Waarom het stuiterende Mercedes eens heel goed in de Formule 1-spiegel moet kijken

Al sinds het begin van het Formule 1-seizoen 2022 is porpoising een van de onderwerpen van gesprek. In Bakoe was het wederom het gesprek van de dag, doordat alle stuiterproblemen door het circuit en haar lay-out werden verergerd. Het was duidelijk dat vele verschillende teams er last van hadden in de straten van de Azerbeidzjaanse hoofdstad, maar vooral Mercedes werd er hard door geraakt. De meeste teams hebben sinds het begin van het seizoen maatregelen genomen en hebben door het doorontwikkelen van hun bolide het fenomeen onder controle gekregen. We nemen als voorbeeld Ferrari. Ook zij hadden in Azerbeidzjan last van porpoising, maar het fenomeen had geen impact op de prestaties van de Italianen. Het is dus vrij duidelijk dat het gestuiter kan worden opgewekt door factoren als de rijhoogte, de vorm van de Venturi-kanalen onder de vloer en de algemene aerodynamische afstelling.

Het verminderen van porpoising

Het is echter zeker mogelijk om met porpoising om te gaan en de meeste auto's, zoals bijvoorbeeld de eerder genoemde Ferrari-, maar ook Red Bull-bolide, bewijzen het. In beide gevallen is er echter niet een en dezelfde oplossing. Het reduceren van het gestuiter is bovendien een hele andere opgave dan het helemaal elimineren van porpoising. Laat me uitleggen wat ik bedoel. Om het fenomeen alleen te verminderen kan je vele verschillende kanten opgaan. De ene oplossing is wat complexer dan de andere. De makkelijkste manier is het verhogen van de rijhoogte, omdat porpoising ontstaat als de auto op hoge snelheid te dicht op de grond komt, waardoor de luchtstroom breekt en de auto terug omhoog schiet. Alhoewel het verhogen van de rijhoogte de makkelijkste oplossing is, is het tegelijkertijd ook de oplossing die de meeste gevolgen heeft voor de performance van je bolide. Een hoger liggende auto heeft namelijk drastische gevolgen voor de hoeveelheid downforce die er wordt gegenereerd. Het is dus niet de beste route om te nemen op weg naar een stuitervrij Formule 1-bestaan. Over het algemeen kiezen de teams voor een bepaald recept, waarin de rijhoogte slechts een 'ingrediënt' is en ze deze niet dramatisch hoeven te verhogen. Andere ingrediënten hierbij zijn het veranderen van de set-up van de vering, maar vooral ook het aanpassen van de tunnels onder de vloer is een belangrijk ingrediënt in deze mix.

Het elimineren van porpoising

We gaan verder over het (zo goed als) elimineren van porpoising, zoals bij Red Bull de laatste maanden is gelukt. De afgelopen periode hebben we in de Formule 1-paddock met verschillende aerodynamici gesproken om het fenomeen beter te leren kennen en begrijpen en om te ontdekken of het mogelijk is om met behulp van wiskundige simulaties een model te ontwikkelen dat het fenomeen kan voorspellen. Zoals we eerder al hebben geschreven, heeft Adrian Newey in een interview gepraat over het 'Getal van Strouhal ', dat onderdeel uit kan maken van een formule die op zijn beurt weer onderdeel uit kan maken van een wiskundig model om porpoising te simuleren. De engineers waar we mee praatten maakten ons duidelijk dat de complexiteit van dit wiskundige model er echter voor zorgt dat er zeer dure simulatietools voor nodig zijn, die niet iedereen zich kan veroorloven. Om een beter beeld van de complexiteit te geven: in de windtunnel en als men gebruik maakt van CFD (Computational Fluid Dynamics, computermodellen die luchtstromen simuleren, red.), wordt er gewerkt onder 'stabiele omstandigheden'. Daarin houden de luchtstromen een bepaalde snelheid vast en stromen ze op een normale manier langs de oppervlakken van de (virtuele) wagen. In de echte situatie op de baan is dit echter niet het geval, want de luchtstromen 'exploderen' als het ware, waardoor het fenomeen porpoising wordt ontketend. Dan kan je niet meer spreken van 'stabiele omstandigheden' en wordt het heel lastig om dit als een model te simuleren. Het zijn zeer complexe formules. Onder stabiele omstandigheden is er maar één formule om in te vullen, maar op de baan zijn dit er dus in feite duizenden."

Mercedes moet bij zichzelf ten rade gaan

Als we kijken naar de Mercedes W13, kunnen we in ieder geval zeggen dat het dramatische gestuiter een scala van redenen heeft. Allemaal zijn ze gerelateerd aan de algemene aerodynamica van de bolide (en niet alleen het design van de vloer) en de vering. Simpel gezegd is het zeer lastig om de impact van porpoising te verminderen vanwege de intrinsieke ontwerpkenmerken van de Mercedes. "Het is alsof je met een mandje water uit een zinkende boot probeert te scheppen", zo zei een rivaliserende engineer waar RacingNews365 mee sprak. Dus ook al mogen we het effect van het continue gestuiter en botomming van de W13 op de gezondheid van de coureurs niet onderschatten, is het helemaal geen kwestie van veiligheid of 'algemeen belang' voor de Formule 1. Het vinden van een oplossing ligt in handen van het Mercedes-team en ze kunnen niet simpelweg hulp vragen van de FIA om de regels te veranderen. Het zou oneerlijk zijn voor alle andere teams, die tijd en middelen hebben geïnvesteerd in dit onderwerp, om zo een oplossing of compromis te vinden die bij hun design past. Laat politieke strategieën achterwege bij dit onderwerp, alsjeblieft!