F1, aerodinamica monoposto: intesa tra dieci comandamenti

La realizzazione di un’auto di F1 è il prodotto di risorse tecniche, umane e competenze all’avanguardia. Nessun aspetto può essere lasciato al caso, perché la differenza cronometrica tra progetti tecnici, a volte molto differenti, è davvero esigua. Soprattutto in regime di continuità regolamentare, fase in cui solitamente le performance delle monoposto convergono grazie all’incessante scambio di know-how tra i team attraverso il mercato degli ingegneri. Alla vigilia di quella che potrebbe essere la più grande rivoluzione tecnica della classe regina del motorsport, la missione degli ingegneri resta sempre la stessa.

Si tratta di creare la monoposto più veloce del lotto attraverso innumerevoli compromessi tra le soluzioni dei dipartimenti tecnici della squadra. Lo scritto ha lo scopo di presentare quelli che sono i dieci razionali che qualsiasi monoposto deve soddisfare indipendentemente dal quadro normativo di riferimento. Tuttavia, secondo quanto appreso dalla nostra redazione, le monoposto di prossima generazione dovrebbero avere valori di deportanza e resistenza aerodinamica più vicini alle vetture che hanno gareggiato fino al 2021 che alle attuali wing car.

F1, l’aerodinamica di una monoposto è il compromesso di molteplici parametri

Deportanza: l’insieme delle forze aerodinamiche che spingono la monoposto verso il basso sulla pista. I team si sforzano di massimizzare la deportanza poiché migliora l’aderenza degli pneumatici, consentendo alla vettura di affrontare le curve a velocità più elevate senza perdere il controllo.

Resistenza all’avanzamento: una resistenza eccessiva può ostacolare la velocità in rettilineo. I team mirano a ridurre al minimo la resistenza per massimizzare la velocità massima sui lunghi rettilinei, raggiungendo un delicato equilibrio tra deportanza e resistenza. Motivo per cui le monoposto 2026 avranno un’aerodinamica più efficiente.

Equilibrio: è essenziale raggiungere il giusto bilanciamento tra l’asse anteriore e posteriore. Un’auto sbilanciata può portare a sottosterzo o sovrasterzo, compromettendo la maneggevolezza e i tempi sul giro. I team perfezionano l’equilibrio aerodinamico dell’auto per adattarlo a diversi layout e condizioni della pista. La problematica è stata più volte sottolineata da Max Verstappen nella scorsa stagione, quando lamentava scarsa “connessione” della Red Bull RB20 tra anteriore e posteriore.

Gestione del flusso d’aria: la gestione del flusso d’aria attorno e attraverso l’auto è meticolosa. I team, fino alla stagione 2021, utilizzavano elementi aerodinamici come ali, bargeboard e diffusori per controllare e manipolare il flusso d’aria. L’obiettivo è garantire un flusso d’aria regolare e laminare sopra e attorno all’auto, riducendo le interruzioni aerodinamiche. Con il ritorno delle wing car, molta più attenzione è stata rivolta alla fluidodinamica del sotto vettura, dal quale si estrae la maggior parte del carico aerodinamico complessivo della monoposto.

Raffreddamento: gli organi interni delle monoposto generano un calore molto elevato che deve essere assolutamente dissipato per garantire il funzionamento delle varie unità nelle condizioni operative ideali. I team progettano soluzioni aerodinamiche, come condotti e prese d’aria, per ottimizzare il flusso d’aria di raffreddamento senza sacrificare le prestazioni. Quelle più appariscenti sono presenti sull’engine cover della monoposto, soprattutto nei Gran Premi più torridi e in Messico per effetto della rarefazione dell’aria.

Interferenza aerodinamica degli pneumatici: l’interazione tra gli pneumatici e il flusso d’aria circostante è fondamentale. I team utilizzano l’aerodinamica per ottimizzare il raffreddamento degli pneumatici e ridurre al minimo la turbolenza attorno ad essi. I battistrada rappresentano sostanzialmente la componente delle monoposto che produce maggiore drag.

Efficienza del carburante: un’aerodinamica efficiente può anche contribuire all’efficienza del carburante. Riducendo la resistenza e ottimizzando il flusso d’aria, i team possono migliorare il consumo di carburante dell’auto di F1, il che è particolarmente importante nelle gare con restrizioni sul carburante. Dal prossimo anno debutteranno i combustibili 100% sostenibili e la gestione del carburante sarà un fattore critico sia per i costruttori delle power unit di seconda generazione che per chi dovrà realizzare la parte aerodinamica.

Distribuzione del peso: l’aerodinamica influenza la distribuzione del peso sull’auto, influenzandone le caratteristiche di maneggevolezza. I team regolano gli elementi aerodinamici dell’auto per ottimizzare la distribuzione del peso e l’equilibrio per diverse condizioni della pista.

Aerodinamica attiva: a partire dal 2011, con l’introduzione del DRS, gli ingegneri hanno dovuto studiare per la prima volta monoposto dalla configurazione dinamica in determinati momenti della gara, oltre alla variabile dinamica del mezzo derivante dalla progressiva diminuzione del carburante a bordo. Dal 2026, con l’introduzione dell’aerodinamica attiva anche all’anteriore utilizzabile in diversi frangenti del singolo giro, il lavoro per gli ingegneri delle scuderie sarà molto più complesso.

Sicurezza: l’aerodinamica svolge anche un ruolo decisamente importante nel mero campo della sicurezza. Per fare un esempio, dispositivo super efficaci come Halo, fondamentali per salvare la vita a un pilota (pensiamo a Grosjean) hanno un impatto aerodinamico di cui gli ingegneri devono tener conto, affinché non influiscano negativamente sulle prestazioni dell’auto, offrendo al contempo protezione al pilota.

Autore: Roberto Cecere – @robertofunoat

Immagini: Red Bull Racing – Scuderia Ferrari – F1TV