FERRARI SF70H: arrivano dal "fondo" i segreti della vettura italiana - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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FERRARI SF70H: arrivano dal "fondo" i segreti della vettura italiana

Dopo avervi parlato dei problemi incontrati dal Team Mercedes nei secondi test pre stagione, che stanno tuttora influenzando le non ottimali prestazioni della W08, quest'oggi vogliamo mettere in evidenza una caratteristica molto interessante della Ferrari SF70H: il suo fondo.

Immagine 1 - Il diffusore della Ferrari SF70H

SCUDERIA FERRARI: nel Gran Premio di Austin 2016 si lavorava già per il 2017 
Bisogna partire da "molto" lontano ossia dal Gran Premio delle Americhe 2016 quando la Ferrari, per la prima volta, è andata ad adoperare un assetto rake molto più spinto di quello fin li utilizzato dal Team italiano, caratteristica tecnica notata fin dal filming day di Fiorano sulla ottima SF70H 2017. A Kimi Raikkonen era stato dato il compito in quel weekend di portare in pista una SF16-H molto diversa dalla vettura che era scesa in pista nei precedenti 17 Gran Premi: meccanica più morbida al posteriore e soprattutto una vettura con un posteriore più alto da terra, quindi maggior angolo di rake, che ha portato la SF16-H del pilota finlandese ad avere dei carichi (e in parte anche le resistenze all'avanzamento) molto simili a quelli del compagno di squadra pur montando un posteriore che sembrava più "scarico". 


Immagine 2 - La differenza di assetti aerodinamici tra Raikkonen e Vettel ad Austin 2016

Per rake si intende l'assetto picchiato ossia un particolare assetto aerodinamico che tende ad avere l'avantreno molto più basso rispetto al retrotreno sia con la macchina ferma (rake statico) che in movimento (rake dinamico). Quali vantaggi e svantaggi comporta questa particolare tipologia di assetto introdotto da Adrian Newey nel 2010 sulla RB6? Innanzitutto, ed è quello che abbiamo spiegato poco sopra, avere un rake maggiore genera un maggior angolo di incidenza delle ali e più in generale di tutto il corpo vettura con il vantaggio di generare più carico aerodinamico ma con il conseguente svantaggio di generare più resistenza all'avanzamento e quindi una minor velocità di punta. Parlavo di svantaggio teorico poiché RedBull nel 2016 riusciva ad utilizzare un esasperato rake dinamico riuscendo cosi a limitare molto l'elevata resistenza all'avanzamento, componente negativa per il raggiungimento di importanti velocità di punta sul dritto. Con tale assetto RedBull andava a ridurre la resistenza aerodinamica del 5% diminuendo l'angolo di rake di qualche decimo di grado. 

Un inclinazione di tutta la vettura in avanti comporta un avvicinamento dell'ala anteriore al suolo. Tale avvicinamento è molto positivo in quanto si va ad aumentare l'effetto suolo all'anteriore: diminuendo la sezione di passaggio si riesce ad aumentare la velocità dell'aria in quella zona con un conseguente aumento della depressione. Da sottolineare poi come l'assetto picchiato non aumenta i valori di deportanza solo agendo sull'incidenza alare; abbassando molto l'anteriore della monoposto infatti si va ad aumentare anche l'angolo tra il profilo estrattore e il suolo. Quindi, è come se il profilo estrattore venisse aumentato nelle sue dimensioni. Per effetto Venturi una maggior potata d'aria nel diffusore significa anche un maggior carico deportante generato. Oltre ad alcuni vincoli regolamentari, alzare eccessivamente il posteriore di una vettura può portare però anche a spiacevoli inconvenienti: un distacco eccessivo del fondo vettura da suolo comporta una perdita di effetto suolo in quanto si va ad ampliare eccessivamente la sezione di passaggio dell'aria tra il suolo e il fondo. Tutto questo comporta: aria più lenta, flussi laterali penetranti dall'esterno, minor depressione. Pertanto alzare il retrotreno è una cosa molto complessa che richiede molto studio da parte degli ingegneri in quanto può sortire l'effetto contrario cioè una perdita considerevole di carico aerodinamico.

FERRARI SF70H: il fondo si piega ai lati per simulare l'effetto "minigonna"
I prossimi tre mesi saranno fondamentali per tutti i Team, soprattutto per chi si vorrà giocare il mondiale, Ferrari e Mercedes in testa quindi, perché da come i vari Team riusciranno a evolvere le proprie vetture dipenderà molto di questa stagione. Ferrari deve dimostrare di sapere evolvere una base molto importante, quale è la SF70H, correggendo alcuni problemi attualmente presenti sia a livello aerodinamico (poca efficienza aerodinamica) che di Power Unit (affidabilità e qualche CV in più in modalità qualifica).

Per quanto riguarda il programma di sviluppo della SF70H, per ora, risulta essere molto simile a quello visto nei primi tre appuntamenti della scorsa stagione (SF16-H). L'obiettivo è quello di portare ad ogni Gran Premio delle novità per capire sempre più ogni singolo lato della vettura. La nuova ala anteriore lo scorso anno era stata portata a Sochi, quest'anno anticipata in Bahrain; le modifiche al fondo erano state portate in Cina anche lo scorso anno. Maggiori modifiche (comunque di dettaglio) nel primo appuntamento della stagione sulla vettura 2017 rispetto all'immobilismo rosso tra i test pre stagione e il GP d'Australia 2016.

Se il Team Mercedes ha portato in pista in Cina un fondo rivisto nella parte bassa per risolvere il grosso problema di consumo del fondamentale componente aerodinamico durante i long run, la Ferrari è arrivata in Cina con delle modifiche alla parte alta del fondo piatto. 

Immagine 3 - Il fondo della Ferrari SF70H ha degli elementi "mobili" nella parte esterna



Nella parte alta del fondo delle SF70H di Sebastian Vettel e Kimi Raikkonen è infatti comparsa in Cina una piccola protuberanza di pochi millimetri. Per chi non se lo ricordasse, la Ferrari aveva provato un fondo innovativo nella otto giorni di test pre stagione per cercare di sigillare le parti esterne della vettura facendo flettere verso il basso il fondo della SF70H. Un effetto simile a quello svolto dalle "vecchie" minigonne che avevano la funzione di "contenere" il flusso d'aria passante al di sotto del fondo. E quando si ha una vettura con alto angolo di rake è fondamentale sigillare le parti esterne del fondo per evitare la deleteria fuoriuscita di vortici o flussi d'aria che servono per generare carico tramite il diffusore posteriore.


Una vettura italiana che oltre ad una inclinazione verso il basso delle parti esterne del fondo con effetto di contenimento dei flussi sfrutta anche degli elementi piuttosto mobili, indicati con il numero 1 (freccia arancio in basso) e il numero 3  (freccia gialla in basso) nell'immagine 3; componenti che flettono in modo piuttosto accentuato alle alte velocità. E' interessante soprattutto far notare come la parte terminale del fondo (quella generata dall'ultima soffiatura ad L) fletta molto verso il basso rispetto a tutta la parte anteriore. Quella è una zona fondamentale da controllare poiché avere un flusso molto energetico in quella zona evita l'interazione con i flussi turbolenti generati dal rotolamento degli pneumatici e aiuta a far funzionare nel migliore dei modi il diffusore. Delle flessioni che con gli attuali strumenti software e di calcolo si riescono a prevedere in modo piuttosto importante e veritiero.


La FIA dal Gran Premio di Australia sta monitorando quanto scritto in questo paragrafo poiché dopo i test pre stagione di Barcellona sia Mercedes che soprattutto RedBull hanno chiesto chiarimenti in merito. Ma per ora non sembra essere stata presa nessuna decisione.

FERRARI SF70H: nella parte posteriore il fondo si abbassa fino a 50 mm per diminuire la resistenza all'avanzamento
Ma non è finita qui perché Mercedes ha chiesto ulteriori chiarimenti alla FIA e a Jo Bauer che non riguardano direttamente il fondo ma bensì, più precisamente, la flessione dell'ala posteriore a detta del Team Mercedes troppo importante.


Una flessione dell'ala posteriore che però è legata principalmente a quella variazione di rake di cui abbiamo parlato nel secondo paragrafo di quest'articolo e non tanto alla flessione dei due piloni centrali di sostegno. Il fondo della SF70H alle alte velocità si abbassa fino a 50 mm, dimezzando l'angolo di rake (1.6° a vettura ferma) a totale vantaggio della riduzione di resistenza all'avanzamento. E siccome l'ala posteriore è collegata al fondo, abbassandosi il fondo viene trascinata con sé. Ma la novità sembra stare nel fatto che Ferrari utilizza solo parzialmente una taratura più morbida della sospensione posteriore (non quindi utilizzando l'energia accumulata nelle fasi di rollio come faceva RedBull nel 2016) che la fa quindi sedere alle alte velocità, avvalendosi anche e soprattutto di un fondo flessibile nella zona posteriore che deforma maggiormente ad alti valori di carichi verticali trascinandosi quindi anche l'ala posteriore ad esso collegato. Notare infatti come non solo l'ala posteriore si abbassi verso il basso ma bensì anche il monkey seat che non è collegato al doppio pilone di sostegno dell'ala. Questo è quello che pensano alcuni Team.


Per la Scuderia italiana riuscire a sfruttare uno spinto assetto rake dinamico risulta essere fondamentale poiché la SF70H non fa sicuramente dell'efficienza aerodinamica una delle sue principali forze (viceversa per la Mercedes W08). La vettura italiana ha dimostrato di dover caricare molto le ali (l'anteriore in Bahrain è stata caricata ed è stata provata una configurazione ancora più carica al posteriore) per generare il carico aerodinamico necessario a far funzionare nel miglior modo le Pirelli 2017; senza la possibilità di ridurre in modo cosi importante l'angolo di incidenza del corpo vettura sui rettilinei (simil 2016), la vettura italiana pagherebbe molto in termini di velocità di punta con ali cosi cariche nonché in consumi, pur avendo una Power Unit molto simile a quella Mercedes come potenza di picco. I tecnici della vettura italiana dovrebbero quindi scaricare la vettura, generando cosi una minor quantità di carico aerodinamico, che potrebbe poi mettere in crisi gli pneumatici Pirelli 2017. Ciò invece non succede per via della corretta filosofia progettuale della SF70H che fa del fondo il suo componente geniale, l'attuale "segreto" della rossa.

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