Waarom F1-teams voor drastisch andere achtervleugels hebben gekozen

Tijdens de eerste testweek in Bahrein werd duidelijk dat de teams in feite drie verschillende soorten scharnierpunten gebruiken voor de beweegbare flappen van de achtervleugel. Hoewel DRS inmiddels tot de geschiedenis van de Formule 1 behoort, betekent de introductie van actieve aerodynamica dat de teams in 2026 nog steeds een achtervleugel zullen hebben, net als een voorvleugel. Deze vleugels zullen tijdens het nieuwe tijdperk in de F1 actief bewegen.

Nu er meer vrijheid is in de reglementen, is er al wat vindingrijkheid te zien in de paddock. In de praktijk plaatsen sommige teams, zoals Red Bull, het scharnierpunt van de achtervleugel aan de achterste rand van de bovenste flap. Anderen, zoals Audi, plaatsen het scharnierpunt precies halverwege het hoofdvlak en de bovenste flap, terwijl Alpine het scharnierpunt bijvoorbeeld in lijn met de voorste rand van het hoofdvlak plaatst.

Elk concept kan een andere oplossing vragen

Hoewel de functie identiek is - namelijk het neutraliseren van de flappen op de rechte stukken - zijn er specifieke overwegingen met betrekking tot het ontwerp en packaging (hoe onderdelen in de auto worden geïntegreerd) verbonden aan elk autoconcept die de keuze voor de ene positie boven de andere plaatsen. De plaatsing van het scharnierpunt aan de voorkant, in het midden of aan de bovenkant is een beslissing die wordt genomen op basis van meerdere aerodynamische en mechanische factoren.

De vermindering van de drag (luchtweerstand), gemeten in activeringstijd en zelfs met slechts enkele milliseconden, wordt sneller bereikt met een laaggeplaatst draaipunt. De luchtdruk verhoogt de snelheid waarmee de flap in de low-dragpositie draait als het scharnierpunt zich aan de voorrand van het hoofdvlak bevindt in vergelijking met een centraal scharnierpunt, en zelfs nog meer in vergelijking met een hoog scharnierpunt. In het laatste geval draait de flap omhoog, maar moet hij tegen de druk van de luchtstroom in werken.

Omgekeerd, als de flappen terugkeren naar hun standaardconfiguratie, zijn de voordelen omgekeerd. De oplossing die de snelste sluitsnelheid garandeert is het hoge scharnierpunt, terwijl de langzaamste logischerwijs de configuratie met het scharnierpunt aan de voorste rand van het hoofdvlak is. De oplossing van Audi, met het centrale scharnierpunt, zit tussen de twee uitersten in.

Aerodynamica

De openings- en sluitsnelheden zijn echter lang niet de enige factoren waarmee rekening wordt gehouden. Er zijn ook duidelijke aerodynamische redenen die verband houden met de effecten die worden gegenereerd door de positie van het scharnierpunt. Met andere woorden: de effecten worden bepaald door de bredere, smallere of zelfs afwezige opening die ontstaat tussen de geopende flappen en het hoofdvlak.

Met een laag scharnierpunt is er een grotere opwaartse afbuiging van de uitgaande luchtstroom, wat gunstig kan zijn om een volledige stall (de luchtstroom laat het vleugeloppervlak dan los) van de achtervleugel te bereiken. Daarentegen, als het draaipunt aan de achterste rand van de bovenste flap is geplaatst, wordt de zone van lage druk tussen de vleugel en de diffuser vergroot, waardoor er een sterker effect op het stallen van de diffuser ontstaat.

De oplossing van Audi met een centraal draaipunt biedt een combinatie van beide effecten. Hierdoor verschuift de aerodynamische balans minder sterk dan bij de andere twee configuraties. Dit zijn de algemene technische principes die ten grondslag liggen aan de respectievelijke keuzes.

Verschillende wegen

Elke oplossing moet echter worden beoordeeld binnen de algehele aerodynamische filosofie van de auto waarop deze wordt toegepast. De hamvraag is of het gunstiger is om voorrang te geven aan een volledige stall van de achtervleugel of aan een agressievere stall van de diffuser.

In beide gevallen zijn de verschillen het gevolg van de manier waarop de luchtstroom boven en onder de vloer wordt beheerd, met drukverdelingen en aerodynamische kaarten die per auto aanzienlijk verschillen. Het is daarom moeilijk om één superieure benadering aan te wijzen. De mechanismen zelf verschillen weliswaar in grootte en gewicht, maar ze zorgen niet voor substantiële variaties in de totale massa of luchtweerstand.

Het fascinerende aan deze ontwerpkeuzes is uiteindelijk dat er via verschillende technische wegen vergelijkbare prestaties worden bereikt, ondanks het feit dat er binnen een zeer normatief regelgevend kader wordt gewerkt.