Nascita e successivi sviluppi dell'effetto suolo

Alla fine del 1976, la Lotus si rese conto che la sua vettura aveva grossi problemi di tenuta di strada. Pertanto, in vista della progettazione della vettura del 1978, la Lotus 77, un manichino modificato della vettura del 1976 fu portato in galleria del vento. Lì furono applicate delle pance in cartone sagomate a forma di ala.

E' da notare che questa idea era già stata utilizzata senza successo nel 1970 dalla March 701. Nel caso Lotus, alla estremità dell'ala, opposta a quella dell'abitacolo, venne aggiunto un pannello verticale in modo da coprire alla vista la stessa forma delle fiancate. Data la provvisorietà della cosa, questo pannello toccava il fondo della galleria del vento. A questo punto, non appena si avviò la galleria del vento, le fiancate in cartone si accartocciarono. Cercando di capire il perchè, lo staff tecnico della Lotus, si ricordò di un famoso principio della fluidodinamica noto come teorema di Bernoulli per cui, in un tubo opportunamente sagomato (tubo venturi) con una strozzatura in modo da ottenere una accelerazione del flusso d'aria (diminuendo la sezione di passaggio, a parità di portata d'aria, bisogna che l'aria aumenti di velocità) si crea una depressione. Per sfruttare appieno questo principio, era necessario sigillare a terra la parte terminale delle fiancate sagomate a forma di ala. Nella nascitura Lotus 78 si pensò di dotare le fiancate di una sorta di spazzole che percorrevano la parte esterna delle 2 fiancate della vettura in senso longitudinale e piazzate in basso in modo da strisciare sul terreno. Le scuderie avversarie si domandarono a cosa servissero tali spazzole e nessuno seppe darsi una risposta. Il sistema non era comunque sufficiente a garantire il necessario sigillo, per cui a metà stagione la Lotus 78, venne fornita di paratie verticali longitudinali rigide. Tali paratie scorrevano su guide all'interno delle fiancate stesse e strisciavano a terra assicurando il necessario sigillo. Nacquero così le minigonne.

In realtà dovevano essere proibite subito. Infatti il regolamento recitava che nessun elemento aerodinamico di una vettura di F1 potesse avere possibilità di muoversi. Le minigonne, pertanto, poichè mobili, erano al di fuori del regolamento. La Federazione, non capendo, il funzionamento delle stesse, tollerano tale meccanismo di fatto legalizzandolo. Da quel momento la Lotus 78 fu la vettura più performante della stagione.

Il titolo fu vinto da Lauda su Ferrari solo per problemi di affidabilità della Lotus. Nel 1978, la Lotus presentò la 79, una macchina aerodinamicamente evoluzione di quella precedente che sbaragliò il campo vincendo il mondiale con Andretti. A questo punto, le altre scuderie capirono il concetto ispiratore della Lotus e si buttarono a capofitto nella progettazione delle loro "vetture ala" o "wing car" per la stagione 1979.

La Lotus cercò ancora di sbalordire presentando il modello 80, caratterizzato dalla mancanza totale di alettoni e dalla presenza di minigonne dal muso fino alla parte posteriore della vettura. Fu un disastro. Le minigonne, non più diritte, ma curve per seguire l'andamento delle fiancate, non riuscivano a garantire il necessario sigillo ed il mondiale fu di Scheckter con la Ferrari che, pur se aerodinamicamente non riusciva ad avere un elevato effetto suolo per l'ingombro del suo motore boxer, fece dell'affidabilità la sua arma migliore.

Nel 1981, le minigonne furono di fatto proibite imponendo una altezza minima da terra. La Lotus per aggirare l'ostacolo, presentò una vettura con 2 telai. Quello tradizionale ed uno leggerissimo, che inglobava la carrozzeria, vincolato con delle molle molto elastiche al telaio principale. Durante il moto, l'aria premeva in basso la carrozzeria ricreando il sigillo a terra. Non potendo verificare l'altezza minima da terra con vettura in moto, Chapman, proprietario della Lotus, pensava di aver aggirato l'ostacolo. La vettura, però, fu subito dichiarata fuorilegge. Un'altra scuderia, che in realtà cercò di aggirare il regolamento, fu la Brabham che poi vinse il mondiale con Piquet. Infatti, tale vettura fu dotata di martinetti idraulici sulle sospensioni per cui con vettura ferma, l'altezza minima da terra era ampiamente rispettata. Durante il giro di ricognizione, si agiva su un manettino che abbassava la vettura fino a farle toccare terra. A fine gara, durante il giro d'onore, la vettura si rialzava onde rispettare il regolamento. La Federazione non intervenne e a metà stagione tutte le scuderie avevano i loro bei martinetti idraulici.

Per il 1982, il regolamento cambiò rendendo di nuovo legali le minigonne. Le stesse però, non dovevano essere più rigide ma flessibili ed inclinate di 45 gradi rispetto al fondo della vettura. Purtroppo nel corso del 1982 ci fu il grave incidente di Pironi e la morte di Villeneuve e la Federazione impose per il 1983 il fondo piatto onde impedire l'effetto suolo. Tutti pensarono che la cosa migliore fosse di accorciare al massimo le fiancate. La Brabham di Piquet, addirittura, presentò una vettura a freccia, in cui le fiancate iniziavano dove c'era il motore ed erano inclinate con i radiatori in vista. Tutti meno la Mclaren. Barnard progettò una vettura completamente diversa. Fiancate lunghe molto avanzate e restringimento prima delle ruote posteriori. A chi gli faceva notare che tutte le altre vetture erano diverse, Barnard rispondeva: "O ho sbagliato io o tutti gli altri. Vedremo". In realtà Barnard sfruttò una caratteristica aerodinamica per cui, sulle F1, si crea un incremento di pressione davanti alle ruote posteriori. Tutti lo sapevano tanto che, negli anni 70, molti montavano in quella zona i radiatori olio disposti longitudinalmente. La pressione faceva si che l'aria passasse attraverso i radiatori. Barnard, pensò, genialmente, di sfruttare quella zona come via di fuga per l'aria bloccata dalle ruote posteriori aumentando la penetrazione aerodinamica della vettura. E' come se la sezione maestra della vettura stessa fosse ridotta. Nel 1983 vinse il mondiale la Brabham, anche grazie al motore BMW, ma dagli anni successivi la Mclaren la fece da padrona.

Nel corso degli anni successivi si cercò sempre più di incrementare l'effetto suolo pur in presenza di fondo piatto, aumentando la portata d'aria che passa sotto le fiancate in modo da accelerarla il più possibile. All'inizio degli anni 90, la Tyrrell presentò la famosa vettura con muso cosiddetto ad ala di gabbiano. Particolarià di questa auto era il muso rialzato ed una sorta di coltello inferiore staccato dal corpo vettura per rispettare il fondo piatto. Fu subito copiato da tutti perchè tale innalzamento favoriva un maggior flusso d'aria sotto le pance. Di pari passo, si cercò sempre più di abbassare le vetture in modo che la distanza tra il fondo stradale e la vettura fosse la minima possibile. Erano vetture estremamente pericolose. Infatti la deportanza aumentava man mano che la vettura si avvicinava al fondo stradale ma, se per qualsiasi motivo, il fondo della vettura toccava sul manto stradale eliminando lo strato d'aria tra il fondo della vettura stessa ed il manto stradale, la vettura perdeva di colpo la sua deportanza e diventava inguidabile. Pertanto i dossi o eventuali asperità della pista diventavano pericolosissime. Anche per l'incidente di Senna, fra le varie ipotesi, fu formulata quella di perdita di aderenza dovuta ad una leggera gibbosità della pista in quel punto. Dopo l'incidente di Senna, la Federazione intervenne imponendo immediatamente un fondo in legno alto 1 cm da applicare sotto la parte centrale della vettura. Con questo sistema, la Federazione imponeva di fatto che le vetture non strisciassero troppo a terra poichè il fondo a fine gara veniva misurato e se troppo consumato, come successe a SPA a Schumacher nel 1994, la vettura veniva estromessa dalla classifica. Inoltre, essendo il fondo delle fiancate rialzato di 1 cm rispetto alla parte centrale della vettura, si evitava che la distanza da terra del fondo delle fiancate si riducesse oltre ad un certo limite. Nel 1995, si impose, in aggiunta, un gradino di 5 cm. Cioè il fondo delle fiancate doveva risultare 5 cm più in alto della parte centrale della vettura stessa. Ciò per limitare l'effetto suolo aumentando la distanza tra il fondo vettura ed il manto stradale. Ultimamente, proprio, per cercare di incrementare l'effetto suolo, alcune vetture hanno presentato attacchi della sospensione anteriore sdoppiati al posto della grossa pinna centrale sotto il muso. In questo modo si incanala un maggior flusso d'aria sotto le fiancate. In questo articolo sulla nascita e sulla storia dell'effetto suolo si evince che pur se la Federazione cerca di limitare le prestazioni, i progettisti riescono sempre a superare le barriere imposte. C'è da chiedersi: dove si sarebbe arrivati se non ci fossero state limitazioni?