Drastisch herontwerp voorvleugel in 2022: 'Groter oppervlak, maar minder downforce'

De teams naderen het moment van de waarheid. Over een maand mag het hele Formule 1-circus komen opdraven voor de testdagen in voorbereiding op het nieuwe seizoen. Dankzij de grote regelveranderingen krijgen de 2022-bolides een volledig nieuwe look, met als grote doel het inhalen eenvoudiger te maken. Hierbij zijn de luchtstromen, beginnende bij de voorvleugel, van groots belang. De herontworpen voorkant zal op verschillende manieren een grote impact hebben.

'Voor de aerodynamica is de voorvleugel altijd het startpunt van het ontwerp. Hier raakt de lucht de auto als eerste en wordt grotendeels bepaald hoe de lucht over de auto zal stromen', zo legt journalist Mark Hughes uit op de officiële website der Formule 1. Doel van de nieuwe reglementen is om de luchtstromen op en rondom de auto minder disruptief te maken, zodat het volgen van een andere auto eenvoudiger wordt. 'Bij de oude vleugels was de zogenaamde 'Y250-vortex' de grote boosdoener. Dit is het platte stuk in het midden van de neus, tussen de twee vleugels aan de zijkanten. Deze ruimte werd gebruikt om draaiende luchtstromen te creëren, die de hele luchtstroom richting de bargeboards versnelden. Daarna werd de lucht ver naar de zijkant gedreven.'

Door deze luchtstromen, die zich naar de zijkant bewegen in plaats van over de gehele auto, was het lastig om een voorligger te volgen. De lucht die nodig is om downforce te genereren, werd namelijk weggedreven door een voorligger. 'Hierdoor kon de voorvleugel van de volgende auto niet meer fatsoenlijk werken.' De 25 centimeter tussen beide vleugelelementen zorgde dus voor enorm disruptieve luchtstromen, maar dit effect zal volgend jaar verholpen zijn. De nieuwe voorvleugel heeft namelijk elementen die zich over de gehele voorvleugel verspreiden, waardoor het 'gat' dat zorgde voor circulerende luchtstromen er niet meer is.

Meer vleugeloppervlak, minder downforce

Dankzij het nieuwe ontwerp stijgt het vleugeloppervlak, omdat de vleugelelementen dus de hele voorvleugel bedekken. De 'Y250-vortex' doet zich dus niet meer voor. Dit in combinatie met het verwijderen van de bargeboards, zorgt ervoor dat de luchtstroom meer over de gehele auto loopt, in plaats van naar de zijkant te worden gedreven. Ondanks het toegenomen oppervlak van de voorvleugel, genereert hij minder downforce. 'Er zijn een aantal elementen die downforce creëren. Allereerst bepaalt de hoek, dus hoe steil de vleugel staat, in grote mate hoeveel downforce gegenereerd wordt. Daarnaast is ook de overlap tussen de elementen (vleugeltjes) en de vorm ervan erg belangrijk.'

De nieuwe wagens mogen maximaal vier elementen op de voorvleugel dragen in plaats van vijf. Echter heeft men wel meer vrijheid in het vormgeven van deze elementen. De hoek is gelimiteerd, waardoor automatisch ook de hele voorvleugel niet erg steil (aanvallend) kan worden afgesteld. Downforce wordt gegenereerd doordat er een hogere druk ontstaat aan de bovenkant van de vleugel dan aan de onderkant, waardoor de auto naar het asfalt toe wordt getrokken. Hoe groter de hoek van de voorvleugel, hoe meer downforce. Omdat de nieuwe voorvleugel minder neerwaartse druk genereert, is hij ook minder gevoelig voor verstoringen in de luchtstromen. Hierdoor zou het volgen van een andere auto makkelijker moeten worden. Of dat daadwerkelijk zo is, zien we bij aanvang van het seizoen.