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Porpoising cos’è!

Fotografie Formula1 01

Come tutti sappiamo quest’anno siamo davanti ad un cambiamento radicale del regolamento tecnico della Formula 1, almeno per quanto riguarda l’aspetto aerodinamico, con il ritorno dell’effetto suolo. Le monoposto infatti cambieranno aspetto in un’ottica generale di rivisitazione di tutte le norme che regolano la categoria e saranno riviste le vetture anche nel loro aspetto estetico oltre che nell’aerodinamica. 

L’ effetto suolo si ottiene generando molto carico verticale grazie alla portata d’aria che scorre sotto la vettura ad alta velocità e a bassa pressione, producendo poca resistenza ma soprattutto senza sporcare l’aria con turbolenze molto dannose per la stabilità delle vetture che seguono. Per questo motivo è stato invocato per le nuove vetture della massima categoria automobilistica nel 2022. Tutto questo perché c’è la voglia concreta di facilitare facilitare i sorpassi e aumentare lo spettacolo. 

Come accennato poc’anzi è un ritorno e non una novità, l’effetto suolo è stato introdotto in Formula 1 dalla Lotus sulla fine degli anni 70 per essere ufficialmente abolito nel 1983 con l’introduzione del fondo piatto. In pratica però non è mai scomparso perché i tecnici capirono velocemente che anche con il fondo piatto bastava rialzare la parte posteriore del fondo per creare una zona di bassa pressione. 

Il passo successivo è stato poi compiuto dalla Tyrrell che all’inizio degli anni 90 realizzò il muso alto con la parte inferiore dell’abitacolo che generava una seconda zona di bassa pressione più o meno in corrispondenza delle prese d’aria dei radiatori. Infine sono arrivati vortici che generati in punti strategici e sapientemente guidati intorno alla carrozzeria aumentano ulteriormente il livello di depressione, schermando in flussi dall’uscita del sottoscocca. Questo serve naturalmente per generare ancora più aderenza agli pneumatici, trasformando il tutto con un’ulteriore aumento di downforce.

In questa stagione con grandi cambiamenti abbiamo sei giorni di test giorni a disposizione delle squadre per capire e sviluppare le vetture. Dopo entrambe le sessioni a Barcellona, e in Bahrain ci troviamo davanti ad un problema che accomuna le auto di quarant’anni fa ad oggi: il porpoising. Questo termine che tradotto tecnicamente significa “pompaggio” crea uno scuotimento verticale della cassa veicolo rendono il veicolo poco stabile in un moto rettilineo. Di questo problema soffrono tutti e dieci i team, con gravità più o meno uguali.

Nelle immagini in slow motion diffuse dalla FIA sulla sua pagina Twitter, questo fenomeno è perfettamente evidente. Mentre Charles Leclerc con la sua Ferrari percorre il rettilineo di partenza ad una velocità di circa 280 km/h, l’auto si solleva sfruttando tutta la corsa delle sospensioni prima di sbattere il fondo contro l’asfalto. Questo ciclo avviene almeno 10 volte in sequenza e cessa solo quando Charles rallenta in prossimità di ingresso curva.

Sembra violento, quasi nauseante, mentre l’auto ondeggia su e giù. Oltre ad essere sgradevole per il pilota, anche la vettura non sembra gradire i ripetuti scuotimenti. La velocità di rotazione del V6 turbocompresso da 1,6 litri raggiungono e diminuiscono ad ogni scuotimento della vettura con tutti componenti sottoposti ad un forte stress meccanico.

Cerchiamo di spiegare questo effetto: 

mentre l’aria viene incanalata attraverso i condotti Venturi per creare una zona di bassa pressione, l’auto viene risucchiata verso il terreno e si accovaccia a terra. Tuttavia, dove l’asfalto non è liscio e piatto come un tavolo da biliardo, può verificarsi uno stallo. In questo momento il sigillo tra fondo e asfalto è rotto, la deportanza è compromessa, che porta l’auto a risalire di nuovo. I nuovi sistemi di sospensioni sono molto più rigidi rispetto al passato per garantire che l’altezza da terra sia il più possibile costante, serve a schermare il fondo per proteggerlo da vari infiltrazioni di aria esterne. I nuovi pneumatici da 18″ non aiutano, avendo una spalla molto più bassa. Mantenere le sospensioni rigide crea uno stallo nel fondo e getta l’aerodinamica completamente fuori equilibrio, ed è qui che si ottiene il porpoising.

Ma questo non deve essere un grido d’allarme per i team. Nella stagione 1980, Williams e compagnia avevano iniziato la stagione con un primo concetto di effetto suolo, che era stato proposto circa tre anni prima da Colin Chapman con la sua Lotus 78, poi sviluppato nella 79 vincitrice del titolo con Mario Andretti e le vetture producevano lo stesso effetto di questa nuova generazione di Formula 1. 

Nonostante lo sviluppo di simulazioni all’avanguardia, tra simulatori e banchi prova dinamici, sembra che ci sia stata una difficoltà a replicare le condizioni del mondo reale e quindi il porpoising ha colto di sorpresa le squadre.

Fotografie Formula1 01
Lewis Hamilton durante i test sul circuito di Barcellona

Mattia Binotto, Team Principal della Ferrari nella serata di giovedì in conferenza stampa ha espresso un proprio giudizio al riguardo:

“Penso che la maggior parte di noi abbia sottovalutato il problema, questo è un processo di apprendimento. Penso che risolverlo possa essere abbastanza semplice. Ottimizzare le prestazioni non può essere un compromesso, si deve cercare di evitare il rimbalzo ottenendo il massimo delle prestazioni della vettura. Ma questo potrebbe essere un esercizio meno facile. Sono abbastanza sicuro che ad un certo punto le squadre arriveranno ad una soluzione. Quanto tempo ci vorrà? Quelli che ci arriveranno prima avranno un vantaggio all’inizio della stagione”.

a cura di Alessandro Rossi

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