Formel-1-Technik: Der Unterboden als neue Spielwiese der Entwicklung

Das neue Design rund um den Ground-Effect ist vielleicht eine der größten Veränderungen, auf die sich die Formel-1-Teams im Rahmen des neuen Reglements einstellen mussten.

Während früher der Schlüssel zur aerodynamischen Leistung in den Flügeln und anderen aerodynamischen Flächen lag, kann nun mehr Abtrieb durch die optimale Nutzung der Unterseite des Autos erreicht werden.

Bei der Betrachtung des Bodens geht es aber nicht nur um die sichtbare Oberseite. Wir müssen auch den Unterboden berücksichtigen, der seit 2022 eine viel tiefgreifendere Gestaltung erfährt.

Bisher verlangte das Reglement eine ebene Fläche, wobei der Diffusorbereich am Heck die Möglichkeit bot, vertikales Volumen hinzuzufügen. Das neue Reglement erlaubt eine viel größere Variation der Unterbodengeometrie, so dass die Konstrukteure den Übergang zur Bezugsebene und die Gesamtform des Unterbodens stärker variieren können.

Red Bull Racing RB18 floor

Photo by: Giorgio Piola

Der Unterboden des Red Bull RB18 ist wohl das extremste Beispiel dafür, weil Wölbung auf allen Oberflächen zu sehen ist.

Es geht auch nicht darum, ein maximales Volumen zu schaffen, sondern vielmehr darum, die Strömung durch den geschaffenen "Tunnel" und die Druckverteilung, die sich auf dem Weg dorthin zwangsläufig einstellt, zu kontrollieren.

Diese Variablen sind wahrscheinlich auch hilfreich bei Änderungen der Fahrzeughöhe, die im neuen Reglement eine wichtige Rolle spielt.

Man beachte die skulpturale Gestaltung des Übergangsbereichs [1 & 2], der mit den Bodengittern zusammenarbeitet, während ein abgestuftes Bootsheck [3] das Volumen vom gekrümmten Tunnelteil (man beachte das hufeisenförmige Metallteil in der Mitte des Bodens) bis zum Diffusorteil allmählich verändert.

Auch bei der Gestaltung des Randflügels ("Edge Wing") ging Red Bull zu Beginn der Saison einen anderen Weg.

Man entschied sich für die "Schlittschuh"-Lösung [4], die nicht als losgelöste horizontale Verlängerung des Bodens, sondern als vertikaler Puffer fungiert. Die Kufe stellt eine physische Begrenzung für diesen Teil des Bodens dar, wenn die Fahrhöhe abnimmt, und bietet gleichzeitig aerodynamische Unterstützung für die konkurrierenden Strömungsstrukturen, die in diesen Abschnitt einmünden.

Andere Teams wurden aufmerksam und nahmen einige dieser Designmerkmale zur Kenntnis, wie der Ferrari F1-75 und der McLaren MCL36. Sie übernahmen nicht nur die gestufte Bootshecklösung [1], sondern bauten auch ihre eigene Version der Kufe ein. Ferrari tat dies schon früh [2], während McLaren erst spät in der Saison eine solchen testete.

Zwar haben wir uns mit Beginn des Jahres 2022 von den Bargeboards verabschiedet, doch stehen den Teams vier Gitter zur Verfügung, um den Luftstrom zu verbessern, die vor der Vorderkante des Bodens beginnen.

Und wie nicht anders zu erwarten, gab es in diesem Bereich eine große Bandbreite an Designmöglichkeiten, die jedes Team als Glied in der aerodynamischen Kette des Bodens nutzen wollte.

Eine der originellsten Interpretationen stammt wieder einmal von Red Bull, die ihr äußeres Gitter mit einem der inneren Gitter verbunden haben, um ihre Wirkung vor und unter dem Boden zu kombinieren.

Beim Großen Preis von Frankreich kehrte man jedoch zu einem konventionelleren Layout zurück, da Red Bull im Rahmen seiner allgemeinen Entwicklungsarbeit die äußeren Gitter entfernte.

In der Zwischenzeit ging Ferrari während der Saison von einem niedrigen äußeren Gitter zu einer viel höheren und längeren Variante über (die gestrichelte Linie in der Mitte zeigt die ursprüngliche Höhe und Länge des äußeren Gitters), da auch die Höhe des Bodens geändert wurde und der F1-75 eine zweistufige Anordnung erhielt.

Die Kante des Bodens, die in den letzten Jahren intensiv weiterentwickelt wurde, war ein Bereich, in den die Teams im Jahr 2022 beträchtliche Ressourcen investierten, auch wenn die Möglichkeiten der Designer in diesem Bereich aufgrund des Reglements etwas eingeschränkt wurden.

Und während ein Großteil dieser Entwicklung von der Form und Größe des verwendeten Randflügels abhing, gab es auch einige Variationen bei der restlichen Form des Bodens, indem Aussparungen und Bodengeometrien eingeführt wurden, die die Leistung sowohl direkt als auch indirekt verbessern sollten.