Anche la Formula 1 ha le sue minigonne

Anche la Formula 1 ha le sue minigonne

9 Gennaio 2022 0 Di Ivan Mancini

Quando la carrozzeria, da sola, non basta. Ecco la storia delle minigonne in Formula 1, a partire dalle origini fino all’abolizione.
 

In Formula 1, eccellenza del motorsport, i dettagli fanno la differenza. In una categoria dove anche una manciata di grammi possono significare molto in termini di prestazioni, tutto ciò che viene equipaggiato sulla monoposto deve svolgere un ruolo ben preciso e nella maniera più efficiente possibile, dai pistoni fino ad un banalissimo bullone. E quando gli elementi montati, da soli, non sono sufficienti a garantire alte prestazioni, si cerca di estremizzarli al massimo, come accaduto tra il 1977 e il 1983 con l’aggiunta delle minigonne sulle auto di Formula 1.

 

Le origini – 1977

Durante gli anni ’70, in Formula 1, è un continuo fiorire di soluzioni rivoluzionarie, con le inglesi fortemente avvantaggiate in tal senso. Brabham e Tyrrell sono state scuderie pioniere in termini di innovazioni tecnico-meccaniche – vedasi la ventola della BT46B e le sei ruote della P34 – ma lo stesso si può dire della Lotus in campo aerodinamico. Il nostro viaggio sull’utilizzo delle minigonne sulle auto di Formula 1 comincia proprio presso la scuderia fondata dai coniugi Chapman.

In occasione del campionato 1977, la scuderia britannica con sede a Hethel schierò sulla griglia di partenza la Lotus 78, la prima delle “wing car“. Trattavasi di un progetto acerbo, iniziato nel 1975 grazie agli studi in galleria del vento, ma che tuttavia si dimostrò vincente: in 33 gare disputate, il modello 78 della Lotus ne vinse 13, conquistando anche 9 giri veloci e 23 pole position. Merito di questo parziale dominio è attribuibile proprio alle soluzioni aerodinamiche escogitate dall’equipe di ingegneri inglesi, con particolare riferimento alle minigonne.

Dette anche bandelle laterali, le minigonne erano delle strutture perpendicolari al manto stradale che venivano montate al di sotto della carrozzeria. Tali strutture, realizzate in policarbonato, elementi compositi, metallici o ceramici, si estendevano longitudinalmente fino ad occupare quasi totalmente il passo della vettura; le minigonne, quindi, erano dei veri e propri prolungamenti della carrozzeria il cui scopo era quello di sigillare il fondo, con effetti benefici sull’aerodinamica del veicolo.

Lotus 78
Le vistose minigonne della Lotus 78 sotto i cassoni laterali
Copyright: Morio – nessuna modifica effettuata sul file originale

 

Minigonne e Lotus: un cammino tortuoso

Nel caso particolare della Lotus 78, la prima auto di Formula 1 a sperimentare questa soluzione, il compito principale delle minigonne era quello di separare i flussi del sottoscocca da quelli esterni alla vettura stessa, incrementando l’effetto Venturi e quindi l’effetto suolo. L’ispirazione alla Chaparral 2J, vettura del 1970 iscritta al campionato CanAm, è più che mai evidente.

Chaparral 2J
Anche la Chaparral 2J era dotata di minigonne

Nel primo prototipo del modello 78, sviluppato tra il 1975 e il 1976, le minigonne adottate dalla Lotus erano realizzate in nylon e, a causa della loro forma caratteristica, erano dette “a spazzola”. La scelta del materiale era ben ponderata, in quanto la leggerezza e la flessibilità della fibra di nylon garantiva alle minigonne facilità di adattamento a qualsiasi fondo stradale; ma allo stesso tempo, l’eccessiva flessione delle spazzole costituiva uno svantaggio evidente in quanto vanificava il sigillo aerodinamico della vettura.

Questo problema, congiunto ad una certa instabilità in curva dovuta al baricentro alto, fece in modo che il debutto della Lotus 78, programmato per le ultime gare della stagione 1976, venisse procrastinato di un anno, in maniera tale da risolvere gli errori di gioventù del progetto. Grazie ad una nuova distribuzione dei pesi e ad un nuovo modello di minigonne (in materiale ceramico, più rigide), la Lotus 78 e la successiva 79 riuscirono a sbaragliare la concorrenza nel biennio seguente.

Lotus 79
Lotus 79

 

L’aderenza in curva e la stabilità dei cambi di direzione era tale che diverse scuderie tentarono di emulare il progetto della Lotus. Le paratie laterali cominciarono a trovare sempre più impiego e si trasferirono in pianta stabile sulle vetture, come già successo con gli alettoni agli inizi degli anni ’70.

  • Ferrari 312T5 dettaglio minigonne
  • Ligier JS11 dettaglio minigonne
  • McLaren M28 dettaglio minigonne
  • Tyrrell 009 dettaglio minigonne

Le prime regolamentazioni – 1981

Alla stregua di qualsiasi altro componente della monoposto, anche le minigonne subirono un processo evolutivo. È il caso delle minigonne a paratie scorrevoli che, come suggerisce anche il nome, non erano più fisse al di sotto della carrozzeria, bensì avevano una certa libertà di movimento in senso verticale. L’idea era quella di rendere mobili le sottili paratie laterali, in maniera tale che potessero adattarsi alle asperità dell’asfalto sigillando meglio il fondo della vettura. La prima scuderia a testare una sluzione del genere fu la Wolf nel 1979 con il modello WR7; successivamente, anche altri team seguirono a ruota il modello canadese.

Wolf WR7
Wolf WR7 (1979): dettaglio minigonne a paratia mobile
Il canto della Wolf WR7

Le minigonne a paratia mobile trovarono grande impiego fino al 1981, anno in cui la FISA – “mamma” della FIA moderna – ne proibì l’utilizzo. Queste paratie erano a tutti gli effetti dei dispositivi aerodinamici mobili (vietati dal regolamento), pertanto i team dovettero montare nuovamente le vecchie minigonne rigide. Questa decisione non frenò comunque la creatività degli ingegneri che, nel tentativo di ricreare gli stessi effetti delle paratie mobili, escogitarono diverse soluzioni.

In un primo momento le scuderie risolsero il problema adottando delle sospensioni più rigide che andavano a diminuire il pompaggio della vettura; laddove il termine pompaggio (dall’inglese porposing) sta ad indicare un brusco movimento del veicolo causato dal beccheggio – oscillazione lungo il piano orizzontale.

Beccheggio, rollio e imbardata
Verde: asse di beccheggio
Rosso: asse di rollio
Blu: asse di imbardata

A causa del pompaggio, il comportamento della vettura variava pericolosamente al passaggio sulle asperità in quanto veniva meno il sigillo che garantiva l’effetto suolo e, quindi, la tenuta della vettura stessa. Riducendo il pompaggio attraverso le sospensioni più rigide, le minigonne fisse erano sensibilmente più vicine al manto stradale, garantendo una tenuta migliore e una maggiore sicurezza per il pilota. Tuttavia, le medesime sospensioni rigide erano fonte di forti malesseri fisici per i piloti, soprattutto per quanto riguarda la zona lombare. Inoltre, l’accelerazione centripeta misurabile in 3g (una misura considerevole in relazione all’epoca, calcolando gli scarsi sistemi di protezione offerti dalle vetture) causava ai piloti dei veri e propri black out, con conseguente perdita di controllo della monoposto.

Per salvaguardare la salute dei piloti, nel 1981 la FISA pensò allora di introdurre un ulteriore regola sulle minigonne, imponendo che quest’ultime rispettassero un’altezza minima dal suolo di 6 cm. Ancora una volta gli ingegneri aggirarono l’ostacolo attraverso una serie di trovate geniali. In primo luogo le scuderie adottarono dei martinetti idraulici azionabili dal pilota; il loro compito era quello di agire sulle sospensioni della vettura modificandone l’assetto a gara in corso. La vettura, di fatto, risultava regolare in regime di parco chiuso, durante i controlli, ma quando scendeva in pista l’altezza dal suolo veniva abbassata per garantire un sigillo migliore da parte delle minigonne. La paternità di questa idea è attribuibile alla Brabham.

Brabham BT49C
Nelson Piquet a bordo della Brabham BT49C durante il GP di Montecarlo 1981

In un secondo momento, al posto dei martinetti un sistema aggiuntivo di molle che, alle alte velocità, flettevano sotto il peso del carico aerodinamico generato dalle appendici, “schiacciando” la vettura al suolo. Ma queste due soluzioni, come vedremo, ebbero vita breve.

 

Il divieto definitivo – 1983

Un aspetto fino ad ora non considerato in quest’analisi è l’eccessiva fragilità delle paratie, sia fisse che mobili. Essendo poi sottoposte a grandi livelli di carico aerodinamico, la possibilità che questi elementi potessero staccarsi a vettura in movimento, trasformandosi in oggetti contundenti, era molto alta. Per ragioni di sicurezza (sia dei piloti che degli spettatori) la FISA decise dunque di bandire definitivamente le minigonne nel 1983, imponendo l’uso del fondo piatto.

Fondo piatto Ferrari F1-2000
Fondo piatto della Ferrari F1-2000

Nello stesso anno furono adottate anche altre misure di sicurezza, come il limite di 90 cm riguardo l’apertura dell’ala posteriore, l’obbligo di utilizzare solo 4 ruote e l’arretramento del sedile del pilota per evitare che la pedaliera fosse troppo vicina all’asse anteriore, cercando di prevenire pericolose fratture agli arti inferiori in caso di incidente.

 

Le minigonne termiche – oggi

Al giorno d’oggi l’utilizzo in Formula 1 delle paratie laterali è consentito ma in una maniera radicalmente diversa da quella precedentemente analizzata. L’effetto minigonna, che consente di sigillare il fondo separando i flussi del sottoscocca da quelli esterni, viene ricreato sfruttando i gas di scarico della vettura.

Scarichi Renault
Scarichi e diffusore posteriore Renault

Tali gas, aventi una densità diversa in quanto più caldi rispetto all’aria esterna, riescono a sigillare il fondo della vettura evitando interferenze aerodinamiche e massimizzando gli effetti del diffusore. Queste nuove “minigonne” sono pertanto chiamate minigonne termiche in quanto sfruttano la differenza di pressione tra gas di scarico e aria amientale.

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