F1 Tech: Heeft de hoge rake van Red Bull z'n beste tijd gehad?

F1 Tech: Heeft de hoge rake van Red Bull z'n beste tijd gehad?

6 augustus 2020 – Mercedes heeft dit seizoen weer een significante stap gezet met haar Formule 1-wagen terwijl Red Bull juist moeite heeft gehad om de RB16 te temmen. Het heeft ervoor gezorgd dat de discussie over wagens met hoge rake weer opgelaaid is.



Sinds de invoering van het huidige aero-reglement hebben Mercedes en Red Bull wat de aerodynamische filosofie betreft aan weerszijden van het spectrum gestaan. Red Bull gelooft dat een wagen met veel rake, waarbij de voorkant van de wagen significant lager ligt dan de achterkant, het optimale concept is. Op basis van de prestaties die Red Bull dit seizoen tot nog toe laat zien en het feit dat Mercedes met veel minder rake zeer succesvol is, heeft tot de suggestie geleid dat het hoge rake-concept van Red Bull misschien z'n beste tijd gehad heeft. 

Vorige week legde GPUpdate.net die theorie voor aan voormalig Red Bull-coureur Daniel Ricciardo. De sympathieke coureur uit Perth verklaarde: "Ik ben wat betreft aerodynamica geen specialist, maar die suggestie kan wel eens behoorlijk accuraat zijn. In de jaren waarin Red Bull succesvol was met Vettel en Webber draaide het er alleen maar om die achterkant zo hoog mogelijk te krijgen. Zelfs in mijn tijd bij Red Bull was dat nog het geval en gingen we daar vol voor. Maar nu zie je dat Mercedes succesvoller is met een veel minder rigoureuze aanpak", vervolgt de goedlachse coureur uit Perth zijn verhaal. "Ik weet het antwoord natuurlijk niet honderd procent zeker als buitenstaander en ga daar ook niet over liegen, maar van buitenaf ziet dat er zeker zo uit. Dus dat het idee van een hoge rake z'n piek inmiddels heeft gehad en dat men nu andere manieren vindt om sneller te gaan."

Voordelen van hoge rake
Zoals je zou verwachten is het behoorlijk gecompliceerd om een goed antwoord te geven op de kwestie rond hoge rake. Hoewel het van de buitenkant soms behoorlijk zwart-wit is welk concept wel of niet werkt, spelen er ontzettend veel factoren mee. De situatie verandert continu en er is geen eenduidig antwoord mogelijk. De mate van rake die toegepast is op een auto is simpelweg een aerodynamische factor. Als de hoek groter is en de luchtstroom van de diffuser daarbij niet verstoord wordt, kan er in potentie meer downforce gehaald worden omdat er meer lucht langs de onderkant van de auto gaat.

Maar er zit een duidelijk plafond aan omdat er op andere vlakken geen aerodynamisch voordeel gehaald kan worden. Deze aanpassingen verstoren het concept waardoor de luchtstroom onder de auto niet naar behoren kan werken. Dat is wat er mogelijk dit seizoen bij Red Bull aan de hand is. Het downforceniveau dat in de windtunnel behaald wordt, staat niet gelijk aan wat de auto daadwerkelijk op het circuit presteert als het gaat om bochtensnelheid. Die verstoring van de luchtstroom onder de auto kan veroorzaakt worden door verschillende factoren zoals de rijhoogte, de turbulentie van de voor- en achterwielen of een inefficiënt aerodynamisch ontwerp.

Voor Red Bull, maar ook voor andere teams die het hoge rake-concept gebruikt hebben, was het controleren van de turbulentie van de voor- en achterwielen een van de belangrijkste struikelblokken. Red Bull heeft de afgelopen jaren geleerd hoe het om moet gaan met de genoemde factoren.

In het V8-tijdperk is men actief begonnen met het gebruiken van de geblazen uitlaat om de effecten van tyre squirt op de diffuser te verminderen. Aan de voorkant van de wagen gebruikte men daarentegen flexibele vleugels om de turbulentie aan de voorkant van de wagen in toom te houden. De reglementen van die tijd zijn logischerwijs geëvolueerd, maar dat geldt ook voor de werkwijze van de teams.

Een van de constante factoren is dat Red Bull al die tijd geprobeerd heeft om de turbulentie die de banden afgeven af te sluiten voor de vloer en de diffuser. Na de start van het hybride-tijdperk zijn enkele slimmigheidjes vervallen omdat het ontwerp van de wagens over het algemeen simpeler is geworden. Dit heeft de deur geopend voor een alternatieve filosofie dan waar Red Bull zich op heeft gericht. Mercedes heeft voor een andere aanpak gekozen met lage rake, een langere wielbasis, een langere vloer en het verminderen van de impact die de turbulentie heeft op de vloer en diffuser.

Mercedes heeft zich in het verleden – en nog steeds – gericht om op meerdere vlakken downforce te genereren. De lat ligt hoger dan de limiet die men met hoge rake kan behalen. In het geval van Mercedes ging dit altijd samen met een conforme wielophanging. In eerste instantie met FRIC (Front and Rear Inter-Connected) maar later ook met de onafhankelijke hydraulische wielophanging. Dat is allemaal bedoeld om te zorgen voor een stabiele wagen.

Vloer speelt belangrijke rol
Het reglement dat in 2017 van kracht werd was aanvankelijk bedoeld om meer downforce te genereren zodat rondetijden nog sneller zouden worden. Maar het breder maken van de wagens zorgde er tegelijk voor dat de regels met betrekking tot de vloer minder aandacht hadden. Dit zorgde ervoor dat verschillende teams de zijkanten van de vloer gebruikten om zoveel mogelijk downforce te genereren.

De gaten en sleuven in de vloer, die tegenwoordig toegestaan zijn, zorgen voor een draaikolkeffect waardoor de vuile lucht van de wielen niet door de vloer zelf opgenomen wordt. Verder zorgen de gaten voor de achterwielen er vooral voor dat het effect van de vuile lucht van de banden op de diffuser beperkt wordt. Dit helpt de wagens met hoge rake, maar het is een nog groter voordeel voor teams met lage rake.

Het gehele pakket blijft het belangrijkste
Bovenal blijft het een interessant gegeven dat het succes van een aerodynamisch concept vooral ook te danken is aan de sterkte van de krachtbron. Red Bull wist in het verleden de Renault-motor optimaal te gebruiken om de geblazen uitlaat en agressieve rake zo optimaal mogelijk te benutten. Het karakter van de Mercedes-unit heeft gezorgd voor de langere wielbasis en minder rake.

Het is daarnaast een extreem langdurige en kostbare route om van het ene concept over te stappen naar een ander. In dat geval is rake maar een ingrediënt in een uiterst gebalanceerd recept. Het hoge rake-concept is essentieel geworden voor Red Bull en het betekent automatisch dat een overstap naar een ander concept onwaarschijnlijk is. Andere teams, bijna het hele veld, zijn gevolgd maar hebben allemaal een flinke prijs (in tijd en geld) moeten betalen om over te stappen naar een ander concept.

Racing Point heeft die overstap van hoge naar lage rake succesvol gemaakt, maar daarvoor moest de formatie flink aan de slag in de windtunnel. Ook gebruikt men de achterwielophanging en versnellingsbak van Mercedes, twee ingrediënten om tot een succesvol concept te komen. Het Mercedes-concept is op dit moment succesvol, maar het is nog niet zo lang geleden dat de wagens van het merk uit Stuttgart omschreven werden als diva's. Destijds werd vaak de vraag gesteld of het team niet – net als de rest van de grid – moest kiezen voor een concept met meer rake.

Een van de belangrijkste vragen is om te zien hoe snel Red Bull de huidige problematiek te boven kan komen. Als het een oplossing kan vinden voor de balansproblemen waar het team aan het begin van dit seizoen last van had, zou de energiedrankenfabrikant in ieder geval Mercedes nog een beetje onder druk kunnen zetten. Als men moeite blijft houden met het werkend krijgen van de huidige wagen, zal de discussie over hoge rake blijven woeden.

Met medewerking van Jonathan Noble en Matt Somersfield

gerelateerd

Reacties

Meer nieuws

  1. donderdag 24 september 2020

  2. woensdag 23 september 2020

  3. dinsdag 22 september 2020