LA CRONO STORIA DEL DOWNGRADE FERRARI - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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LA CRONO STORIA DEL DOWNGRADE FERRARI

La stagione 2013 per la Ferrari sembrava essere partita nel migliore dei modi: finalmente la monoposto era competitiva fin da subito e sembrava l'anno giusto per riportare a Maranello il titolo Piloti che manca ormai dalla stagione 2007.
Fin dai primi test disputati a Jerez e a Barcellona, la F138 è sembrata una monoposto molto equilibrata aerodinamicamente, rapida nelle curve veloci, veloce sul dritto e molto gentile con la mescola molto morbida utilizzata dalla Pirelli per realizzare gli pneumatici 2013. Anche la trazione, vero tallone d'Achille della F2012, sembrava essere migliorata anche se non ai livelli delle monoposto migliori (Red Bull e Lotus).
Anche i guai di correlazione dei dati tra la galleria del vento di Colonia, di proprietà Toyota, e la pista sembravano essere stati risolti in quanto, tutti gli aggiornamenti, portati in pista nelle prime gare della stagione avevano funzionato nel migliore dei modi ed erano stati immediatamente utilizzati sulla F138 in qualifica e gara.
I primi segnali di preoccupazione in casa Ferrari si sono avuti durante il fine settimana spagnolo in cui la F138 dominò l'intero week end ma gli importanti  aggiornamenti provati durante le prove libere non sono stati utilizzati in qualifica e gara. Non avevano funzionato oppure visto il meteo non sono stati provati correttamente e quindi si è deciso di rimandarli? A questo quesito solo i tecnici Ferrari possono dare una risposta.
Questo step evolutivo previsto per la prima gara europea di Barcellona prevedeva:

  • nuovi scarichi allungati che soffiano i gas caldi molto vicino agli pneumatici e al diffusore per migliorare l'effetto della minigonna termica che si genera tra la parte e sterna del diffusore e la ruota posteriore. 
  • deviatori di flusso a ponte sulle fiancate che riprendono un concetto già utilizzato nella scorsa stagione da varie squadre: Sauber, McLaren e Red Bull. I flap a ponte avevano lo scopo di migliorare l'andamento dei flussi verso la zona dei terminali di scarico per migliorare ed energizzare  l'effetto Coanda che produce un aumento del carico aerodinamico.
  •  piccolo flap posto in prossimità degli specchietti retrovisori.
  • nuovo fondo
Nessuna variazione di rilievo all'ala anteriore.
Quindi analizzando lo step evolutivo si nota che tutti gli aggiornamenti avevano lo scopo di aumentare il carico al posteriore senza variare in nessun modo il carico all'anteriore.



Tralasciamo nell'analisi degli update il circuito di Montecarlo in quanto essendo un circuito cittadino merita un trattamento specifico. In Canada, in una tracciato che richiede un basso carico aerodinamico la Ferrari ripropone la soluzione degli scarichi allungati abbinati ai flap a ponte sopra le fiancate. Abbinata con questa conformazione di scarichi è stata utilizzata, visto il tracciato, un'ala da medio/basso carico deportante.

 - alto scarichi standard - basso nuovi scarichi 
All'anteriore è stata usata un'ala da basso carico deportante dotata di parecchie soffiature in modo da garantire la giusta portata d'aria sotto al profilo anche alle alte velocità. Infatti, l'ala alle alte velocità, tende a schiacciarsi verso la pista e senza le soffiature ci sarebbe il rischio di stallo che provocherebbe un elevato aumento del drag (resistenza all'avanzamento).

Per aumentare leggermente il carico deportante all'anteriore, visto il tipo di ala utilizzato, è stato usato un  muso dotato di una gobba nella parte inferiore (vedi confronto fotografico in basso).

NUOVO MUSETTO
Fino al Canada tutto sembrava funzionare abbastanza bene, la vettura era rimasta equilibrata anche se il tracciato Canadese non è molto indicativo in quanto prevede principalmente accelerazioni e frenate e non presenta curve veloci che possono mettere in crisi l'equilibrio generale della vettura.

A Silverstone cominciano i problemi per la F138 e una vettura equilibrata si trasforma in monoposto scorbutica e molto sottosterzante. Cosa è successo??
Per cercare di capirlo andiamo ad analizzare il lavoro svolto dagli ingegneri di Maranello a Silverstone e soprattutto in Germania sul circuito del Nurburgring. In Inghilterra per cercare di aumentare il carico all'avantreno, in modo da compensare l'aumento di carico al posteriore dovuto agli update portati in pista da Barcellona in avanti (scarichi lunghi, deflettori a ponte, ecc), la Ferrari aveva portato una nuova ala dotata di un upper flap aggiuntivo (forma di L rovesciata) e di piccole pinne collocate all'interno della paratia verticale. Quest'ala è stata provata brevemente soltanto da Alonso e poi visti i risultati è stata subito scartata per usare quella "classica" di Barcellona.

 ferrari-1

ferrari-2

ala Barcellona utilizzando anche a Silverstone

Per migliorare ulteriormente il carico al posteriore è stata usata:
  •  un'ala dotata di una soffiatura sulla parte bassa della paratia laterale in modo da portare un determinato flusso d’aria dalla parte esterna dell’ala verso quella interna dell’ala stessa.
ferrari-5

  • Nuova la beam wing : quella utilizzata al Gp del Canada aveva una forma rettilinea in quanto doveva produrre una bassa deportanza. Quella vista a Silverstone è molto più arcuata in quanto, la monoposto necessità di un maggior carico deportante al retrotreno.
ferrari-7

Con questa configurazione aerodinamica, la F138, durante le qualifiche e la gara aveva un comportamento stranissimo in quanto sembrava molto sbilanciata a livello di carico tra l'avantreno e il retrotreno, infatti, i piloti si sono lamentati tantissimo di sottosterzo.
Sintomo che all'avantreno qualcosa non sta funzionando nel migliore dei modi e che il maggior carico al posteriore ottenuto, soprattutto, grazie agli scarichi lunghi e alla nuova ala, non è stato compensato nella zona anteriore. 
La dimostrazioni di questa tesi la si è avuto al Gp del Nurburgring quando durante le prove libere è stata montata la griglia di sensori sulla monoposto di Alonso per raccogliere dati significativi sulle diverse ali portate in pista in questa stagione. Sintomo che qualcosa non va all'avantreno....
Per rendere equilibrata la vettura è stato, inoltre, cambiato il sistema di scarico abbandonando quello lungo per ritornare al layout di Barcellona ed è stata abbandonata l'ala posteriore dotata di feritoia sulla parte bassa della paratia laterale. Questo downgrade aerodinamico ha diminuito il carico al posteriore e in questo modo la F138, ritornando alla configurazione di Barcellona, è ritornata ad essere bilanciata ma si è dimostrata più lenta di Red Bull e Lotus. 
In questi tre mesi, gli ingegneri della Rossa, non sono riusciti a sviluppare nel migliore dei modi la F138 che ad inizio anno era considerata la miglior vettura ma ora è stata ormai sorpassata da almeno due o forse tre team.
Per le prossime gare aspettiamoci un grosso lavoro all'avantreno in quanto, almeno dalle dichiarazioni, i tecnici sembrano aver individuato il problema e cercheranno di correre ai ripari per risolverlo nel più breve tempo possibile. 



Cristiano Sponton

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9 commenti

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Anonimo
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12 luglio 2013 22:38 delete

scusa cristiano ma faccio fatica a credere che l' unico problema della f138 con gli aggiornamenti sia solo uno sbilanciamento al posteriore, perchè se così fosse significa che il carico al posteriore è stato finalmente trovato e quindi che gli aggiornamenti portati funzionano anche troppo bene (tranne l' ala anteriore nuova)e se così fosse per ribilanciare la macchina sarebbe sufficiente portare un muso più basso (magari in stile sauber con le paratie in zona scalino)così da ridurre la quantità d' aria che passa al posteriore lungo le pancie e aumentare la quantità d' aria che passa sopra la macchina incrementando il carico all' anteriore senza sporcare troppo quello psteriore

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kroky78
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12 luglio 2013 23:17 delete

Speriamo che il buon Sanchez si sbizzarrisca e tiri fuori un' ala anteriore bella carica! A parte le battute, vorrei avere un parere da Cristiano e da chiunque voglia esprimere idee in merito su una mia ipotesi: dando per accertato che il problema sia un eccessivo carico trovato al posteriore non bilanciato da un' analogo all' anteriore, sarebbe possibile in linea teorica adottare la tecnica Red Bull dell' assetto rake per caricare maggiormente l' anteriore per effetto suolo? Io credo, ma non ne sono assolutamente certo, che alzare il posteriore comporti una certa perdita di carico al retrotreno rispetto ad un assetto piatto, col fondo che lavora parallelamente e vicino al suolo. Quindi dovrebbe esserci un punto di equilibrio tra carico al posteriore leggermante diminuito e anteriore aumentato. Io penso che le ultime Red Bull potevano e possono contare su carichi al posteriore eccezionali grazie agli scarichi soffiati, i Coanda con rampe e tunnel ecc, e l' assetto rake sia il trucco per avere un buon bilanciamento tra posteriore e anteriore. Certamente se la risposta dovesse essere affermativa non si capisce come mai i tecnici Ferrari non abbiano mai effettuato un tentativo in tal senso. Però potrebbero esserci delle caratteristiche proprie della F138 tali da impedire un buon rendimento di tale assetto anche se teoricamente valido. Oppure potrebbero aver effettivamente provato e io non me se sono accorto...

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Anonimo
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13 luglio 2013 00:16 delete

per portare un assetto rake stile red bull sarà necessario cambiare l' intero modo di lavorare della macchina: sospensioni, muso, ali raffreddamento, pancie, diffusore ecc...
la red bull è nata per correre con assetti del genere, ferrari no quindi non gli resta che sviluppare ciò che hanno in una direzione diversa da quella che hanno preso gli avversari

come sapete la f138 non è che un evoluzione della f2012 e il suo difetto più grande era la mancanza di carico al posteriore

il problema quest' anno non era stato risolto ma solo nascosto: alzando il muso e utilizzando i piloni come deviatori hanno ridotto il carico all' anteriore (spingendo l' aria verso il fondo dal muso si crea portanza che contrasta la deportanza dell' alettone anteriore) e aumentato quello al posteriore portando molta aria attorno alle pance che migliora l' efficenza del diffusore creando un dislivello di pressione maggiore tra il sopra e il sotto del fondo

adesso che con i nuovi scarichi sono riusciti a trovare un notevole carico al posteriore bisogna bilanciare aumentando anche quello anteriore e secondo me per farlo sarebbe sufficente portare un muso più basso riducendo la portata d' aria sul fondo e la portanza generata dal muso stesso

se le mie sono stupidaggini ditemelo pure!!

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Maxleon
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14 luglio 2013 08:33 delete

Personalmente sono daccordissimo con l'analisi di Cristiano, infatti degli aggiornamenti al posteriore ne avevamo già parlato ed a me sembrava molto strano che avessero pensato solo ed esclusivamente ad aumentare il carico aerodinamico al posteriore senza compensare sull'anteriore e già avevo ipotizzato un ritorno alla vecchia configurazione, purtroppo ormai, in F1 non si portano più dei singoli aggiornamenti, ma interi pacchetti che devono funzionare in sinergia fra loro e se questo non succede, si corre il rischio di doversi arrangiare con soluzioni ibride che, stante la mancanza di test sufficienti, a volte funzionano in modo peggiore rispetto anche ad una vecchia configurazione ma perfettamente bilanciata.

In Red Bull avendo un progetto pressocchè standardizzato, con piccoli adattamenti, non hanno mai esagerato, anche perchè non avevano grossi cambiamenti da fare, in Ferrari, invece, basta guardare quello che hanno combinato con gli scarichi, fra la prima e l'ultima versione c'è praticamente un abisso, sembrano quasi due macchine diverse, per cui è evidente l'esigenza di migliorare più degli avversari, che questo poi li abbia spinti a rischiare e che sia diventato il vero handicap è altrettanto fuori discussione.

Per vedere il bicchiere mezzo pieno, però potremmo dire che è confortante, vedere che in Ferrari siano riusciti a trovare quel carico che mancava al posteriore e, se effettivamente hanno capito quali sono le aree di intervento, è molto probabile che con i test di Silverstone riescano a trovare la quadratura del cerchio.

Riguardo a quello che ipotizza kroky78, non credo proprio che si possa intervenire sull'assetto, non credo che possa essere utile sollevare il retrotreno, primo perchè un assetto del genere richiederebbe profondi cambiamenti meccanici ed in secondo luogo perchè utilizzare tutto il corpo vettura ai fini aerodinamici equivale a far aumentare in modo esponenziale anche il downforce (soprattutto al posteriore) ed ormai questo in Ferrari non è più una priorità.

Infine riguardo all'ultima gara, io sono convintissimo che il problema maggiore sia dovuto proprio alla questione bilanciamento, già è difficile gestire le gomme quando queste sono dello stesso tipo, figuriamoci poi quando la struttura di quelle anteriori differisce da quelle posteriori, purtroppo non abbiamo immagini che mettono a confronto le coperture anteriori con quelle posteriori, ma io sono convinto che il discorso fatto da Cristiano sia la chiave di volta per interpretare lo scarso rendimento degli pneumatici: in pratica, dovendo rinunciare al carico aerodinamico al posteriore hanno dovuto adottare la versione con gli scarichi "corti", quindi con poca aderenza in curva e poca trazione in uscita, del resto non potevano fare diversamente, altrimenti lo sbilanciamento avrebbe mandato in pappa le coperture anteriori in un battito di ciglia con una scarsa direzionalità e la macchina sottosterzante, problema, tra l'altro, nemmeno risolto al meglio, perchè con il setup adottato hanno comunque scelto una macchina un po più carica al posteriore rispetto all'anteriore, contando di compensare con una guida più dolce, grazie all'abilità dei piloti e forzando solo a fine gara, con le coperture più soft ma con serbatoio scarico e pista più gommata; la prova di ciò sta nel fatto che nell'ultimo stint di gara Alonso ha fatto lo stesso numero di giri che hanno fatto i suoi diretti avversari ad inizio gara, ma soprattutto il fatto che Alonso, partito con soft nuove, non è riuscito a tenere lo stesso ritmo di Raikkonen che aveva le stesse coperture ma usate.

Sarebbe interessante avere delle foto da esaminare che mettessero a confronto le gomme anteriori con quelle posteriori, perchè credo che anche l'ultima competizione sia stata effettuata sotto l'insegna di una difficile gestione delle gomme.

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Luca Moi
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15 luglio 2013 01:31 delete

Ciao Kroky78, a parer mio c'è qualcosa di più che uno sbilanciamento tra carico all'anteriore e carico al posteriore. Mi spiego meglio, già dalle prove libere del gp di Spagna ho notato da un paio di foto e video che in qualche uscita la f138 aveva un assetto che non era il "suo tradizionale", ma tendente al rake. Strano caso gli upgrade che non hanno funzionato a dovere sono ricorrenti al gp spagnolo, inoltre ho continuato a notare questo tipo di assetto anche in qualche altro venerdi di prove libere ( chiaramente successivi a quello del gp di Spagna)per arrivare al gp tedesco quando al venerdi mattina Alonso esce con una griglia subito dietro l'alettone anteriore per analizzare i flussi.Ecco se qualcuno di voi ha potuto vedere il video o anche una foto della f138 che è costretta a fermarsi a bordo pista a causa di un problema elettronico, noterà come il posteriore sia "bello alto" e cmq mostri una tipologia di assetto quantomeno inedita per la f138.La spiegazione allo "sbilanciamento" che abbiamo notato specie nel weekend di silverstone potrebbe provenire dal fatto che la Ferrari stia cercando di indirizzare lo sviluppo della f138 provando ad utilizzare degli assetti più estremi di modo da recuperare terreno in qualifica e magari "curare" quel sottosterzo cronico che si sta portando dietro non solo da quest'anno. A farmi venire un ulteriore dubbio vi è anche il fatto che la ferrari abbia portato uno step sugli scarichi i quali sono decisamente più allungati con lo scopo di direzionare il flusso tra ruota e diffusore creando una sorta di minigonna termica di modo da poter garantire pur con un posteriore alto la massima resa del diffusore, insomma un po' quello che la red bull mette in atto con la sua tipologia di assetto e di scarichi a rampa. Per questo non credo che la f138 abbia aumentato il suo carico aerodinamico al posteriore con questa tipologia di scarichi, ci sarebbe riuscita nel caso gli upgrade avessero dato riscontri positivi.Infatti quest'ultima tipologia di scarico fa "poggiare" i gas sul fondo piatto più avanti rispetto ai precedenti,generando un carico che come ha fatto vedere Cristiano in qualche simulazione al CFD dovrebbe essere inferiore proprio perchè il flusso tende a scorrere lungo il fondo piatto più tardi, ma anche in grado di creare quella minigonna termica di cui ho parlato prima per aumentare e stabilizzare la portata d'aria al diffusore.Quindi l'obbiettivo dei tecnici secondo me era quello di far interagire questa nuova tipologia di scarico con qualche nuovo tipo di assetto e solo così avrebbe potuto generare un carico maggiore. Un altro indizio sui problemi agli step evolutivi della f138 l'ha dato proprio Fernando Alonso che in un intervista ha dichiarato che al Nurburgring sono "tornati a utilizzare qualcosa di più convenzionale". Visto che lo spagnolo non parla mai a caso mi vien da pensare che durante questi mesi abbiano proprio provato qualche configurazione estrema (assetto più il rispettivo pacchetto aerodinamico)ma che non abbia portato a nulla di buono determinando un peggioramento del comportamento della monoposto non solo all'avantreno ma anche al retrotreno (sia Alonso che Massa nel weekend di Silverstone si lamentavano sia di un marcato sottosterzo che di mancanza di trazione in uscita dalle curve).. Saluti :)

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Maxleon
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15 luglio 2013 21:27 delete

@ Luca Moi

Quando aumenta il carico aerodinamico è normale che si debbano cambiare gli assetti, perchè aumenta la spinta verticale, ma il problema è che se aumenti il carico al posteriore e non hai un corrispondente carico all'anteriore ti ritrovi con una vettura sottosterzante, sbilanciata e che consuma troppo le gomme.

Detto questo è probabile che la Ferrari abbia aumentato di qualche mm l'altezza al posteriore, magari con la speranza di guadagnare qualche punto di downforce anche sul davanti grazie all'assetto più puntato sull'anteriore, fatto sta, però, che comunque non andava ed il sottosterzo aumentava, per cui il problema dello sbilanciamento c'è e come, non sono solo prove.....

La cosa che è confortante è che tutto questo dimostra che i nuovi scarichi allungati funzionano, forse anche troppo, per cui devono solo lavorare per capire dove trovare il carico all'anteriore, se con un assetto diverso, magari più rake o con nuovi profili alari.

Per questo sono molto ottimista riguardo ai nuovi test a Silverstone, se tutto dovesse essere "solo" una questione di assetto la Ferrari può sperare in bene e magari Alonso sarà chiamato solo a dare un parere sulle gomme e sul "nuovo assetto".

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andrew
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16 luglio 2013 12:53 delete

Sono convinto anch'io che i problemi della Ferrari siano localizzati nel bilanciamento del carico fra anteriore e posteriore, ma credo anche che sia stato originato da due fattori: uno interno e riguarda la ricerca della prestazione pura e uno esterno, la variazione delle specifiche dei penumatici. Assieme queste due componenti hanno contribuito alla predita di performance.
Credo che la F138 sia stata una interprete perfetta dei penumatici Pirelli 2013 prima versione. Ora con i nuovi pneumatici si dovrà adattare la vettura alle nuove specifiche. Speriamo che si possa fare in tempi brevi e soprattutto speriamo che il progetto F138 non abbia limiti progettuali tali da impedirne lo sviluppo.

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Maxleon
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16 luglio 2013 21:52 delete

@ andrew

Quello che cambierà sarà solo la carcassa, ma le mescole dovrebbero rimanere quelle precedenti, non credo che la Ferrari avrà grossi problemi ad interpretarle, il problema, invece, a mio modesto avviso, sarà solo che, molto probabilmente il cambio agevolerà chi in precedenza non aveva fatto un buon lavoro con le gomme e su questo credo che non ci siano dubbi, perchè la RBR si è sparato un aerotest ad Idiada, mentre nei test di Silverstone parteciperà comunque alternando giovani piloti e piloti ufficiali, ciò vuol dire che negli aerotest hanno provato nuove soluzioni aerodinamiche, mentre nei test di Silverstone valuteranno solo il setup e gli pneumatici.

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kroky78
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17 luglio 2013 22:27 delete

@ Luca Moi
Ciao Luca, io sinceramente non ho notato delle modifiche apprezzabili di assetto, ma è vero che bastano delle variazioni di pochi mm per modificare notevolmente i carichi prodotti e conseguentemente il bilanciamento; non sono necessari gli angoli estremi sfoggiati dalla Red Bull. é plausibile quindi che in Ferrari abbiano provato a bilanciare la differenza di carico tra anteriore e posteriore usando un' assetto lievemente più picchiato, assetto che si può ottenere senza stravolgere la meccanica, ma con delle opportune regolazioni; ma il fatto che siano tornati ad una configurazione aerodinamica pre-Barcellona dimostra che tutti i tentativi sono andati a vuoto e che il problema è così significativo che non basta una normale regolazione per mettere le cose a posto. Probabilmente, come dice Cristiano, gli scarichi lunghi insieme ai deviatori a ponte comportano un notevole incremento di carico ed è necessario un analogo incremento dall' alettone anteriore perchè il tutto funzioni. Forse, come dice Maxleon, la F138 non è concepita per lavorare con angoli di assetto estremi e il bilanciamento deve essere trovato all' interno di un preciso range, meno spinto rispetto a Red Bull e Mercedes. Quello che è certo è che la vecchia configurazione sebbene bilanciata non tiene più il passo con le ultime evoluzioni di Red Bull e Mercedes, soprattutto con le specifiche più dure di gomme. è quindi necessario trovare una soluzione che permetta di usare il pacchetto evo. Vedremo se dai test di Silverstone uscirà qualche sviluppo utile in tal senso, anche se dalle foto che ho visto relative alla prima giornata non sembra che siano state provate parti nuove. Come fatto notare da andrew, è plausibile che i nuovi pneumatici avendo la carcassa in kevlar anzichè in acciaio abbiano delle diverse flessioni quando sottoposti ad accelerazioni longitudinali e trasversali e che sia necessario mappare le nuove interazioni aerodinamiche prima di disegnare le nuove parti di carrozzeria.

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