Formula 1: le statistiche lasciano il tempo che trovano? Dipende.

Alla fine dell’ultimo GP del Giappone Fernando Alonso ha toccato quota 1571 punti in carriera, superando così Michael Schumacher nella graduatoria di tutti i tempi (rimasto a “soli” 1566 punti). Ma siamo davvero sicuri che un confronto del genere abbia veramente senso? Basterebbe notare che dal 2010 al vincitore vengono assegnati ben 25 punti contro i 10 degli anni precedenti (negli anni ’50 ne venivano assegnati solo 8 più uno per il giro più veloce in gara). In più oggi si corrono minimo 18 gare a stagione contro le 14-15 degli anni ’70 e le 9 tipiche dei campionati a cavallo degli anni ’50-’60. E’ quindi giusto confrontare il numero di punti accumulati da Alonso o Vettel o qualsivoglia altro pilota contemporaneo con quelli accumulati da piloti come Fangio, Moss e gli altri delle generazioni passate? Pensate che Fangio in tutta la sua carriera ha conquistato 277 punti mentre nel solo 2012 Fernando Alonso ne ha portati a casa 278 senza neanche vincere il mondiale!

Che vuol dire questo? Rende impossibile qualsiasi confronto tra ieri e oggi? Non si può più provare a fare confronti oggettivi tra i piloti del presente e del passato? E’ ovvio che qualsiasi tipo di confronto è sempre stato difficile e che le statistiche sono come sempre freddi numeri che poco tengono conto delle vicende di un pilota che magari ha vinto poco e per questo verrebbe tenuto fuori dall’olimpo dei campioni. Ad esempio Stirling Moss alla voce titoli mondiali vinti non può che riportare un misero 0, ma questo è sufficiente ad eslcuderlo dal novero dei più grandi di sempre? No di certo.  Eppoi diciamoci la verità, i numeri uno se li rigira sempre come più gli fa comodo.

Si può pero cercare di rendere i numeri, o meglio le statistiche, ancora più oggettive utilizzando un semplice espediente: le percentuali punti presi/punti disponibili. In questo modo si terrebbe automaticamente conto del diverso numero di gare nel corso delle stagioni ma anche dei differenti sistemi di punteggio che nel corso degli anni sono cambiati più volte. Ovviamente un accurato studio statistico richiederebbe forse qualche considerazione in più al momento del calcolo, si potrebbero far pesare di meno i punti di oggi, dato che anche il decimo ne prende almeno 1, e di più quelli delle stagioni passate (vi ricordate quando solo i primi 6 avevano diritto ai punti?). Però per semplicità possiamo limitarci a sommare i punti totali raccolti dal pilota, quelli totali disponibili e fare il rapporto. Già così si ottengono dei dati interessanti.

Partiamo da uno dei più grandi di sempre, il primo mattatore della F1: Juan Manuel Fangio. In totale l’argentino ha disputato 51 GP tra 1950 e 1958 conquistando 277 punti (senza tener conto degli scarti) su 459 disponibili (compresi quelli assegnati per il GPV in gara) per una percentuale del 60%. Facciamo adesso un salto al presente. Al GP del Giappone 2013 Sebastian Vettel ha raccolto 1351 punti in un arco di tempo che va dal 2007 al 2013 in cui era possibile raccogliere 2255 punti, ovvero l’austriaco ha conquistato il 60% dei punti totali come il grande Fangio! Evidentemente in comune i due non hanno solo il fatto di trovarsi sempre sulla macchina giusta al momento giusto.

E Alonso? Il pilota Ferrari esordì nel lontano 2001 con la Minardi raccogliendo fino ad oggi 1571 punti, appunto. Avesse vinto tutte le gare avrebbe raccolto 3225 punti (guarda caso esattamente 1000 in più di Vettel), la sua percentuale è quindi appena del 49%. Se andiamo a vedere Michael Schumacher, nella sua ventennalle carriera ha raccolto invece appena il 40% dei punti totali disponibili nelle gare da lui disputate (avendo anche tenuto della sua assenza in seguito all’incidente del 1999).

Andando invece a vedere qualche altro pilota del passato, Niki Lauda si ferma a un misero 27% (420,5 punti su 1539) dietro anche a Stirling Moss (28%).

Adesso potete quindi divertirvi a calcolarvi le percentuali dei vostri piloti preferiti della varie epoche e confrontarli tra loro. In questo modo avrete un quadro sicuramente più oggettivo di quello fornito dai puunti totali. Anche se continuo a pensare che le nude cifre non rendano giustizia ad un pilota o atleta che sia.

L’effetto suolo in Formula 1 (parte 3: dalle minigonne al fondo piatto)

Dopo i contrasti tra FISA e FOCA (vedi L’effetto suolo in Formula 1 – parte 2: l’epoca d’oro delle minigonne) sul tema dell’effetto suolo, che sarebbe dovuto essere drasticamente ridimensionato per la stagione 1981, si era giunti ad un accordo poco prima dell’inizio del nuovo Campionato del Mondo che aveva rischiato di non vedere al via le squadre legate alla FOCA. Questo accordo prevedeva un regolamento provvisorio secondo il quale le vetture avrebbero potuto mantenere i tubi di Venturi per generare l’effetto suolo ma senza l’ausilio delle minigonne mobili e con un altezza della vettura minima dal suolo fissata in 6 cm. Si pensava che in questo modo si sarebbero potuti risolvere i problemi legati all’eccessiva velocità in curva delle monoposto e all’esagerata rigidità delle sospensioni che provocavano fastidiosi dolori ai piloti. Purtroppo questa speranza si rivelò del tutto infondata.

La storia recente della Formula 1 ci ha insegnato che spesso la vettura vincente è quella di chi osa di più, di chi sà leggere nelle pieghe del regolamento per tirare fuori soluzioni ai limiti della regolarità che suscitano le ire degli avversari. Fortunatamente quello che succede oggi non è nemmeno lontanamente paragonabile a quello che si vedeva negli anni ’80 e la stagione 1981 fu tutto un fiorire di polemiche attorno alla Brabham (ancora lei) e Gordon Murray (ancora lui). Murray infatti escogitò una scappatoia per aggirare il divieto delle minigonne mobili e dell’altezza minima dal suolo, aveva dotato le sospensioni della BT49C di un martinetto idraulico azionabile dal pilota che permetteva di variare l’altezza dal suolo. In questo modo la BT49C risultava perfettamente regolare al momento delle verifiche, ma una volta in movimento le sospensioni venivano abbassate e le fiancate rigide della monoposto fungevano da minigonne. Le squadre legate alla FISA riaccesero le polemiche e sostennero che tale soluzione fosse da bandire ma, con grande sorpresa di tutti, i commissari che ispezionarono la vettura la considerarono perfettamente regolare nonostante la presenza del martinetto. Le altre squadre non poterono fare a meno di adeguarsi, chi con dei martinetti simili a quelli della Brabham e chi con delle sospensioni che si abbassavano con la pressione dell’aria sulla vettura in movimento.

Nelson Piquet alla guida della Brabham BT49C con la quale avrebbe conquistato il titolo iridato.

Questo non fece che peggiorare le cose per i piloti. Infatti, se le minigonne mobili che scorrevano su e giù all’interno delle fiancate copiavano perfettamente l’asfalto anche se la vettura si alzava e si abbassava, adesso le fiancate rigide dovevano aderire perfettamente all’asfalto per garantire il necessario sigillo e per questo le sospensioni dovevano avere escursione praticamente nulla. Quindi se negli anni passati gli assetti erano rigidi pur conservando una certa escursione delle sospensioni, adesso le monoposto si riducevano a dei grandi go-kart che sballottavano i piloti in continuazione procurandogli continue contusioni agli arti che urtavano contro le pareti dell’abitacolo. Al termine del Gran Premio di Monaco, il vincitore Gilles Villeneuve scese dalla vettura in stato semi confusionale per le continue testate che aveva dato al roll-bar causate dall’asperità della stradine del Principato non filtrate in alcun modo dalle sospensioni. Insomma la guida per i piloti era diventata un inferno ed era chiaro che non si poteva continuare così. Si prese quindi la decisione di abolire i martinetti idraulici e l’altezza minima da terra per il 1982 consentendo però l’uso di minigonne rigide in vista di una corposa revisione regolamentare per gli anni a seguire. Però, prima che finisse il campionato 1981, fece la sua apparizione una meteora della Formula 1, l’ultimo vero colpo di genio di Colin Chapman prima della sua morte: la Lotus 88.

La Lotus 88 era stata concepita per cercare di ovviare al problema dell’eccessiva rigidità delle sospensioni e presentò l’inedita soluzione di un doppio telaio: quello tradizionale dove erano alloggiati tutti gli organi meccanici unito ad uno secondario e realizzato in materiali compositi che incorporava le due fiancate esterne unite tra di loro da tre traverse metalliche. Il telaio esterno era fissato con delle molle direttamente ai bracci delle sospensioni, in questo modo da ferma la vettura avrebbe avuto l’altezza minima prevista da regolamento, ma una volta in movimento la pressione dell’aria sul telaio esterno avrebbe fatto comprimere le molle che avrebbero spinto l’intera struttura verso il suolo andando quindi a sigillare il flusso d’aria sotto la vettura. Un altro vantaggio era dato dal fatto che, essendo il secondo telaio ancorato direttamente alle sospensioni, la sua spinta verso il basso avrebbe contribuito a tenere i pneumatici incollati al suolo. Ma non era tutto, in questo modo non ci sarebbe più stato bisogno di adottare sospensioni ultrarigide in quanto sarebbe stata la pressione dell’aria a schiacciare la sola struttura esterna al suolo senza bisogno di intervenire sul telaio principale che rimaneva indipendente, permettendo quindi di regolare le sospensioni a piacimento. Tuttavia la Lotus 88 non ebbe alcun seguito. Infatti apparve solo alle prove libere del GP di Long Beach e fu immediatamente giudicata irregolare in quanto violatrice dell’Articolo 3.7 del regolamento secondo il quale tutte le parti del corpo vettura devono essere montate in maniera solidale senza possibilità di movimento onde influire sull’aerodinamica della vettura. Insomma il doppio telaio venne considerato alla stregua di un dispositivo aerodinamico mobile e messo al bando.

Elio De Angelis disse:

“La 88 mancava enormemente di messa a punto. A Long Beach eravamo riusciti a farla funzionare correttamente per le prove ufficiali , ma siamo stati bloccati subito. il problema principale stava nella costruzione affrettata e poco curata: l’aria si infilava tra le due scocche . Nelle curve rapide, una scocca se ne andava da una parte e l’altra puntava in tutt’altra direzione…..Penso che la Lotus 88 sia stata l’ultimo tentativo di Chapman nelle competizioni. Credo si rendesse conto che era al limite del regolamento”

Elio De Angelis posa accanto alla Lotus 88.

Il 1982 sancì la fine definitiva delle minigonne. I tragici fatti di quella stagione convinsero tutti della necessità di rivedere i regolamenti. Primo fra tutti l’incidente che costò la vita a Gilles Villeneuve durante le qualifiche del GP del Belgio. La dinamica è molto semplice e riassume tutti i problemi legati all’effetto suolo: affrontando una curva all’altissima velocità consentita dalle minigonne, Villeneuve si trovò  improvvisamente di fronte la più lenta March di Jochen Mass che stava effettuando il giro di rientro a bassa velocità. Vedendo la Ferrari del canadese arrivare a tutta velocità, Mass si spostò fuori traiettoria sulla destra della pista ma inspiegabilmente Villeneuve, invece che proseguire dritto, si spostò anche lui sulla destra immaginando che Mass sarebbe rimasto in traiettoria. Le vetture dotate di minigonne una volta impostata la traiettoria non permettevano correzioni improvvise all’ultimo momento perché era come se corressero sui binari, per questo lo schianto fu inevitabile e come immaginabile la monoposto del canadese decollò roteando su se stessa. L’urto fu talmente violento che il sedile di Villeneuve si staccò di netto dal telaio proiettando in aria il pilota che ricadde diversi metri più in là. Analoga sorte, con coincidenze al limite dell’assurdo, toccò al suo compagno di squadra Didier Pironi durante le qualifiche del GP di Germania.

Patrick Tambay, arrivato alla Ferrari dopo la scomparsa di Villeneuve, al volante della Ferrari 126C2 considerata dallo stesso Ferrari come una vettura “maledetta”.

La giornata era piovosa e grazie al tempo fatto segnare il giorno prima sull’asciutto il francese era in pole position in vista della gara di domenica. Quel giorno ci si limitava quindi a testare gli assetti da bagnato in previsione di una gara bagnata. Uscito dai box per una serie di giri di prova, Didier si trovò davanti la Williams di Derek Daly sul lungo rettilineo che conduce al Motodrom. Ad un tratto l’inglese, più lento di lui, si spostò fuori traiettoria e Pironi, pensando che volesse dargli strada, aumentò l’andatura per superarlo. In realtà Daly stava superando la Renault di Prost che procedeva ad andatura ridottissma. Pironi, a causa della nuvola d’acqua sollevata dalla Williams, non si rese conto della situazione e vide Prost all’ultimo istante. Anche in questo caso l’urto fu inevitabile e violentissmo, la Ferrari di Pironi decollò fino a sfiorare la cima degli alberi a bordo pista per poi riatterare di muso sul tracciato. Pironi sopravvisse ma a causa delle numerose fratture alle gambe, che salvò per miracolo, non fu più in grado di guidare una Formula 1.

Nelson Piquet al volante della Brabham BT52 con la quale avrebbe vinto il suo secondo titolo mondiale. Notare la configurazione a freccia piuttosto estrema.

Nelson Piquet al volante della Brabham BT52 con la quale avrebbe vinto il suo secondo mondiale. Da notare la configurazione a freccia che sulla BT52 era stata portata all’estremo.

Il 1983 vide quindi la scomparsa delle minigonne e dei condotti di Venturi. Il regolamento, oltre che a modifiche sulle dimensioni degli alettoni, imponeva ora l’obbligo di utilizzare un fondo piatto abbinato ad un diffusore posteriore opzionale per fini aerodinamici. La maggioranza delle squadre, per cercare di ovviare all’inevitabile calo di prestazioni dovuto alla mancanza dell’effetto suolo, realizzò monoposto “a freccia” spostando tutto il peso possibile sull’asse posteriore per compensare le carenze aerodinamiche dei nuovi modelli con la maggiore trazione garantita da questa configurazione, con la maggiore potenza dei motori turbo e con l’aumento delle dimensioni degli alettoni. Si videro quindi monoposto strette e lunghe che portarono questo concetto all’estremo come la Brabham BT52, che a fine anno avrebbe vinto il mondiale con Piquet, e la Ferrari 126 C3 nessuna delle quali disponeva di un diffusore posteriore.

L’unica squadra ad andare controcorrente fu la McLaren che mantenne la configurazione a pance lunghe non perché non avesse avuto la possibilità di seguire Brabham e Ferrari, ma semplicemente perché aveva trovato il modo di ritrovare parte dell’effetto suolo perduto. A onor del vero anche squadre come Renault e Alfa Romeo rinunciarono alla configurazione a freccia, ma più per creare una certa continuità con i progetti degli anni precedenti che per altro. A Woking invece fecero di necessità virtù. Non potendo disporre ancora dei potenti motori turbo come le altre squadre di vertice, John Barnard si concentrò sull’aerodinamica e modificò la Mp4/1 nella parte terminale delle pance laterali rastremandole a forma di “bottiglia di Coca-Cola”. In questo modo si ottimizzavano i flussi d’aria nella zona delle ruote posteriori indirizzandoli su quel diffusore ammesso dal regolamento ma che le altre squadre avevano ignorato. In questo modo si riusciva a ricreare un effetto Venturi. Infatti il diffusore aveva la funzione di aumentare la velocità del flusso d’aria passante sotto la vettura e il gradiente di pressione venutosi a creare con il flusso passante sopra il diffusore attraverso la zona a “Coca-Cola” faceva si che la vettura venisse schiacciata al suolo. La questione fondamentale è che il carico aerodinamico trovato in questo modo è “efficace”, ovvero si crea deportanza senza aumentare la resistenza aerodinamica della vettura tramite alettoni. Inizialmente questa novità fu accolta in sordina, infatti la McLaren utilizzava ancora il vetusto Cosworth DFV che nulla poteva contro i motori turbo, quindi per quella stagione la configurazione vincente si rivelò quella a freccia che trionfò grazie alla Brabham BT52 motorizzata BMW.

Ma a partire dall’anno successivo le cose sarebbero drasticamente cambiate. Infatti la McLaren sarebbe stata equipaggiata con i nuovissimi motori TAG-Porsche turbo che l’avrebbero portata alla vittoria del mondiale con Niki Lauda e Alain Prost nel 1984 e 1985. L’efficacia della nuova soluzione a “Coca-Cola” balzò quindi agli onori della cronaca e, a partire dal 1985, tutte le squadre abbandonarono la configurazione a freccia realizzando monoposto con le fiancate a Coca-Cola abbinate ad un diffusore posteriore.

Niki Lauda alla guida della McLaren Mp4/1 nel 1983. Notare le pance a “Coca-Cola”, un principio che è tutt’ora alla base di tutte le moderne F1.

Schema del doppio telaio della Lotus 88

L’effetto suolo in Formula 1 (parte 2: l’epoca d’oro delle minigonne)

Se all’inizio del 1977 gli avversari della Lotus lasciarono cadere l’idea dell’effetto suolo come l’ennesima trovata eccentrica di Chapman, quando capirono come funzionava veramente si impegnarono a riprendere l’idea del geniale progettista inglese. Chapman aveva infatti dimostrato che usare dei condotti di Venturi, uniti a delle minigonne mobili per sigillare il flusso d’aria sotto la monoposto, portava indubbi vantaggi dal punto di vista del carico aerodinamico e della tenuta di strada. Nel 1978 la Lotus aveva dominato grazie alla 78 e alla più evoluta 79 concedendo poco agli avversari che nel corso della stagione corsero ai ripari. I primi a schierare vetture a effetto suolo furono la Shadow e la Arrows, rispettivamente con la DN9 e la FA1. Quest’ultima sarebbe poi stata al centro di una battaglia legale in quanto copia della DN9 dal momento che la Arrows era stata fondata da ingegneri provenienti dalla Shadow. A queste seguì la Wolf WR5, la Ligier-Matra JS9 e la famigerata Brabham BT46B.

La BT46B fu opera di Gordon Murray, altro progettista inglese di talento che negli anni successivi avrebbe firmato numerose vetture di successo, e merita un approfondimento. Quando a stagione in corso alla Brabham si resero conto che l’effetto suolo sarebbe diventato un elemento fondamentale per rimanere competitivi, sorse un problema di primaria importanza: il motore Alfa Romeo V12, per via della configurazione boxer, era troppo ingombrante trasversalmente e non lasciava abbastanza spazio per collocare dei condotti di venturi sufficientemente ampi. Murray allora rispolverò l’idea che otto anni prima era stata alla base della Chaparral 2J, ossia decise di collocare una ventola sul retro della vettura che risucchiava l’aria che passava sotto il fondo. Una serie di minigonne inclinate di 45° e poste lungo il perimetro della vettura avrebbe garantito il necessario sigillo con il suolo. La ventola, al contrario della 2J, era azionata direttamente dal motore tramite un albero secondario cosicché all’aumentare della velocità sarebbe aumentato anche l’effetto risucchio della ventola. In questo modo si sarebbe aggirata la regola che aveva portato la 2J ad essere dichiarata illegale, ossia quella che prevede la presenza a bordo di un solo motore, quello destinato alla propulsione, e non due come sulla Chaparral che azionava le sue ventole tramite il motore di una motoslitta.

Vista posteriore della Brabham BT46B. Si notino le dimensioni della ventola che non poteva di certo passare inosservata.

L’effetto risucchio della BT46b era notevole già a vettura ferma arrivando a toccare il suolo con il fondo, per questo alla Brabham furono costretti ad adottare molle degli ammortizzatori tre volte più dure di quelle standard per impedire che la vettura “spanciasse” anche in movimento. L’esordio in gara avvenne al GP di Svezia e non fu privo di polemiche. Murray fece inizialmente credere che la ventola fosse un dispositivo indispensabile per garantire il necessario raffreddamento al 12 cilindri Alfa Romeo (furbescamente i radiatori erano stati collocati proprio nel condotto che risucchiava l’aria) ma naturalmente nessuno degli addetti ai lavori gli credette. Inizialmente si diede poco credito alla trovata di Murray, la si affrontò più che altro come una curiosità, ma quando Niki Lauda vinse la gara, dimostrando la netta superiorità della Brabham anche sulla Lotus, tutti si mossero per far squalificare le vetture della squadra di Bernie Ecclestone. Alla fine, pur conservando la vittoria, la BT46B fu giudicata illegale per motivi di sicurezza. Infatti chi la seguiva veniva investito da un continuo flusso di polvere proveniente dalla ventola e, se sull’asfalto si depositava del brecciolino, questo veniva proiettato contro gli inseguitori. Tuttavia non è detto che la BT46B fosse destinata ad un futuro di successo, infatti alla vittoria di Lauda fece da contraltare il ritiro di Watson causato da infiltrazioni di polvere nel motore causate proprio dalla ventola. Si dice inoltre che Bernie Ecclestone, consapevole che una simile trovata avrebbe scatenato le ire degli avversari qualora si fosse rivelata vincente sin da subito, avesse suggerito a Niki Lauda di non vincere la gara d’esordio ma di nascondersi per convincere le altre squadre che eventuali future vittorie della BT46B fossero da attribuire all’abilità del pilota e alla bontà dello sviluppo e non al “ventilatore”.

La Lotus 80 nella sua configurazione originale senza alettoni. Si noti la purezza e la pulizia delle linee.

Per la stagione 1979  Colin Chapman voleva conservare la propria superiorità tecnica sugli avversari, per questo con  Martin Ogilvie, Peter Wright e Tony Rudd progettò la Lotus 80 nel tentativo di portare il concetto di effetto suolo ad un livello estremo. Infatti l’intero profilo della vettura era percorso da minigonne e un condotto di Venturi era stato collocato persino nel muso; i tubi di Venturi nelle fiancate avevano dimensioni esagerate superando l’asse posteriore della vettura e il carico generato era tale che la 80 era stata concepita senza alettoni rivelandosi così una vera e propria “wing car” (auto a forma di ala rovesciata). Tuttavia, nonostante fosse una vettura curata nel minimo particolare e rappresentasse un vero capolavoro di ingegneria, le prime prove in pista rivelarono quanto la 80 fosse difficile da guidare. Infatti il carico era troppo sbilanciato al retrotreno, causando un cronico sottosterzo in curva, e l’elevato carico era tale da mandare in crisi le sospensioni. Ma c’era dell’altro. Gli equilibri su cui si basava la 80 erano talmente fragili che il carico aerodinamico poteva variare bruscamente alla minima variazione di altezza dal suolo della vettura.

Questo si traduceva nell’improvvisa perdita di deportanza in percorrenza di curva perché al diminuire della velocità, diminuendo la differenza di pressione tra l’aria che scorreva sotto la vettura e quella che la investiva da sopra, questa tendeva a sollevarsi leggermente dal suolo mandando in crisi i delicati equilibri aerodinamici che ne regolavano il comportamento. Si tentò di ovviare a questi problemi adottando degli alettoni, ma la 80 era ormai compromessa e corse solo 5 gare collezionando un podio e 4 ritiri. Su un concetto simile si basò la Arrows A2 rivelandosi però ugualmente fallimentare.

Gilles Villeneuve in azione con la 312 T4 sotto la pioggia.

A sorpresa il 1979 fu l’anno della Ferrari, infatti nessuno si aspettava che una vettura che utilizzava un ingombrante 12 cilindri boxer e un cambio trasversale potesse creare una vettura ad effetto suolo efficiente. Persino la Brabham si fece costruire appositamente un nuovo 12 cilindri a V di 90° dall’Alfa Romeo per sostituire il V12 boxer utilizzato fino all’anno prima. Tuttavia la felice unione dell’abilità degli ingegneri Ferrari con lo stato di forma dei suoi piloti e l’ottimo rendimento dei pneumatici Michelin radiali fu tale che la 312 T4 si rivelasse, a detta di Enzo Ferrari stesso, una delle monoposto più brutte mai realizzate dalla Ferrari, ma sicuramente una delle più vincenti nella storia del Cavallino Rampante dominando la stagione 1979 con Jody Schekter e Gilles Villeneuve. Uno dei segreti della 312 T4 era sicuramente la miniaturizzazione di tutte le componenti meccaniche che non fossero il motore in modo da ottimizzare i flussi aerodinamici. Le sospensioni anteriori furono inglobate nel musetto, il telaio ridotto nella sezione trasversale e il posto guida avanzato il più possibile.

Il 1980 fu invece l’anno della svolta per le minigonne. Infatti per creare vetture ad effetto suolo efficaci, ed evitare che le variazioni d’assetto della vettura compromettessero il carico aerodinamico come sulla Lotus 80, si cominciarono a costruire telai sempre più rigidi e sospensioni con un escursione minima. In questo modo le vetture diventarono sempre più difficili da guidare e fisicamente provanti a causa della loro durezza, le elevate velocità di percorrenza permesse dalle minigonne in curva generavano accelerazioni laterali fino a 3g tali da provocare ai piloti fastidiosi dolori al collo e la perdita della vista per brevissimi istanti (fenomeno che si riscontrava anche nei jet da caccia prima dell’adozione delle tenute anti g) per non parlare dei dolori alla schiena causati dalla durezza delle sospensioni. Insomma si era arrivati a quella situazione assurda per la quale le prestazioni del mezzo superavano le capacità di resistenza fisica dell’uomo. Inoltre le vetture ad effetto suolo, basandosi su delicati equilibri aerodinamici, avevano il brutto vizio di decollare in caso di incidente.

I resti dell'Alfa Romeo di Patrick Depailler in seguito all'incidente. Dopo che Depailler perse il controllo della vettura, essa si ribaltò in seguito al contatto con il guardrail riatterrando sullo stesso e provocando a Depailler ferite fatali alla testa. Essendo un test privato non erano previste squadre di pronto intervento. La questione della sicurezza nei test privati sarebbe stata ripresa alcuni anni dopo con la morte di Elio De Angelis.

Infatti se interveniva qualche fattore esterno a perturbare i flussi aerodinamici c’era il rischio che la deportanza, generata unicamente dall’effetto suolo,  venisse improvvisamente meno facendo decollare la vettura in caso di tamponamento oppure rendendola incontrollabile  con conseguenze letali nel caso il pilota si fosse trovato ad affrontare una curva al altissima velocità, la vettura sarebbe infatti partita per la tangente senza possibilità di richiamo da parte del pilota. Fu proprio questo a causare la morte di Patrick Depailler in occasione di una sessione di test privati in Germania, sembra infatti che la rottura di una sospensione durante la percorrenza della velocissima Ostkurve, ma c’è chi sostiene che la causa potrebbe essere un sassolino incastratosi sotto una minigonna, abbia annullato improvvisamente il carico aerodinamico rendendo impotente Depailler di fronte a una vettura divenuta improvvisamente inguidabile con conseguente schianto ad altissima velocità contro il guardrail. Un altro elemento a sfavore delle minigonne era il fatto che le monoposto correvano praticamente sui binari, una volta impostata una curva era praticamente impossibile correggere la traiettoria col risultato che divenne molto difficile evitare ostacoli all’ultimo momento.

Proprio per far fronte a questa situazione il controverso Jean-Marie Balestre, l’allora presidente della FISA (Fédération Internationale du Sport Automobile), presentò un nuovo regolamento in vista del 1981 che prevedeva l’abolizione delle minigonne. Questo riaccese i contrasti tra la FISA, appoggiata dalle scuderie legate a grandi case costruttrici (Ferrari, Alfa Romeo, Renault), e la FOCA (Formula One Constructors Association) di Bernie Ecclestone che tutelava gli interessi dei piccoli costruttori (Lotus, Williams, McLaren, ecc…). Ecclestone sosteneva infatti che una simile rivoluzione nei regolamenti avrebbe penalizzato eccessivamente i piccoli costruttori, che già si trovavano in difficoltà di fronte all’imminente avvento dei motori turbo, mentre Balestre voleva farsi garante della sicurezza dei piloti. Questi contrasti degenerarono ben presto in una vera e propria guerra che portò la FOCA ad istituire un campionato autonomo per il 1981. Fortunatamente si giunse ad un accordo e il Mondiale 1981 prese regolarmente il via con vetture prive di minigonne e un’altezza minima dal suolo fissata in 6 cm.

Jean-Marie Balestre (sinitra) e Bernie Ecclestone.

L’effetto suolo in Formula 1 (Parte 1: gli albori)

Tra qualche anno l’effetto suolo tornerà ad essere ammesso nella F1, ripercorriamone la storia.

Nel mondo dell’automobilismo si identifica con effetto suolo, o effetto Venturi, quel fenomeno tramite il quale si riesce a creare deportanza utilizzando opportune conformazioni del fondo vettura. Questo fenomeno è conseguenza di un semplice principio fisico, detto principio di Bernoulli, secondo il quale, dato un fluido in movimento in un tubo di flusso che presenti una strozzatura (tubo di Venturi), la pressione del fluido è tanto minore e la sua velocità tanto maggiore quanto più è piccola la sezione della strozzatura. Quindi, disegnando il fondo di una vettura come un tubo di Venturi e avvicinandolo il più possibile al suolo, è possibile far sì che la pressione dell’aria che passa sotto la vettura sia minore di quella che passa sopra creando così una depressione tra il fondo della vettura e l’asfalto. Questa depressione schiaccia la vettura al suolo creando quindi deportanza. Il principio di Bernoulli è lo stesso che permette agli aerei di volare. In questo caso però le ali sono disegnate in modo tale da rendere maggiore la pressione dell’aria sulla superficie inferiore creando così portanza.

Fu proprio sfruttando queste leggi fisiche che nel 1977 Colin Chapman costruì la Lotus 78, prima vettura di Formula 1 ad effetto suolo e destinata a stravolgere il mondo della massima serie almeno fino al 1982. Tuttavia, quella proposta da Chapman, non era una novità assoluta; l’effetto suolo era infatti un fenomeno noto nel mondo dell’automobilismo, almeno sulla carta, già a partire dagli anni ‘30.

Fu sul finire degli anni ’60 che l’effetto suolo cominciò ad essere applicato nella pratica. Tra i primi a condurre degli studi in tal senso furono Tony Rudd e Peter Wright della BRM affascinati dall’idea di poter progettare una F1 che non avesse bisogno di alettoni. Tuttavia, gli scarsi mezzi a disposizione e le vetture dell’epoca, poco adatte ad essere abbinate all’effetto suolo, spinsero i due ad abbandonare il progetto. Contemporaneamente altre squadre pensarono di sfruttare il fondo della vettura per creare aderenza: la March propose un telaio con due appendici laterali a forma di ala rovesciata che però si rivelarono inutili data la scarsa superficie utile e la mancanza di un sigillo laterale. La Ferrari invece, per mano di Mauro Forghieri che prese spunto dalle vetture Sport-Prototipo, a partire dalla 312 B3-74 schierò monoposto basse, piatte e larghe per cercare di creare la massima deportanza possibile sfruttando anche il fondo piatto. Sempre a partire dal 1974 alcune vetture furono dotate di piccole minigonne laterali per pulire il flusso d’aria che passava sotto la monoposto e creare una depressione. Queste soluzioni si rivelarono però poco efficienti in quanto l’effetto Venturi era quasi del tutto assente.

La March 701. Si notino le appendici laterali a forma di ali rovesciate.

Al contrario della Formula 1 e del panorama europeo, negli Stati Uniti gli studi a riguardo erano piuttosto avanzati: nel 1970 Jim Hall realizzò per il campionato Can-Am la Chaparral 2J, una vettura che creava l’effetto suolo grazie a due enormi ventole che aspiravano l’aria da sotto la vettura, e a partire dal 1974 nella 500 Miglia di Indianapolis cominciarono ad apparire vetture ad effetto suolo con tubi di Venturi e minigonne.

Prendendo quindi spunto dai progetti d’oltreoceano e da studi da lui condotti su alcuni aerei della Seconda Guerra Mondiale, Colin Chapman, sempre impegnato a cercare soluzioni innovative per le sue auto, cominciò a fantasticare sull’idea di poter realizzare una Formula 1 che generasse effetto suolo tramite tubi di Venturi. Per questo nel 1975 affidò a Rudd e Wright, passati alla Lotus alcuni anni prima, il compito di realizzare dei modellini in scala da studiare in galleria del vento. Furono realizzate diverse configurazioni di condotti Venturi, in pratica si trattava di ali rovesciate collocate all’interno di cassoni da montare ai fianchi di una monoposto e il più possibile vicine a terra. Per aumentare l’efficacia di tali condotti si pensò inoltre, ispirandosi proprio alla Chaparral, di sigillarli con delle minigonne in modo da eliminare eventuali effetti parassiti. L’assenza delle minigonne causa infatti la creazione di vortici che tendono a portare l’aria dalle zone a più alta pressione a quelle a pressione minore; questo incide in maniera fondamentale sull’economia dell’effetto suolo perché sotto la vettura scorrerebbe un flusso “sporco” e non costante. I risultati in galleria del vento non si fecero attendere e si mostrarono coerenti con il principio di Bernoulli, ma la cosa sorprendente era che le minigonne erano la chiave di volta dell’intero progetto e grazie a loro, all’aumentare della velocità, il modellino veniva schiacciato sempre di più verso il suolo aumentando quindi il carico aerodinamico.  Nelle configurazioni più estreme, il carico era addirittura tale da far collassare il modellino in compensato.

Rappresentazione di una generica monoposto dotata di tubi di Venturi. Le superfici rosse sono i condotti in questione mentre quelle gialle sono le minigonne. Il tratto blu evidenzia il percorso dell'aria attraverso i radiatori.

Una volta messo al corrente delle prove in galleria, Chapman non esitò a passare alla pratica e cominciò a realizzare un prototipo basato sulla Lotus 77 che in quel momento stava correndo con scarso successo la stagione 1976. Il telaio era un classico monoscocca in alluminio e honeycomb e montava il famoso Cosworth DFV. Sulle fiancate furono collocati i due cassoni con all’interno i condotti di Venturi che si stringevano a metà vettura per poi riallargarsi verso le ruote posteriori. Per poter alloggiare tali cassoni, i radiatori furono riposizionati sopra i tubi di venturi in modo che soffiassero verso l’alto senza interferire con il flusso sotto la vettura (si dice che tale configurazione fosse stata ispirata dal celebre caccia De Havilland Mosquito). Anche i serbatoi del carburante, all’epoca alloggiati nelle fiancate, furono collocati alle spalle del pilota per creare il maggiore spazio possibile ai condotti Venturi. Tuttavia il prototipo presentava alcuni problemi. Il più importante era rappresentato dalle minigonne a spazzola che alle alte velocità tendevano a deformarsi non garantendo più il sigillo con il suolo. Si decise quindi di adottare delle minigonne in gomma e materiale ceramico resistente all’attrito inclinate di 45° rispetto alla verticale. Un supporto elastico le premeva verso il basso in modo da copiare perfettamente l’asfalto. Un secondo problema era quello del baricentro troppo alto che fu risolto rivedendo la distribuzione dei pesi e ridisegnando la parte anteriore della monoposto. Un ultimo problema era rappresentato dal carico aerodinamico troppo sbilanciato verso l’anteriore, per equilibrarlo si decise quindi di adottare un’ala posteriore con profilo più carico.

Era così nata la Lotus 78, prima monoposto ad effetto suolo a calcare le piste del mondiale. Nonostante la versione definitiva fosse già pronta per la fine del 1976, Chapman decise di rinviarne l’esordio all’anno successivo temendo di scoprire troppo presto le sue carte. Alle sue prime apparizioni nel 1977, gli avversari, non riuscendo a capire cosa si celasse dietro quelle strane minigonne, la liquidarono come l’ennesima trovata eccentrica di Chapman. La 78 si dimostrò però una temibile avversaria per la conquista al titolo perché quando funzionava si rivelò pressoché imbattibile conquistando 5 vittorie (4 Andretti, 1 Nilsson) contro le 4 delle Ferrari (3 Lauda, 1 Reutmann). Tuttavia alcuni difetti di gioventù fecero sì che Andretti non potesse lottare per il titolo fino alla fine. Infatti, per permettere alla 78 di essere competitiva anche nelle piste veloci, dove era penalizzata dall’ala posteriore più carica, la Cosworth provvide a fornire una versione più potente del suo V8 a spese però dell’affidabilità che costò all’italo-americano cinque ritiri.

Differenza tra lo schema delle minigonne della Lotus 78 e 79.

Per la stagione 1978 la Lotus schierò ancora la 78 almeno fino al Gran Premio del Belgio, quinta gara in calendario, dove debuttò la più moderna 79 che avrebbe dominato il resto della stagione con Mario Andretti e Ronnie Peterson. La nuova monoposto proponeva alcune migliorie volte a risolvere i difetti di gioventù della 78. Per prima cosa la meccanica fu completamente carenata per aumentare l’efficienza aerodinamica, fu inoltre proposto un alettone posteriore inedito per l’epoca, non era infatti retto da un traliccio centrale, ma da due supporti laterali che si andavano a ricongiungere con la carena. I condotti di Venturi furono ridisegnati per trasferire più carico al retrotreno ed adottare quindi un alettone posteriore meno carico. Le minigonne ora non erano più inclinate di 45° ma disposte verticalmente e abilitate a scorrere all’interno delle paratie laterali per copiare meglio l’asfalto. Questa nuova configurazione garantiva un carico aerodinamico pari al 30% in più rispetto alla 78, vantaggio che durante la stagione riuscì a mascherare i veri difetti della vettura come la scarsa rigidità torsionale del telaio e un impianto di raffreddamento, ridisegnato rispetto alla 78, poco efficace.

Differenze tra Lotus 78 e 79

(© 2011 Matteo Di Giovanni)

30 anni di carbonio in Formula 1

La McLaren Mp4/1

In occasione dell’ultimo Gran Premio di Gran Bretagna di Formula 1 in molti hanno festeggiato la vittoria di Fernando Alonso ricordando che su quella stessa pista, esattamente sessant’anni prima, Froilàn Gonzales conquistava la prima vittoria della Ferrari nella massima Formula. Tuttavia, in pochi hanno ricordato che su quello stesso circuito, esattamente trent’anni fa, avveniva quella che può essere considerata una delle svolte epocali della Formula 1, uno degli eventi che sancisce la nascita della Formula 1 moderna: la vittoria della McLaren Mp4/1 progettata da John Barnard, prima vettura con il telaio interamente realizzato in fibra di carbonio.

Occorre tuttavia fare un salto indietro nel tempo per capire come è nata questa vettura. Alla fine degli anni ‘70, infatti, la McLaren si trovava in crisi di risultati e la vena creativa che aveva portato ai successi di Fittipaldi e Hunt sembrava ormai esaurita. L’erede della gloriosa M23, la M26, si rivelò un vero fallimento e l’avvento dell’effetto suolo mandò in crisi i tecnici McLaren che progettarono una serie di vetture convenzionali e poco competitive.  Nel 1980 le cose non sembravano voler migliorare: la McLaren, con al volante John Watson e Alain Prost, si classificò terz’ultima nel mondiale costruttori con soli 11 punti, quattro in meno dell’anno precedente. L’unica consolazione fu quella di piazzarsi davanti alla Ferrari che quell’anno visse una delle sue stagioni peggiori. La scuderia fondata da Bruce McLaren nel 1964 sembrava quindi destinata al fallimento entro pochi anni. Tuttavia la Marlboro, sponsor della scuderia fin dagli anni ’70, preoccupata dagli scarsi risultati e dalla mancanza di idee per il futuro, cominciò a fare pressioni su Teddy Mayer, l’allora proprietario della McLaren, affinché trovasse una soluzione.

Contemporaneamente Ron Dennis, un ex meccanico improvvisatosi manager, aveva fondato un team di Formula 2 e non nascondeva l’ambizione di sbarcare in Formula 1. Per questo aveva allestito una nuova struttura che chiamò Project Four. Dennis contattò quindi un giovane ingegnere che a metà anni ’70 aveva lavorato per breve tempo proprio in McLaren ma che poi era emigrato in America dove aveva lavorato con successo alla Chaparral. Quest’uomo era John Barnard, colui il quale sarebbe stato alla base delle invincibili McLaren degli anni ’80 e che avrebbe più tardi collaborato con la Ferrari.

Ingaggiato Barnard, Dennis fece un’offerta per rilevare la McLaren, offerta che Teddy Meyer fu costretto ad accettare dalla Marlboro che premeva per un rinnovamento del team. Avvenne così la fusione tra McLaren e Project Four e, a sancire l’unione tra le due strutture, a partire dal 1981 le nuove vetture da F1 sarebbero state caratterizzate dalla sigla Mp4 (McLaren Project Four), ancora oggi utilizzata. Barnard fu quindi messo a capo della direzione tecnica e si diede da fare per la realizzazione di una vettura innovativa con il supporto degli ingenti fondi stanziati dalla Marlboro. Grazie alla sua esperienza americana, Barnard era entrato in contatto con il mondo della Silicon Valley dove si trovavano aziende all’avanguardia nella lavorazione e nell’utilizzo di nuovi materiali. Sfruttando le sue conoscenze oltreoceano, Barnard si rivolse quindi alla Hercules Aerospace, un’azienda specializzata nella lavorazione di materiali compositi. La collaborazione con l’azienda americana diede vita al progetto di un telaio interamente realizzato in fibra di carbonio e composto da sole cinque parti contro le oltre cinquanta che servivano ad allestire un telaio in alluminio rivettato. Il processo di realizzazione prevedeva che le singole parti del telaio fossero realizzate dalla Hercules negli Stati Uniti e che poi venissero spedite in Inghilterra, dove sarebbero state assemblate a caldo e sotto vuoto in autoclave. L’unica parte del telaio realizzata in alluminio era la struttura deformabile del muso a cui era ancorato l’alettone. Inoltre il telaio in carbonio non aveva funzioni di carrozzeria ma era rivestito da pannelli di vetroresina e alluminio.

Contrariamente a quanto molti pensavano, Barnard non scelse la fibra di carbonio per la sua leggerezza, ma per l’enorme rigidità torsionale che permette di realizzare telai dalla sezione estremamente ridotta nella parte inferiore. Infatti, Barnard aveva intuito che, quando sarebbero state abolite le minigonne, i flussi sul fondo della vettura sarebbero stati fondamentali per recuperare aderenza e l’adozione del carbonio avrebbe permesso di adottare soluzioni più estreme. Sfortunatamente la nuova vettura, ribattezzata Mp4/1, si presentava fin troppo convenzionale nel motore. Infatti, montava ancora il vecchio Cosworth V8 aspirato nel momento in cui tutti i team di vertice si stavano convertendo al motore turbo.  Solo nella seconda parte della stagione 1983 verrà montato il Tag-Porsche turbo.

John Watson al volante della Mp4/1

L’esordio, avvenuto al secondo GP della stagione 1981 e per mano del solo Watson, fu abbastanza incoraggiante grazie a un quinto posto e fugò i dubbi che Dennis nutriva sulla bontà dell’uso della fibra di carbonio che all’epoca rappresentava una vera e propria incognita. Il primo podio arrivò al GP di Spagna, risultato che fu bissato due settimane dopo in Francia subito prima della storica vittoria di Silverstone. Vittoria che fu tuttavia alquanto fortunosa. Watson partiva infatti sesto alle spalle del compagno di squadra De Cesaris e sul veloce tracciato britannico i motori aspirati non avevano speranze contro i turbo. Al primo giro Watson è nono mentre De Cesaris si ritira per incidente. Tuttavia Watson recupera sin da subito e, aiutato dai ritiri delle vetture che lo precedono, al 17esimo giro si ritrova secondo ma fortemente attardato dal battistrada Arnoux. Il francese tuttavia rompe uno scarico e comincia a perdere secondi preziosi, così Watson lo raggiunge e, dopo una difesa disperata del francese, al 60esimo giro balza in testa dove rimarrà fino alla fine. Arriva così la prima vittoria per una vettura con telaio interamente realizzato in carbonio. A fine stagione la McLaren si classificherà sesta, subito dietro la Ferrari dimostrando che la Mp4/1 ha ampissimi margini di sviluppo. Verrà infatti utilizzata fino al 1983 e nel rocambolesco 1982 John Watson sfiorerà il titolo mondiale. La nuova scocca in carbonio aveva anche dimostrato come si fossero innalzati gli standard di sicurezza grazie a questa nuova tecnologia. Sia Watson che De Cesaris uscirono infatti più volte indenni da incidenti spaventosi, come quello che ebbe il britannico ebbe a Monza dove distrusse la sua McLaren.

Watson festeggia la vittoria di Silverstone.

L’era del carbonio era però appena iniziata. Infatti, nel giro di un paio d’anni, praticamente tutti si convertiranno all’uso dei materiali compositi sia per la loro leggerezza che per la loro resistenza. Queste tecnologie sarebbero poi arrivate, diversi anni più tardi, anche sulle supercar stradali quali la McLaren Mp4/12C e la Lamborghini Aventador. Inoltre l’evolversi della tecnologia avrebbe permesso di realizzare telai sempre più complessi e sicuri in grado di resistere agli incidenti più violenti. C’è da dire, comunque, che la Mp4/1 non è stata la prima vettura in assoluto a fare largo uso di materiali compositi, questo privilegio spetta alla famigerata Lotus 88 a doppio telaio che comunque ebbe scarso successo anche perché dichiarata illegale.

(© Matteo Di Giovanni)