Formel-1-Technik mit Giorgio Piola
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Formel-1-Technik mit Giorgio Piola

Formel-1-Technik: Fotos geben Hinweise auf Red Bulls Heckflügel-Probleme

Red Bull kämpft seit einiger Zeit mit kaputten Heckflügeln und flatternden Elementen: Was steckt dahinter und kann das für die letzten Rennen gelöst werden?

Formel-1-Technik: Fotos geben Hinweise auf Red Bulls Heckflügel-Probleme

Red Bull hofft, dass das Team die jüngsten Probleme mit dem Heckflügel an diesem Wochenende gelöst hat. Diese traten zum ersten Mal in den USA auf und zwangen das Team zu Reparaturarbeiten während des dritten Trainings am Samstagmorgen. Es hieß, dass vor allem die Bodenwellen in Austin schuld an den Haarrissen seien, die das Team vor dem Qualifying reparieren musste.

Interessant dabei ist, dass sich das Team für einen Medium-Downforce-Heckflügel entschieden hatte. 2019 war man noch auf eine Version mit hohem Abtrieb gegangen. Der Rest des Feldes, inklusive Hauptrivale Mercedes, entschied sich eher für das Paket mit hohem Abtrieb.

Red Bull hat bislang viel mit dem Wechsel zwischen den Konfigurationen experimentiert, da man den Vorteil von Mercedes auf den Geraden kennt. Selbst in Mexiko war Red Bull nicht klar, welche Aerodynamik-Konfiguration am besten passen würde, und man probierte bei Sergio Perez im ersten Training den Medium-Downforce-Flügel aus.

Leider verlor der Mexikaner seinen RB16B in der letzten Kurve aus der Kontrolle und schlug in die Streckenbegrenzung ein. Dabei beschädigte er einen der Flügel des Teams. Man muss anmerken, dass die Teams keinen unendlichen Teilevorrat besitzen, auch wenn es einige Ersatzteile gibt, um eventuelle Schäden ersetzen zu können.

Plötzlich flattert es

Doch mit einem engen Zeitplan und dem Tripleheader aus Mexiko, Brasilien und Katar wusste das Team, dass die Teile knapp werden können. Red Bull fuhr den Rest des Mexiko-Wochenendes mit dem High-Downforce-Flügel - aber nicht ohne das nächste Drama. Erneut musste das Team vor dem Qualifying einige Reparaturarbeiten durchführen.

Diesmal musste Red Bull den äußeren Bereich des oberen Flaps sowie den eingeschlitzten Bereich an der Endplatte beheben, da beide Zeichen von Ermüdung zeigten.

Die Probleme bei Red Bull hielten auch in Brasilien an, aber es sah so aus, als hätte das Team die Probleme von Mexiko zur Kenntnis genommen, denn der mit Lamellen versehene Teil des Flügels schien eine ähnliche Reparatur aufzuweisen und wurde in schwarzer Farbe lackiert, statt in rot wie der Rest des unteren Teils der Endplatte.

Doch die Reparaturen an der Hauptplatte und der Endplatte schienen so langsam ihren Tribut zu fordern. Im Qualifying konnte man deutlich sehen, wie der obere Flap des Heckflügels an Verstappens Auto am Ende der Zielgeraden bei offenem DRS flatterte.

Daraufhin tauschte das Team sowohl den oberen Flap als auch den Abstandshalter gegen gleichwertige Teile unter Parc-ferme-Bedingungen aus. Allerdings war es nicht das letzte Mal, dass wir dieses Problem gesehen haben: Schon eine Woche später tauchte es in Katar erneut auf.

Heckflügel bei Red Bull

Beschädigungen am Heckflügel von Red Bull

Foto: Motorsport Network

Nachdem man am Freitag in Katar sowohl das High- als auch das Low-Downforce-Paket ausprobiert hatte, entschied man sich im Rennen für das Medium-Downforce-Paket. Doch selbst nach zahlreichen Versuchen, den Flügel, das Verstellelement, die Verbindungen und Gelenke zu reparieren, konnte das Team keinen Weg finden, die ungewollten Oszillationen bei offenem DRS zu verhindern.

Man muss dabei festhalten, dass die Schwingungen keinen Performancevorteil bringen. Doch nach den ganzen Streitigkeiten um den Heckflügel in dieser Saison ist es sehr wahrscheinlich, dass es einen Protest wegen beweglicher aerodynamischer Teile gibt, sollte es im Rennen auftreten.

Zudem wäre ein Ausfall zu diesem Zeitpunkt der Saison für die Meisterschaft verheerend und muss unter allen Umständen vermieden werden.

Red-Bull-Heckflügel

Die beiden Varianten des Verstellelements und der Verbindungsstücke

Foto: Giorgio Piola

Das Team hat sich nicht ausführlich zur Ursache der Probleme geäußert und auch nicht erklärt, ob es sich um ein Problem handelt, das darauf zurückzuführen ist, dass das Team in dieser Saison nur zwei Spezifikationen des DRS-Verstellelements und der Verbindungen zur Verfügung hat, was wiederum zu Problemen mit der Integrität der Flügel geführt hat.

Mehr Speed = mehr Belastung

Es könnte aber auch mit der Anzahl der zur Verfügung stehenden Heckflügel in dieser Phase zu tun haben, die den Belastungen nicht mehr standhalten können.

In Bezug auf Letzteres ist es interessant, dass die Strecken am Ende der Saison höhere Topspeed-Werte aufweisen als die ersten vier Saisonrennen, in denen Red Bull seinen Medium-Downforce-Heckflügel genutzt hat.

Zum Beispiel wurde Verstappen in Bahrain, Imola, Portimao und Barcelona mit 313,6, 291,8, 314,4 und 313 km/h im Qualifying gemessen. In Istanbul, Austin und Sao Paulo waren es 322, 318,3 und 318,3 km/h. Die Messwerte variieren im Rennen, sind aber generell höher, weil man sich hinter einem anderen Auto Windschatten und DRS holen kann.

Red-Bull-Heckflügel

Flexible Heckflügel wurden in dieser Saison zum Thema

Foto: Giorgio Piola

Die interessante Frage, die sich hier stellt: Welche Rolle, wenn überhaupt, spielt die Verschärfung der Belastungs- und Durchbiegungstests bei der Widerstandsfähigkeit der Flügel von Red Bull auf diesen Hochgeschwindigkeitskursen?

Schließlich wird ein Heckflügel, der so konstruiert wurde, dass er sich ab einer bestimmten Geschwindigkeit nach hinten biegt, aufgrund des Einfallswinkels stärker belastet als der ursprünglich vorgesehene.

Die neuen Tests traten für den Grand Prix von Frankreich in Kraft, allerdings mit dem Vorbehalt einer 20-prozentigen Fehlertoleranz für den ersten Monat ihrer Einführung. Das bedeutete in der Praxis, dass die Teams sie erst beim Grand Prix von Großbritannien vollständig einhalten mussten, wobei bei beiden Events in Spielberg der Flügel mit mittlerem Abtrieb zum Einsatz kam.

In der Zeit zwischen dem Rennen in Silverstone und den Problemen in Austin fuhr Red Bull den mittleren Heckflügel viermal. Das High-Downforce-Paket kam hingegen nur in freien Trainings zum Einsatz.

Und dabei stach nur ein Rennen mit repräsentativen Topspeed-Werten zu den späteren Rennen heraus: die Türkei. Bei den anderen Rennen - inklusive Ungarn, das normalerweise ein High-Downforce-Kurs ist, was die Wahl von Red Bull umso seltsamer macht - war man im Qualifying bei der Geschwindigkeitsmessung immer hinter Mercedes.

In Russland fuhr nur Perez mit dem Medium-Downforce-Paket, während Verstappen nach einem Motorwechsel von ganz hinten starten musste und mit einem Low-Downforce-Paket besser nach vorne kommen sollte.

In den Niederlanden war der Topspeed aufgrund des Layouts geringer, dennoch gab es einen Vorgeschmack auf die später auftretenden Probleme: Während Verstappens Qualifying-Run fiel sein DRS-Verstellmechanismus aus, sodass er aus der letzten Kurve heraus kein DRS benutzen konnte. Trotzdem reichte seine Zeit für die Poleposition.

Der Einfluss der Endplatte

Um auf die Symptome zurückzukommen, die zu den laufenden Reparaturen und dem flatternden Flap geführt haben, können wir in dem unteren Bild sehen, dass die Endplatte von Red Bull versucht, etwas Abstand zu halten, wenn der Flap belastet wird.

Um besser zu verstehen, worum es hier geht, müssen wir uns klarmachen, dass alle Teams bei der Gestaltung dieses Bereichs der Endplatte unterschiedlich vorgehen.

Heckflügel bei Red Bull

Die Endplatte geht auf Abstand zum Hauptelement

Foto: Motorsport Network

Die Teams reduzieren die Dicke der Endplatte im Bereich um das Hauptelement und den oberen Flap, um eine Reihe von Flügelprofilen zu erstellen, die innerhalb der Grenzen der zulässigen Dicke der Endplatte bleiben.

Nimmt man der Endplatte Platz, um diese zusätzlichen Profile zu schaffen, trägt das zur Verbesserung der Effizienz des Flügels bei und mildert das Druckgefälle, das andernfalls zwischen den beiden miteinander interagierenden Flächen entstehen würde.

Red Bull hat sich dafür entschieden, seine Profile einfach aus der Endplatte herausragen zu lassen und einen Spalt am Ende der oberen Klappe zu lassen.

Mercedes opfert einen Teil der Breite der Profile, um sie mit einer weiteren Endplatte einzuschließen. Alpine hingegen hat eine Lösung gefunden, die irgendwo dazwischen liegt, mit einer kleinen Fuge, die jedes Profil verbindet, um ihre Nähe zueinander zu erhalten (roter Pfeil).

Heckflügel-Vergleich

Die Heckflügel-Lösungen von Mercedes, Alpine und Red Bull

Foto: Motorsport Network

Die fehlende Steifigkeit der Gesamtstruktur des Red-Bull-Flügels in Verbindung mit den hohen Geschwindigkeiten auf den jüngst befahrenen Rennstrecken könnte zumindest teilweise erklären, warum Red Bull in letzter Zeit Probleme mit seinen Flügeln hatte.

Es gibt aber noch einen letzten Designaspekt von Red Bull, der einige Probleme verursachen könnte: die Bewegung der Endplatte bei geöffnetem DRS.

Wie wir bereits auf dem Bild gesehen haben, scheint sich die Endplatte zu biegen, wodurch sich der Spalt zwischen ihr und dem oberen Flap stärker öffnet als in der Ruheposition, während das zweithöchste Profil noch weiter von dem Flap abgewinkelt zu sein scheint.

Wenn wir dieses Wissen nutzen und ein Bild aus Ungarn mit geöffnetem DRS betrachten, können wir sehen, dass das untere Profil auch hier verbogen ist. Das deutet darauf hin, dass der DRS-Flap beim Schließen möglicherweise die Profile verformt, was zu den Schäden am Flap, den Gelenken und dem DRS-Mechanismus führt.

Sergio Perez (Red Bull) beim Formel-1-Rennen in Ungarn 2021

Detail von Sergio Perez aus dem Rennen in Ungarn

Foto: Motorsport Network

Die beiden verbleibenden Rennen werden auf Strecken ausgetragen, auf denen die Teams normalerweise ihre Medium-Downforce-Pakete verwenden müssten, was Red Bull in eine ziemliche Zwickmühle bringt.

Die Frage ist: Verwenden sie weiterhin die Teile, die sie in den letzten Grands Prix verwendet haben, und reparieren sie nach und nach? Oder kommen sie mit neuen Teilen an, die ähnlich konstruiert, aber etwas robuster sind, um den auftretenden Kräften standzuhalten? Könnte es sogar ein völlig neues Design geben?

Die Forschung, das Design und die Produktion neuer Teile am Ende dieser Saison könnten angesichts der Kostenobergrenze und des Anteils der Ressourcen, die für die Entwicklung des Autos für 2022 erforderlich sind, aber mehr sein, als das Team bewältigen kann.

Weitere Co-Autoren: Norman Fischer. Mit Bildmaterial von Giorgio Piola.

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