Ultimamente stiamo sentendo molto dell’irregolarità del T-Tray della RB20. Molti però non sanno effettivamente cosa ci sia dietro questa zona
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Negli ultimi giorni si è parlato molto del caso T-Tray sulla Red Bull RB20, un argomento che ha fatto scalpore tra diversi team, specialmente tra McLaren, che secondo il paddock, è il team che ha puntato prima di tutti il dito contro la squadra di Milton Keynes, e Ferrari, diretta rivale assieme alla squadra Papaya della Red Bull.
Quest’ultima, ha di fatto ammesso la presenza di un dispositivo OSC (acronimo, Open Source Component) che andasse a regolare le altezze da terra. Un dispositivo dal quale ci si può accedere dall’abitacolo, presente fisicamente a ridosso della pedaliera. Il solo fatto di avere un componente open source, non è effettivamente illegale.
Bensì, è l’apportare modifiche tra qualifica e gara, ove vige la regola di parco chiuso che fa diventare il tutto un’irregolarità. Ma più che spiegare l’intero caso, o scandalo come volete chiamarlo, andiamo a spiegare sostanzialmente in cosa consiste questo elemento aerodinamico, molto importante nella fase di setting della monoposto.
Il T-Tray c’è in F1 dagli anni 80
Il T-Tray, così chiamato, ha le sue origini negli anni 80′. Più precisamente la fine degli anni 80′. In quegli anni, infatti, l’effetto suolo, presente fino al 1982, fu’ di fatto bandito dalla massima categoria per motivi di sicurezza.
Quindi, oltre l’introduzione del fondo piatto (per capirci, quello che veniva utilizzato fino al 2021), nella zona anteriore della vettura era presente questa parte, usata per far rispettare le misure del fondo piatto, che erano state imposte dal ban delle wing car (auto a effetto suolo).
Questo splitter iniziò a essere sottoposto a dei test solo 2 decenni dopo, nel 2001. Da quell’anno, infatti, i team di F1 iniziarono ad adottare tecniche di assetto molto particolari, che sfruttavano soprattutto la parte anteriore, come l’assetto Rake, ovvero l’inclinazione del fondo piatto alla parte anteriore. In parole povere, un’anteriore più basso rispetto al posteriore. Questo perché veniva fatto?
Effetto Venturi: la fisica della F1
Sappiamo, dalla fisica, che minore sarà lo spazio presente in una fessura, maggiore sarà la velocità del fluido che vi scorrerà dentro. Questo è l’effetto di una strozzatura, ovvero una sezione (per lo più cilindrica) dove vige la regola dell’effetto Venturi. Quindi, minore sarà l’area della sezione, minore sarà la pressione presente in quella zona, maggiore sarà la velocità.
Per questo motivo, in Formula 1, in assenza del fondo Venturi, fino al 2021 erano usate angolazioni Rake, al fine di massimizzare l’effetto Venturi all’anteriore, e usare quella parte del posteriore rialzato come un’estrattore doppio (maggiore sarà il volume, quindi lo spazio, del diffusore, maggiore sarà la depressione generata e maggiore sarà il carico generato).
Il problema non era tanto abbassare l’avantreno, quanto invece riuscire a mantenere una certa altezza senza usurare eccessivamente il pattino di legno sotto lo splitter. Già ai tempi era usato il pattino di legno (comunemente chiamato Plank), che se risultava usurato più di un certo limite, portava alla squalifica della vettura e del pilota.
Test per limitare l’eccessiva flessione
Per scongiurare questo fenomeno, vari team iniziarono ad applicare materiali flessibili per rendere il T-Tray deformabile al contatto con l’asfalto, ed evitare un’usura eccessiva del Plank, così da massimizzare l’effetto Venturi dell’avantreno.
Da allora, la FIA decise di introdurre test statici, dove veniva applicata una massa di 200 kg che spinge il T-Tray dal basso verso l’alto. Questo per verificare il limite massimo, entro il quale si può piegare (che nel regolamento è di 5 mm).
L’importanza del T-Tray sta nell’aerodinamica del fondo
Partiamo con lo spiegare l’importanza di questa zona: essa, infatti, è una parte molto nevralgica delle vetture a effetto suolo, dove un minimo cambiamento può fare la differenza. La zona del T-Tray si trova nella porzione anteriore del fondo, più precisamente nella zona d’entrata dei Venturi (la Leading Edge per farci capire).
Questa parte è sensibilmente importante, dato che è studiata al fine di massimizzare la distribuzione del carico sull’asse Y della monoposto.
Per capirci meglio, in questa parte, anche grazie alla conformazione del T-Tray, si riordinano i valori di energia e pressione, senza una minima dissipazione, e ciò comporta un effetto outwash, applicato ai vortici che generano le fence verticali dell’entrata dei Venturi.
Questa zona, perciò, si concentra molto nel riordinare meglio la pressione locale, e l’elemento a T permette una migliore pulizia dei flussi che entrano nel fondo.
Il T-Tray come elemento aerodinamico
Prendiamo come esempio questa illustrazione (Giorgio Piola) del T-Tray della RB20: notiamo da subito una cosa importante. Questa zona non è più una semplice zona che va incontro alle norme di flessibilità date dal regolamento.
Si nota, infatti, che il labbro è rimodellato con queste auto a effetto suolo. Le norme sulla flessibilità hanno costretto gli ingegneri a lavorare molto su questa zona, al fine di ampliarne le funzionalità. Il T-Tray ha una duplice funzionalità: regolare la flessibilità dello skid in base alle norme concesse dal regolamento, e cercare di sfruttare la sua posizione per un fine aerodinamico, volto a cercare carico locale in quella zona.
Nella foto si capisce meglio, infatti, come nella RB20 il T-Tray sia sfruttato per migliorare la disposizione aerodinamica della struttura del fluido che attraversa la Leading Edge.
Infatti, la monoposto austriaca presenta un secondo elemento superiore che, assieme al labbro inferiore, funge come elemento volto all’accentuare un canale Venturi immaginario, una sorta di doppio fondo, che andrà sensibilmente a migliorare il carico in una zona nevralgica come quella.
In F1 si sfrutta…la flessibilità!
Di certo, la zona del T-Tray è particolare pure per il fatto che sia molto flessibile entro certi limiti, sfruttando l’aeroelasticità dei materiali con cui è costruito. Sappiamo, grazie all’argomento ali flessibili, la logica con il quale i materiali flettono grazie a un certo quantitativo di carico aerodinamico al quale sono sottoposti (ricordandoci che il carico aerodinamico è pur sempre esprimibile come un vettore forza F).
Nelle ali anteriori (e posteriori, vero McLaren?), tale tecnologia dei materiali è sfruttata al fine di “scaricare” aerodinamicamente l’ala anteriore in rettilineo, il quale flap superiore subirà un certo tipo di escursione che ovviamente è concessa, oltre certi limiti, dal regolamento.
L’aria, infatti, spinge dall’alto verso il basso il flap di carbonio (che ricordiamo essere un materiale anisotropo, cioè che cambia le sue proprietà fisico-chimiche in base alla direzione del vettore che agisce su quel corpo).
Nella zona del T-Tray, quindi del fondo, la flessibilità è misurata in base a un certo tipo di escursione permessa dal regolamento. Il “flexi floor” si basa su un’escursione maggiore in base anche ai movimenti che la tavola di legno (plank) subisce nei tratti veloci (ricordiamo, all’aumentare della velocità al quadrato, aumenta anche il carico aerodinamico).
Il T-Tray come elemento irregolare sulla Red Bull
Il fatto che il T-Tray, che ricordiamo essere regolato anche in base a delle molle/damper così da evitare di assorbire troppo le asperità, si “muova” tanto è vantaggioso riguardo alla scelta di settings della monoposto. Con una zona più flessibile puoi abbassare maggiormente la vettura.
Nel caso di Red Bull, ad esempio, la modifica avviene in parco chiuso, perciò vai a regolare le altezze da terra (importantissime in questa macchina), in base a qualifica e gara (l’ideale sarebbe avere una monoposto bassa in qualifica, e più alta in gara per evitare eventuali usure del plank, portando poi alla squalifica).
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