Mese: Luglio 2024

L'evoluzione dell'aerodinamica in Formula 1: un viaggio attraverso il tempo

L’aerodinamica svolge un ruolo centrale in Formula 1, contribuendo a rendere più competitive le monoposto che sfrecciano in pista. Per questo motivo, le scuderie investono molto nella ricerca e nello sviluppo di nuove soluzioni aerodinamiche. Uno sforzo che ha profondamente mutato il volto delle auto da gare, a partire dagli anni ’50 fino ad oggi. E lo farà ancora in futuro.

Nel mondo della Formula 1 (e del motorsport in generale) la velocità e le prestazioni sono sovrane. Non a caso, uno degli aspetti cruciali per determinare il successo di una monoposto in pista è la sua aerodinamica. Nel corso dei decenni, l'evoluzione del design aerodinamico è stata una pietra angolare dei progressi tecnologici nell’automobilismo, trasformando il modo in cui le auto sono costruite e come le gare sono vinte. Ripercorrere le tappe di questo sviluppo significa avventurarsi in un viaggio costantemente proiettato verso il futuro, in cui le potenzialità della ricerca e della tecnica vengo portate ai massimi livelli.

Cos'è l'aerodinamica? Una spiegazione semplice

Prima, però, meglio partire indagando il significato più preciso di aerodinamica, in modo da comprendere meglio di cosa si sta parlando. L'aerodinamica è una branca della meccanica che studia il comportamento dell'aria quando interagisce con oggetti in movimento, come le auto da corsa. In termini semplici, questo studio si concentra su due aspetti principali:

• resistenza aerodinamica (Drag), è la forza che si oppone al movimento dell'auto attraverso l'aria;
• deportanza (Downforce), è la forza che spinge l'auto verso il basso, aumentandone l'aderenza al suolo.

L'Importanza dell'aerodinamica in Formula 1

Già semplicemente leggendo questa definizione essenziale, ci si rende conto di come in Formula 1, l'aerodinamica sia cruciale, perché in grado di influire direttamente sulla velocità, la maneggevolezza e la sicurezza delle auto. Da una parte, infatti, la riduzione della resistenza aerodinamica consente alle auto di raggiungere velocità più elevate sui rettilinei. Dall’altra, invece, l'aumento della deportanza migliora l'aderenza nelle curve, permettendo ai piloti di correre di più senza perdere il controllo. Questo equilibrio tra riduzione della resistenza e aumento della deportanza è essenziale per ottimizzare le prestazioni complessive dell'auto. Un obiettivo a cui gli ingegneri lavorano utilizzando simulazioni al computer e test in galleria del vento e intervenendo su ogni parte del veicolo, dalle ali anteriori e posteriori al fondo della vettura, fino alle paratie laterali. Anche innovazioni aerodinamiche apparentemente minime, infatti, possono fare la differenza tra la vittoria e la sconfitta in un campionato competitivo come quello della Formula 1.

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L’evoluzione dell’aerodinamica in Formula 1

Ed è proprio avanzando un passo alla volta che, nel giro di circa 70 anni, le monoposto di Formula 1 hanno visto stravolgere il proprio assetto aerodinamico, collezionando record su record in pista. Ecco un rapido excursus di questa evoluzione perennemente puntata verso il futuro.

Gli anni ’50 e ‘60: tutto sembra semplice. Negli anni '50 e '60, l'aerodinamica delle auto di Formula 1 era relativamente semplice. Le auto erano progettate principalmente per essere leggere e potenti, con poca attenzione all'aerodinamica sofisticata. Tuttavia, la consapevolezza dell'importanza della gestione del flusso d'aria iniziava già a crescere.

Gli anni '70: l'era degli effetti suolo. Il cambiamento significativo iniziò già negli anni '70 e riguardò soprattutto il design, con l'introduzione dell’effetto suolo. Lotus, con il suo modello Lotus 78 del 1977, fu pioniera in questa tecnologia, creando un'area a bassa pressione sotto l'auto che la spingeva verso l’asfalto, aumentando l'aderenza e la stabilità. Questa tecnologia raggiunse il suo apice con la Lotus 79, che dominò la stagione del 1978 vincendo sette delle sedici gare. L’effetto suolo, visti i progressi in termini di velocità che permise di fare, fu ritenuto responsabile di alcuni gravi incidenti agli inizi degli anni ’80 e quindi bandito nel 1983 (fino al 2022, quando fu reintrodotto).

Gli anni '80: motori turbo e sospensioni attive. Negli anni '80, a cambiare ancora radicalmente la Formula 1 fu l'introduzione dei motori turbo, più piccoli ma capaci di produrre fino a 1500 cavalli di potenza, permettendo alle auto di raggiungere velocità superiori ai 320 km/h. Parallelamente, Lotus introdusse la sospensione attiva, che permetteva di regolare la sospensione in tempo reale, migliorando notevolmente le prestazioni dell'auto.

Gli anni '90: raffinamento e restrizioni. Dopo i balzi in avanti fatti nei due decenni precedenti, gli anni '90 si caratterizzarono come un periodo di raffinamento tecnologico e introduzione di varie restrizioni per ridurre i costi e aumentare la competizione. L'aerodinamica delle auto fu ulteriormente affinata con l'inserimento di ali anteriori e posteriori più complesse, migliorando il bilanciamento tra resistenza all'aria e carico aerodinamico.

Il 2000: la fibra di carbonio e gli ibridi. All'inizio del nuovo millennio, la fibra di carbonio divenne il materiale principale per la costruzione dei telai delle auto di Formula 1, offrendo maggiore resistenza e leggerezza. Nel 2009, furono introdotti i primi sistemi ibridi, che combinavano un motore a combustione interna con un motore elettrico, migliorando l'efficienza del carburante e permettendo il recupero di energia durante la frenata.

Gli anni 2010: aerodinamica avanzata e sicurezza. Durante gli anni 2010, l'aerodinamica avanzata divenne una priorità, con l'introduzione del sistema di riduzione della resistenza (DRS) nel 2011 e del dispositivo di sicurezza Halo nel 2018, che proteggeva la testa dei piloti dai detriti volanti.

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Nel futuro della Formula 1 ci sono sostenibilità e aerodinamica attiva

Guardando al futuro, la Formula 1 si sta orientando verso una maggiore sostenibilità e l'ulteriore implementazione di tecnologie aerodinamiche attive per migliorare ancora le prestazioni delle vetture. Questi cambiamenti sono destinati non solo a ridurre l'impronta di carbonio dell’automobilismo, ma anche a rivoluzionare il modo in cui vengono concepite le competizioni.

Per quanto riguarda le iniziative legate alla sostenibilità ambientale, tra le più importanti c'è l'introduzione di propulsori ibridi, che combinano motori a combustione interna con motori elettrici, per migliorare l'efficienza del carburante e ridurre le emissioni. L'obiettivo a lungo termine della F1 è di diventare carbon neutral entro il 2030, attraverso l'uso di carburanti sostenibili e il miglioramento dell'efficienza energetica dei veicoli.

Parallelamente, l'aerodinamica attiva, già utilizzata sulle monoposto, rappresenta una frontiera in continuo sviluppo. Questa tecnologia consente la regolazione in tempo reale di componenti aerodinamici come ali e flap per ottimizzare le prestazioni in diverse condizioni di gara. Ad esempio, il DRS (Drag Reduction System) permette di ridurre la resistenza aerodinamica sui rettilinei, aumentando la velocità massima e migliorando le possibilità di sorpasso. In futuro, si prevede l'implementazione di sistemi ancora più avanzati, come ali e diffusori regolabili automaticamente in base ai dati raccolti in tempo reale dai sensori dell'auto. Questi sistemi possono adattarsi alle diverse condizioni della pista, migliorando la stabilità in curva e la velocità sui rettilinei. Tali innovazioni non solo aumentano le prestazioni delle vetture, ma contribuiscono anche a una maggiore efficienza energetica.

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by rossifra