nog ver weg.” Zei Sam Michael van Williams. “Door de veranderingen aan de carrosserie, vooral de difusers is het vrijwel onmogelijk om nog op het niveau van vorig seizoen te geraken.”
De teams gebruikten tijdens de eerste tests een wagen van 2004 en verlaagde de downforce met ongeveer 30%. Het doel was om de ingenieurs een manier te laten vinden om 10 tot 20% van de verloren downforce terug te laten vinden.
“We kunnen tijdens de winter wel wat terug vinden, maar we zullen nog steeds een goede 20% verliezen, en iedere 10% is een seconde per lap.
Omdat de banden nu een hele raceafstand mee moeten gaan zijn ze veel harder dan vorig seizoen. Een harde band geeft minder grip, dus de combinatie van een verminderde aerodynamica en de banden zal er voor zorgen dat een F1 wagen van 2005 compleet anders zal reageren dan de wagen van dit jaar.
“Wat is het glibberig! Hij glijdt veel. Het is een andere uitdaging. Er is zoveel minder grip, dat je het echt merkt in een medium snelheidsbocht. Het achterste van de wagen gaat veel sneller glijden, dat is wel leuker voor de rijder maar het kost je veel tijd. Zei Frank Montagny van Renault
En dat brengt ons bij het punt dat de FIA wou maken: De tijden moeten naar beneden.
Over het algemeen willen F1 rijders niet dat hun wagens trager worden, maar omdat de rijders nu af en toe meer dan 5G moeten verdragen vond ook Michael Schumacher dat het tijd werd om de wagens te vertragen.
Het risico van de hoge G krachten werd aangetoond tijdens de GP van Braziliė. Op het circuit van Interlagos wordt tegen de richting van de klok gereden, hierdoor hadden veel van de rijders tegen het einde van de race moeite om hun hoofd rechtop te houden.
Ondanks het feit dat de technische reglementen niet klaar waren voor oktober wisten de ontwerpers sinds juli welke veranderingen op het programma stonden. Toen stelde de FIA aan de teams 3 nieuwe pakketten voor. Het was dan aan hen om een compromis te vinden. Terwijl de teams in de media uitpakte met rebelse slogans tegen de regels werd er op de hoofdkwartieren rustig gewerkt aan het aanpassen van de wagens volgens pakket 2.
Sam Michael: “Over het algemeen duurt het 9 maanden om een wagen te ontwerpen. Het eerste deel begint vrij traag, en er is nog pakken werk tijdens de laatste 3-4 maanden. Bij Williams werken 480 mensen, het ontwerpen van een wagen kost 25,000 manuren, en een goede 220 miljoen Euro.
Het basis ontwerp van het chassis en de monocoque ligt al vrij vroeg vast, maar gedurende het hele jaar blijft men experimenteren met de vleugels, diffusers en andere aėrodynamische onderdelen.
Sauber evalueert een goede 100 varianten op een voorvleugel tijdens een 2D fase, daarvan worden ongeveer 6 geanalyseerd in driedimensionale vorm. De meest belovende vormen worden dan gebouwd voor het schaalmodel en getest in de windtunnel.
“We werken allemaal hard. Het is een belangrijk deel van de wagen, en het is een deel waar we veel in ontwikkelen. Zei Mike Gascoyne van Toyota.
Toen hij hoorde dat Ferrari 15% wil terugvinden en Renault 10 ging Gascoyne voor de 0% verschil met vorig jaar gaan.
Om 0% te halen zullen er nog veel ingenieurs bij Toyota met beide natte wijsvingers in de lucht op zoek mogen gaan naar oplossingen.
Facebook
NuJij
eKudosF1 merchandise
Een hele winkel vol F1 modellen en spullen tegen scherpe en interessante prijzen. Kom zeker eens kijken!