Formel-1-Technik: Der Update-Kampf der Mittelfeld-Teams

Aston Martin erlebt in der Formel-1-Saison 2022 aktuell einen Aufschwung, der die Hoffnungen des britischen Rennstalls nährt, Alfa Romeo in der Konstrukteurswertung überholen zu können. Als Teil dieses kontinuierlichen Aufwärtstrends stand für den Großen Preis von Japan ein überarbeitetes Balkenflügel-Layout auf dem Programm, mit dem das Team seine Konfiguration an die Anforderungen des Suzuka-Layouts anpassen wollte.

Es handelt sich um eine kleine Änderung, vor allem, wenn man das Ausmaß des in Singapur vorgestellten Updates bedenkt. Dennoch sollte sie nicht als unwesentlich betrachtet werden.

Sebastian Vettel konnte dank der neuen Teile zum ersten Mal seit dem Großen Preis von Aserbaidschan im Qualifying in Q3 einziehen. Und mit einer starken Vorstellung im Rennen kam er nach einem spannenden Finale vor Fernando Alonso auf Rang sechs ins Ziel und gewann damit zum zweiten Mal in Folge WM-Punkte.

Modularer Flügel macht Änderungen einfacher

Wie eigentlich durchweg alle Teams im Feld, hat Aston Martin seinen Heckflügel so konstruiert, dass die Spezifikation des Trägerflügels nicht an einen bestimmten Heckflügel gebunden ist. Die Mechaniker sind in der Lage, den unteren Teil des Flügels vom oberen Teil zu demontieren.

Heckflügel des Aston Martin AMR22 im Detail

Foto: Giorgio Piola

Diese Methode hat einige Nachteile, was das Design und das Gewicht des Flügels betrifft, aber sie bedeutet, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass eine ganze Reihe verschiedener Flügel zu jedem Rennen transportiert werden muss. Gerade in Zeiten des Kostendeckels ist das die günstigere Option.

Der Unterboden, der in Singapur zum Einsatz kam, wurde auch für den Grand Prix von Japan beibehalten und markiert eine Verlagerung des Schwerpunkts auf das Design der Bodenkante.

Aston Martin folgt beim Unterboden der Richtung von Ferrari und Red Bull

Es ist im ersten Bild dieses Artikels deutlich zu erkennen, dass das Layout erheblich verändert wurde. Die verschiedenen roten Pfeile zeigen an, wo die wichtigsten Änderungen vorgenommen wurden

Der Einsatz eine Gurney-Flaps im vorderen Bereich der Bodenkante macht den Anfang, und auch der vorspringende Bereich danach wurde deutlich überarbeitet. Da sich der Unterboden zum Hinterreifen hin verjüngt, wurde auch die Einführung eines Ausschnitts und eines sogenannten Schwimmflügels begünstigt.

Diese Lösung haben wir bereits beim Ferrari F1-75 und beim Red Bull RB18 gesehen, wobei der Flap wahrscheinlich mit einem "Schlittschuh"-Randflügel verbunden ist, wie es auch bei der Konkurrenz der Fall war.

Alfa Romeo überarbeitet den Frontflügel

Die Verwendung dieses Flaps in Verbindung mit einem erhöhten Bodenabschnitt direkt nach dem Ausschnitt wird dazu beitragen, die gewünschten Strömungsstrukturen zu entwickeln, um die Verwirbelungen der Reifen zu bekämpfen. Dabei handelt es sich um ein Phänomen, das durch die Rotation und Verformung des Reifens verursacht wird und dem Diffusor die Leistung rauben kann, wenn es nicht unter Kontrolle gebracht wird.

Frontflügel des Alfa Romeo C42 im Detail

Foto: Giorgio Piola

Aston Martins nächster Rivale Alfa Romeo liegt derzeit auf dem sechsten Platz in der Konstrukteurswertung und hat sich damit gegenüber seinem neunten Platz im Jahr 2021 deutlich verbessert. Nachdem Valtteri Bottas und Guanyou Zhou allerdings zuletzt mehrmals die Punkteränge verpassten, gerät Alfa Romeo unter Druck von Aston Martin, weshalb auch in Hinwil aufgerüstet wird.

Für den Japan-Grand-Prix führte Alfa Romeo ein überarbeitetes Frontflügel-Layout ein, mit einem neuen Endplatten-Design und dem Austausch der beiden oberen Klappen gegen solche, die in einem anderen Verhältnis verstellt werden können.

Frontflügel des Alfa Romeo C42 im Vergleich

Foto: Giorgio Piola

Während das Team natürlich bestrebt ist, die Balance zwischen Vorder- und Hinterachse auf der Grundlage der an anderen Stellen des Autos gefundenen Leistung zu verbessern, nutzte es auch die Gelegenheit, einen Teil seiner Bemühungen auf das Strömungsmanagement zu konzentrieren.

Dazu wurden die Flaps auf andere Weise mit mit dem unteren Teil der Endplatte verbunden, wobei die kürzeren Sehnenelemente nicht nur leicht von der Endplatte abgesetzt, sondern auch bei ihrer Annäherung stärker verdreht sind.

Dadurch verbleibt ein kleiner Spalt zwischen ihnen und der Hinterkante der Endplatte (am besten zu sehen in der Seitenansicht), der den Konstrukteuren einen gewissen Spielraum für die Formgebung bot.

Unterschiedliche Heckflügel bei AlphaTauri

Das hat zur Folge, dass die vom Frontflügel erzeugte Wirbel zweifellos anders sein werden als bei der alten Spezifikation und vielleicht zu einem späteren Zeitpunkt Möglichkeiten für Optimierungen im weiteren Verlauf bietet.

Heckflügel das Alpha Tauri AT03 im Vergleich (links Japan, rechts Frankreich)

Foto: Giorgio Piola

Auch am inneren Ende des Flügels sind Änderungen zu sehen, die den Einstellbereich verändern und die Balance des Fahrzeugs von vorne nach hinten verbessern werden. Wie an den grünen Markierungen zu erkennen ist, wurden die beiden oberen Klappen vor der Einstellvorrichtung verschmälert, um eine Neuverteilung des beweglichen Teils zu ermöglichen, was auch zu einem anderen Strömungsverlauf um die Nase herum führen sollte.

Nach der Überarbeitung der Nase und des Frontflügels beim Großen Preis von Singapur ließ AlphaTauri in Japan eine neue Heckflügelanordnung folgen.

Und wie schon in der Vergangenheit ging es darum, die Spannweite des Heckflügels zu vergrößern, um den Abtrieb zu erhöhen, während gleichzeitig Schritte unternommen wurden, um den daraus resultierenden Luftwiderstand zu verringern.

Fahrzeugnasen des AlphaTauri AT03 im Vergleich

Foto: Giorgio Piola

Um diese Ziele zu erreichen, haben die Konstrukteure einen enger gewickelten Übergang im Bogen zwischen Hauptebene und Endplatte verwendet (roter Pfeil, Japan links, Frankreich rechts) und den statischen oberen äußeren Eckbereich der oberen Klappe abgeflacht (grüne Linien zur Hervorhebung).

Um etwaige Verluste zu mindern, die mit diesen Veränderungen des Spitzenwirbels verbunden sein könnten, wurde auch der obere Eckausschnitt in der Endplatte vergrößert (blauer Pfeil).

Neue AlphaTauri-Nase eine deutliche Änderung

Dies ist jedoch kein neuer Designansatz für AlphaTauri, denn das Team hat ihn im Laufe der vergangenen Rennen sowohl bei seinen Flügeln mit geringem als auch mit hohem Abtrieb eingesetzt. In Suzuka hatte das Team zum ersten Mal seit Frankreich die Gelegenheit, eine Flügelkonfiguration mit mittlerem und hohem Abtrieb in Löffelform anzuwenden.

Fahrzeugnasen des AlphaTauri AT03 im Vergleich

Foto: Giorgio Piola

Für das Qualifying und mit Blick auf den vorhergesagten Regen im Rennen entschied sich Pierre Gasly für den Heckflügel mit höherem Abtrieb, während Yuki Tsunoda weiterhin mit einer Konfiguration mit mittlerem Abtrieb fuhr.

AlphaTauri verwendete in Japan weiterhin die neue Spezifikation für die Nase. Gerade in der Ansicht von unten wird offensichtlich, wie sehr sich die neue Nase von der alten unterscheidet.

Ferrari arbeitet am Unterboden

Ferrari hat beim Großen Preis von Japan Änderungen an seinem Unterboden vorgenommen, nachdem in den vorherigen Rennen die Vorzüge der beim Großen Preis von Frankreich vorgestellten aktualisierten Version getestet wurden.

Unterboden des Ferrari F1-75 vor dem Japan-Grand-Prix

Foto: Giorgio Piola

Nachdem die Leistungsfähigkeit des neuen Bodens bestätigt wurde, folgt die neueste Variante demselben Entwicklungspfad. Es wurden Änderungen an den Bodenstreben, am Design des Unterbodens und zweifellos an der Flexibilität bestimmter Punkte des Bodens vorgenommen, worauf die Neupositionierung der Metallbodenstrebe hindeutet.

Die wichtigste Änderung an der Vorderseite der Bodengruppe betrifft die äußere Bodenbegrenzung, für die ein größerer Ausschnitt an der Basis verwendet wurde.

Auch die Länge des Lätzchens, der Splitter und des Lätzchenflügels sowie seine Ausrichtung wurden offenbar im Rahmen der Aktualisierung geändert.

Neuer Unterboden des Ferrari F1-75 beim Japan-Grand-Prix

Foto: Giorgio Piola

Diese Änderungen werden sich natürlich auf die lokalen Strömungsstrukturen auswirken und alle Probleme mit der Fahrzeughöhe, die seit dem Grand Prix von Belgien aufgetreten sind, entschärfen. Noch wichtiger ist jedoch, dass sich der Luftstrom stromabwärts verändert.

An dieser Stelle können wir die Änderungen nicht zeigen, da sie sich unter dem Unterboden und außerhalb unserer Sichtweite befinden.

Seitenkästen des Ferrari F1-75 im Vergleich

Foto: Giorgio Piola

Wir haben jedoch gesehen, dass andere Teams den Unterboden in unmittelbarer Nähe des Schlittschuhs mit Rippen versehen haben, um die aerodynamischen Eigenschaften weiter zu verbessern und zusätzliche Leistung aus den Unterbodentunneln und dem Diffusor zu gewinnen.

Die Metallstrebe, die zuvor über den äußeren Teil des Unterbodens gestreckt war, wurde verkürzt und an der Rampe des Unterbodens direkt innen angebracht. Dadurch wird der Abschnitt des Unterbodens vor dem Hinterreifen unabhängiger, und das Team kann diese Flexibilität nutzen, um die aerodynamische Leistung zu verbessern.

Bemerkenswert ist, dass das Karbongewebe in diesem Bereich verändert wurde (siehe Kasten), was darauf hindeutet, dass das Team zusätzliche Vorteile aus seiner Flexibilität ziehen möchte.

Mit Bildmaterial von Giorgio Piola.