Ferrari, Red Bull e Mercedes a confronto: perchè ancora 3 design così differenti?

Quando all'inizio del 2022 tutte le monoposto furono schierate in semicerchio per le foto di rito, Leclerc, Verstappen, Hamilton e in generale tutti i piloti guardarono con facce dubbiose le scelte molto diverse adottate sulle proprie macchine e quelle avversarie. Alcune sembravano già molto belle (Red Bull e Ferrari) e promettenti, altre magari molto brutte, come la Mercedes, che però faceva davvero paura con quella scelta così estrema di presentare una W13 praticamente senza pance. In questi giorni, grazie ai nuovi episodi di Drive To Survive, la serie Netflix dedicata alal F1, abbiamo scoperto che Vettel si avvicinò a Russell per dirgli "sembra una mer*a" riferendosi all'estetica della sua Mercedes.

Il nuovo regolamento aveva di fatto dato molto più spazio ai progettisti per realizzare le nuove monoposto ad effetto suolo, che avrebbero dovuto generare gran parte della loro aderenza al terreno dai veloci flussi d’aria che passano sotto la vettura piuttosto che da quelli che passano su scocca, ali ed appendici aerodinamiche. 

Scopo del nuovo regolamento era ed è uno solo: aumentare lo spettacolo favorendo i sorpassi. Le linee aerodinamiche dovevano rispettare nuovi canoni, le appendici aerodinamiche sono state per lo più vietate perché responsabili di "sporcare" la scia delle vetture rendendo quasi impossibile per un pilota stare molto vicino all’auto che si inseguiva nelle curve veloci.

Ci si aspettava quindi soluzioni molto differenti, di cui però solo una si sarebbe dimostrata vincente, per poi vedere le scuderie adattarsi dopo il primo anno e imitare quella di maggior successo. E' stato così, ma solo in parte.

La Red Bull ha pescato il jolly (o dovremmo dire ha pescato il Newey), con un progetto che l'ha portata a vincere 16 delle 22 gare della stagione 2022 di Formula 1, ma nonostante questo i suoi principali rivali, Ferrari e Mercedes, di mantenere i loro concept per le monoposto 2023.

Ci sono ancora moltissime differenze nei dettagli delle nuove vetture dei tre principali team, soprattutto per quanto riguarda le fiancate, le ali e i diffusori, e guardando le immagini delle monoposto una accanto all'altra possiamo estrarre utili informazioni.

Alla fine i tre top team del 2022 sono rimasti fedeli ai loro concept, ma sicuramente non per la testardaggine dei rispettivi progettisti. Ognuno ha punti di forza peculiari, ed ovviamente debolezze specifiche. Una totale riprogettazione delle monoposto 2023 avrebbe probabilmente comportato risorse troppo elevate in regime di budget cap, inoltre Ferrari e Mercedes speravano di poter estrarre molto potenziale dai loro progetti, tali da raggiungere o superare quello di Red Bull. Sicuramente però, se anche quest'anno le inseguitrici si trovassero in profondo ritardo, con grandi difficoltà di setup specialmente su alcuni circuiti, le cose potrebbero cambiare.

A dire il vero la Mercedes sembra aver già pronto un piano B. Toto Wolff durante i test, ai microfoni di Sky, ha dichiarato: "Abbiamo pronte delle parti che ci potrebbero far assomigliare di più ad altre macchine", dando quindi un tempo massimo ai suoi tecnici per dimostrare che la W14 attuale può competere con Red Bull e Ferrari.

Ma vediamo in dettaglio questi progetti. Gary Anderson sul sito the-race.com ha realizzato questa interessante analisi:

Ala anteriore

Come dico sempre, il flusso d'aria che investe l'auto inizia dalla parte anteriore ed è l'influenza del flusso che esce dall'ala anteriore che il resto dell'auto deve gestire. Quest'anno c'è una differenza significativa nei dettagli dell'ala anteriore tra i primi tre team.

Sulla Red Bull, ho aggiunto linee di evidenziazione blu sul bordo di attacco del piano principale e sul bordo di uscita del flap posteriore. Hanno luci [distanza tra un elemento e l'altro, ndr] abbastanza uguali, con il carico che diminuisce man mano che va verso l'esterno.

L'evidenziazione corta [in giallo, ndr] serve a mostrare la presenza di una fessura tra il muso e l'elemento più avanzato. L'abbassamento della zona centrale in questo elemento dell'area anteriore comporta che potrebbe subire una separazione del flusso d'aria in frenata quando [il flusso, ndr] è al minimo, ma la fessura [tra muso ed elemento, ndr] migliorerà la consistenza del flusso sulla parte inferiore del muso, che è l'area che alimenta il bordo d'attacco del fondo.

Le evidenziazioni rosse sulla Ferrari mostrano i bordi d'entrata e d'uscita dell'ala anteriore e che il carico della campata non diminuisce progressivamente come sulla Red Bull.

L'area in cui ho inserito la linea magenta è il punto in cui la Ferrari ha aggiunto un gurney flap adesivo. Si tratta di una piccola striscia a 90 gradi che si applica al bordo d'uscita per aumentare le prestazioni dell'ala in quell'area. La sua presenza dimostra che la Ferrari ha faticato a ottenere un carico sufficiente dalla sua ala anteriore, soprattutto a bassa velocità, dove un gurney flap consente di ottenere un carico maggiore rispetto a un semplice aumento dell'angolo dell'ala.
La linea gialla mostra ancora una volta uno slot gap, per lo stesso motivo di quello della Red Bull.

Sulla Mercedes, l'evidenziazione argentata mostra i bordi d'attacco e d'uscita. Anche in questo caso, come per la Ferrari, il bordo d'uscita non si riduce progressivamente verso l'esterno come per la Red Bull.

Per me la differenza più significativa dell'ala anteriore Mercedes è che non presenta una fessura tra il primo e il secondo elemento. Ha invece una sezione centrale rialzata. In frenata non subirà lo stesso livello di separazione del flusso d'aria dell'ala anteriore [verso l'alto e verso il fondo, ndr], ma questo quando si verifica in frenata, può essere positivo in quanto riduce il carico anteriore e dà al pilota la sensazione di un equilibrio più consistente proprio nel momento in cui il posteriore si sente un po' nervoso.

Sidepod undercuts (sottosquadro delle pance)

Osservando una vista laterale di Red Bull, Ferrari e Mercedes, i sottosquadri del bordo anteriore dei sidepod mostrano la zona in cui si notano le maggiori differenze tra queste tre vetture e i loro concept.

L'evidenziazione magenta è la linea di sottosquadro di base della Red Bull, che parte dal bordo anteriore inferiore dell'ingresso del radiatore e termina più o meno sul bordo del pavimento.

Ho poi riportato la linea magenta che mostra il profilo di sottosquadro della Red Bull sulla Ferrari e sulla Mercedes, in modo che si possa notare la differenza.

L'evidenziazione verde è la linea di sottosquadro di base della Ferrari, che inizia dal bordo anteriore inferiore dell'ingresso del radiatore e termina più o meno sul bordo del pavimento. L'ho trasposta sulla Red Bull e sulla Mercedes per ottenere lo stesso effetto.

Come mostrano le linee, la Ferrari rivolge il flusso d'aria verso l'esterno in modo molto più aggressivo rispetto alla Red Bull, che ha un undercut più lungo e delicato; tuttavia, grazie alla presenza di un profilo superiore [che manca in Mercedes, ndr] su questo undercut, entrambe contengono l'effetto del flusso, il che significa che possono reimmetterlo nella struttura principale del flusso d'aria come desiderano.

La Mercedes non ha alcuna forma di sottosquadro, quindi è impossibile fare un confronto con la sua vettura. Ma questo mi dice che non ha gli strumenti (sotto forma di profili della carrozzeria) per gestire il flusso d'aria in quest'area.

Il flusso d'aria può passare intorno ai sidepods in modo più efficiente con la soluzione Mercedes, ma se non è possibile riallinearlo come voluto, si rimane semplicemente bloccati con quello che si ha.

Ali posteriori

Per fare un confronto tra i concept di ala posteriore, ho messo delle linee di evidenziazione sul bordo d'attacco dell'ala posteriore (evidenziazione blu) e sul bordo d'uscita (evidenziazione rossa) che mostrano la forma della Red Bull e poi le ho trasportate sulla Ferrari e sulla Mercedes.

I riferimenti (linee magenta) mi permettono di posizionarli al meglio. Una volta montate sull'ala della Red Bull, sarebbe necessario ridimensionarle il meno possibile per adattarle alle altre vetture, ma poiché le immagini non sono esattamente nella stessa angolazione o in scala, ho dovuto fare un po' di tutto.

Come si può vedere, né la Ferrari né la Mercedes si preoccupano di questo piccolo ritaglio della linea centrale a V che ho indicato con la freccia gialla. La Red Bull, utilizza un sistema a montaggio singolo.

La Ferrari ha provato un sistema a montaggio singolo all'inizio dell'ultima giornata di test, ma il flap posteriore ha ceduto e si è dovuto tornare all'altra versione. Ma questo sistema ha ancora il supporto centrale per il DRS, quindi avrà gli stessi problemi di separazione. La Mercedes utilizza un sistema di montaggio singolo, ma non si preoccupa di questo dettaglio.

Sulla Ferrari, il profilo della campata è molto diverso (indicato dalle frecce verdi). Riduce il carico vicino alla piastra terminale dell'ala e aggiunge un po' di carico vicino al centro della vettura, quindi è un po' come togliere con una mano e aggiungere con l'altra, ma nel complesso non ci sono grandi differenze nel livello visivo di deportanza o resistenza.

Mercedes si limita ad aggiungere la sezione maggiorata vicino all'endplate (freccia verde) e quindi in generale aumenta la deportanza dell'ala posteriore e di conseguenza la resistenza aerodinamica.

Nell'angolo posteriore superiore dell'endplate (freccia arancione) sia la Red Bull che la Ferrari utilizzano al massimo questo ritaglio d'angolo. Inoltre, hanno inserito un raggio nell'angolo superiore: entrambi riducono la resistenza aerodinamica con una perdita minima di deportanza.

La Mercedes mantiene un angolo quadrato. In condizioni di umidità, l'aspetto sarà migliore, poiché i vortici che escono da questa curva saranno molto più pronunciati, ma purtroppo questo comporta una penalizzazione della resistenza aerodinamica.

Beam wing

L'ala posteriore di queste vetture contribuisce in modo determinante alle prestazioni del diffusore, che è il componente principale che fa o disfa le prestazioni del fondo a effetto suolo.

Osservando queste tre vetture, Red Bull, Ferrari e Mercedes sono tutte molto diverse tra loro. Ho evidenziato le aree di lavoro principale di tutte e tre, in modo che si possa vedere che la Red Bull è la più aggressiva, la Mercedes la meno.

L'evidenziazione verde è la superficie della beam wing, che influisce sul flusso d'aria.

L'evidenziazione blu è lo spazio tra le fessure.

L'evidenziazione gialla è il bordo d'uscita del diffusore.

La freccia magenta è il raggio dell'angolo superiore del diffusore.

Sono un fan dell'ampio raggio Red Bull, in quanto riduce il potenziale di separazione del flusso d'aria in quest'area, consentendo alle diverse velocità del flusso d'aria sulle superfici laterali e superiori di incontrarsi in modo più armonioso.

Ci sono modi per ottimizzare qualsiasi vettura in base a una serie di regolamenti e queste immagini mostrano solo gli esempi dei tre team più importanti (a partire dal 2022). C'è molto di più dell'aspetto visivo, ma il flusso d'aria su queste superfici deve lavorare in armonia con il flusso d'aria che non vediamo, altrimenti la "struttura complessiva del flusso" di cui spesso si parla non esisterebbe davvero.

Siamo a pochi giorni dal vedere chi ha preso le decisioni migliori. Lasciamo che siano il cronometro e i punti del campionato dopo il Bahrain a dare una risposta.

Fonte the-race.com

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