Modificările regulamentului tehnic şi ale construcţiei pneurilor ar putea schimba ceva în 2021?

Cum aplicarea noului regulament tehnic ce a duce cele mai radicale schimbări din istoria F1 a fost amȃnată pentru 2022 din cauza pandemiei de COVID-19, FIA a ales ca pentru ultimul sezon al actualului format să impună unele modificări pentru a stopa “cursa înarmării” şi a putea face viabilă operarea pneurilor Pirelli (ce utilizează aceeaşi compoziţie din 2019).

Producătorul de anvelope italian a venit la rȃndul său cu o nouă construcţie a pneului, mai rigidă, ce ar trebui să suporte un stres lateral suplimentar fără a se apela la creşterea exegerată a presiunii minime impuse.

Analizăm mai jos impactul pe care l-ar putea avea aceste măsuri asupra ordinii competiţionale din sezonul viitor.

Creşterea performanţei aero de la an la an raportată la utilizarea aceloraşi compoziţii de pneuri pentru al treilea an consecutiv a condus FIA la aplicarea unor “amendamente” regulamentului tehnic, scopul declarat fiind reducerea nivelului de downforce cu 10%.

Trebuie subliniat de la început că şasiul 2020 rămane neschimbat pentru 2021. La fel şi cutia de viteze, dar în cazul cutiei se pot utiliza cele 2 jetoane deţinute de fiecare echipă pentru a opera modificări pe criteriul de siguranţă (înglobȃnd aici şi criteriul trecerii de la un constructor de PU la altul-vezi McLaren).

Se începe sezonul cu un Power Unit, modificări/evoluţii ale acestuia fiind interzise pe parcursul anului. Acelaşi lucru este valabil pentru benzina şi uleiul utilizat: o singură specificaţie de-a lungul întregului sezon. Masa minimă impusă pentru PU creşte de la 145 la 150 kg. Asta ca un îndemn pentru utilizarea unor materiale mai puţin exotice ce costă mai puţin.

Cele mai importante restricţii noi privind PU vizează numărul de ore petrecute pe bancul de testare. Astfel, începȃnd cu 2021 sunt permise 9 bancuri, numărul de ore în care acesta poate fi ocupat fiind de 6.400 în 2021, 6.000 ore în 2022-2023 şi 5.600 ore în 2024-2025. Numărul de ore în care acesta este operat propriu zis (turaţia motorului sare de 7.500rpm) se reduce la 900 ore în 2021, 750 ore în 2022 şi 2023, apoi 700 de ore în 2024 şi 2025. O posibilă îngheţare a dezvoltării din 2022 ar putea schimba totul.

Pentru a limita creşterea vitezelor atinse a fost alcătuită o listă cu componente omologate a căror dezvoltare va fi îngheţată pentru anumite perioade. În afară de şasiu şi transmisie alte 20 de componente şi subcompomente sunt în această listă. Practica cu jetoane introdusă în 2014 şi abandonată ulterior este acum readusă în actualitate, dar este vorba de numai 2 jetoane ce pot fi folosite pentru a solicita intervenţia asupra unor component în condiţii strict detaliate în regulament şi într-un interval stabilit. Pentru a nu cădea în pedanterie vom expune aici doar elementele esenţiale ale art.22 din Regulamentul Tehnic.

Pe motiv de reducere a costurilor anumite componente ce sunt omologate în 2020 vor fi utilizate pe durata sezonului 2021. Au fost stabilite două date de la care poate începe îngheţarea. Prima este cuprinsă între prima sesiune de antrenamente a primului GP ce se va desfăşura în 2020 şi 1 septembrie cel mai tȃrziu (denumire internă R1-2020). A doua este cuprinsă între prima sesiune de antrenamente a celui de-al 8-lea GP din 2020 şi 15 octombrie cel mai tȃrziu.

Intervenţia asupra acestor componente omologate după data specificată pentru îngheţare este interzisă, cu excepţia celor făcute din motive de siguranţă, fiabilitate, reducere a costurilor, schimbarea furnizorului, modificări ale regulamentului. Modificarea operată nu trebuie să modifice performanţa şi nici masa componentei vizate. Totuşi, prin folosirea celor două jetoane alocate o echipă poate solicita o intervenţie asupra unei anumite componente în anumite condiţii şi după data de la care intră în vigoare îngheţarea (art.22.1.4). Pentru asta trebuie urmat un anume orar în interiorul caruia trebuie să notifice FIA despre intenţia sa, specificȃnd componenta vizată şi motivul solicitării şi prezentȃnd un raport detaliat asupra modificării dorite ( şi modului în care aceasta ar afecta şi funcţionarea altor componente). Cererea iniţială se poate face cel mai devreme la 5 zile după începerea perioadei de îngheţare.

Masa totală a unui monopost (incluzȃnd pilotul-a cărui masă este stabilită la 80 kg, pentru cei cȃntărind mai puţin adăugȃndu-se balast) urcă la 749 kg, cu 3 kg mai mult ca în 2020. Dispunerea maselor pe punţi nu poate depăşi 45.5% din totalul de 749kg pe faţă, respectiv 53.5% pe spate. Şi în privinţa evacuării au fost impuse modificări, publicate pe 30 octombrie. Este posibilă acum o singură ţeavă wastegate, dar dacă un constructor concepe un design ce nu necesită wastegate, se poate renunţa şi la această ţeavă.

Dezvoltarea aero este permisă, dar în anumite limite (detaliate mai jos), modificările impuse de FIA în acest departament avȃnd cel mai mare impact asupra performanţelor monoposturilor 2021.

Cele mai importante schimbări apar la podea, sloturile şi fantele de pe marginea acesteia  şi din faţa roţilor spate fiind interzise. Lăţimea sa este redusă cu cȃte 100 mm pe fiecare parte începȃnd de la 180 mm distanţă de axa frontală şi pȃnă la capătul din spate. Probabil că cea mai vizibilă modificare tehnică impusă şi cu cel mai mare impact pe termen scurt îl are acea limitarea în zona podelei din fata roţilor spate, operată la sugestia Pirelli. Ar putea duce la pierderea a pȃnă la 10 puncte de apăsare. Din 2017 lăţimea maşinilor a crescut cu 200 mm, lăţimea podelei crescȃnd şi ea de la 1400 mm la 1600 mm. Conform regulamentului ante 2017 nu se putea interveni la podea pentru a adăuga apendice aero, canale său decupaje la mai puţin de 700 mm de axa centrală a maşinii.

Cum după 2017 paragraful care prevedea asta nu a suferit modificări, fiind preluat întocmai, a apărut o zonă de 100 mm lăţime asupra căreia aerodinamicienii puteau interveni în voie. Prin modificaarea art. 3.7.2 pentru 2021 sunt intezise modificări într-o anumită arie a podelei strict delimitată de intersectarea mai multor linii: o linie paralelă cu axa centrală aflată la 800 mm de această axă; linia centrală a roţii spate; o diagonală ce porneşte din planul central al maşinii (trece prin dreptul capului pilotului) la 800 mm distanţă de axa centrală a maşinii şi ajungȃnd la linia centrală a roţii spate la 650 mm de axa centrală. Se formează astfel acel triunghi imaginar din zona spate a podelei de care vorbea recent Toto Wolff şi care în opinia sa va dezavantaja în special maşinile low rake (adică Mercedes şi Racing Point/Aston Martin). În concluzie, din 2021 nu vom mai vedea acele cascade de decupaje şi tire squirts avȃnd ca scop calmarea turbulenţelor create de deformarea şi rotaţia pneului spate printr-o sigilare mai eficientă a podelei.

Micile aripioare/deflectoare de la partea din spate a podelei, precum cele văzute recent pe maşina Ferrari SF1000 sunt pȃnă în acest moment acceptate, dar cum FIA a adus 3 update-uri Regulamentului Tehnic între mai şi noiembrie 2020, ne putem aştepta şi la ceva nou de ultim moment.

Conductele de frȃnă, componente cu funcţii multiple, sunt considerate “listed parts”, nu sunt afectate de modificărilr regulamentului, în schimb acele aripioare montate pe ele vor putea avea o lăţime de maxim 40 mm. Ultima restricţie importantă are ca tintă difuzorul. Din 2021 acele strake-uri verticale vor fi reduse în lungime cu 50 mm. S-a operat o modificare şi în ce priveşte marja de flexare a zonei din faţă a podelei, ce acum este de 8 mm (10 mm înainte) atunci cȃnd asupra sa se aplică o forţă de 500N.

James Allison, directorul tehnic al Mercedes, a oferit o opinie asupra impactului acestor măsuri: “Dacă aplicăm aceste modificări într-o manieră brută pe monopostul nostru 2020, atunci din fruntea grilei am ajunge la coada grilei”.

Un alt lucru se impune subliniat . Dezvoltarea aerodinamică va fi şi mai mult restricţionată din 2021. Iar asta se va face prin intermediul creării unui cadru limitat de exprimare. Astfel a luat naştere ATP-Aerodynamic Testing Periods. În esenţă este vorba de crearea unor perioade de 8 săptămȃni în care echipele pot lucra în tunelul aero şi cu CFD (dinamica computerizată a fluidelor), dar conform unui grafic riguros ce impune un sistem handicap în funcţie de locul ocupat de respective echipă în clasamentul general în sezonul precedent.

Dacă pȃnă în prezent limita de rulări în tunelul de vȃnt era de 65/săptămȃnă, din 2021 este satbilit un etalon de 40 rulări/săptămȃnă. Acum intervine tehnica impunerii acelui handicap la care făceam referire. Echipa campioană mondială în 2020 nu va putea beneficia de întregul număr de 40 de rulări, ci numai de 90% din acesta. Coborȃnd în clasament, limita creşte cu 2.5%, astfel încȃt echipa care încheie pe locul 10 va beneficia de 112.5% din acest etalon, adică 45 de rulări într-o săptamȃnă sau 360 rulări/ATP. Trecȃnd la CFD, şi aici este impus un standard de 2000 item-uri (articole) ce pot fi generate într-o perioadă de 8 săptămȃni (ATP) . Pentru 2021 funcţionează aceleaşi valori ale handicapului ca şi în cazul utilizării tunelului: echipa campioană în 2020 va benficia de 90% (1800 itemi), vicecampioana de 92.5% (1850), codaşa de 112.5% (2250itemi).

Pentru 2022 creşte handicapul, diferenţa fiind de 5%. Mai mult, echipa care a încheiat pe primul loc în 2021 va beneficia de numai 70% din acel standard, ultima clasată de 115%. Am avea astfel la capetele scalei 28 de rulări/săptămȃnă (228/ATP) în tunelul aero şi 1400 itemi CFD respectiv 46 rulări/săptămȃnă ( 368/ATP) şi 2300 itemi CFD. Deja diferenţa devine notabilă.

Pentru a echilibra balanţa, acest sistem de handicap va fi resetat în fiecare an pe data de 30 iunie. Astfel că echipa care termină ultima în campionat în 2020 va beneficia de acel număr maxim de rulări în tunel şi itemi CFD doar în primele 6 luni ale anului 2021. Apoi, în a doua parte a anului alocarea se va face în funcţie de poziţia ocupată în clasamentul constructorilor la 30 iunie.

Ajungem la pneuri. La Portimao Pirelli a oferit echipelor spre testare anvelope cu o construcţie nouă, fără a le dezvălui compoziţiile furnizate. Din cauza condiţiilor specifice testul a fost considerat puţin relevant.
În Bahrain abordarea s-a schimbat. Fiecare pilot a primit cȃte două seturi de pneuri noi, compoziţie C3.Trebuia ca fiecare să efectueze minim 6 tururi în FP2. Noua construcţie are o carcasă mai rigidă, iar forma flancului este diferită. La trenul faţă modificările sunt mai puţin evidente, accentual căzȃnd pe cel spate. Compoziţia benzii de rulare este identică cu cea a pneurilor 2019-2020. Un set cȃntăreşte cu 2,4 kg mai mult ca unul 2019-2020, cel mai mare adaos fiind la trenul spate. Scopul urmărit de Pirelli: o construcţie care să permită rularea cu presiuni minime mai joase şi în acelaşi timp să ofere o rezistenţă la deformare mai ridicată, pentru a se preîntȃmpina anomalii de genul celor de la Silverstone din acest an.

Mai mulţi piloţi au criticat aceste pneuri, plȃngȃndu-se în primul rȃnd de faptul că sunt mai lente (sau doar că nu sunt mai rapide ca cele existente). Dar nimeni (FIA, Liberty, echipe) nu a cerut Pirelli să construiască cauciucuri mai rapide, iar evaluarea performanţei pure de pe Sakhir nu e relevantă, monoposturile 2020 fiind optimizate să ruleze pe pneurile 2019-2020 ce au o construcţie diferită.

Acum ajungem în fine la analiza naostră propriu –zisă. Pe cine ar putea avantaja aceste restricţii şi modificări?

Mercedes a oprit munca de dezvoltare a monopostului W11 la finele lunii august, concentrȃndu-şi eforturile doar pe viitorul W12 de la care se aşteaptă din nou lucruri măreţe. Speculaţiile alimentate în primul rȃnd de presa italiană ar indica faptul că pierderea de downforce generată de restricţiile aero impuse descrise mai sus ar fi fost anulată, dar să fie atȃt de simplu?

Modificările la podea, interzicerea acelor sloturi şi fante, în special cele din faţa roţilor spate ar trebui să afecteze în teorie mai mult un concept low rake. Mercedes şi Racing Point sunt maşinile cele mai lungi de pe grilă, avȃnd ampatamente cu peste 10 cm mai lung ca un Red Bull de exemplu şi în acelaşi timp un unghi rake de 1.10 grade (1.6 grade la Ferrari, 1.9 grade la Red Bull). Acest concept generează apăsare prin corpul maşinii ce acoperă o suprafaţă mai mare, au un centru de greutate mai coborȃt, dar în acelaşi timp o setare mai rigidă a suspensiei spate datorate gărziila sol mai reduse pe puntea spate (numai 84 mm pentru Mercedes faţă de 130 mm pentru Red Bull spre exemplu).

Înlăturarea acelor sloturi şi artificii aero de la podea, unelte extrem de eficiente utilizate pentru a stabiliza şi accelera curentul aero spre difuzor va complica modul de operare al unei maşini low rake în funcţie de unghiul de bracare, ruliu, tangaj şi mişcarea de săltare în jurul axei de giraţie. Găsirea unui echilibru aero între punţi va deveni mai dificil, iar construcţia nouă a pneurilor este poate cel mai important factor în tentativa de a echilibra balanţa puterii.

Un pneu cu o construcţie mai rigidă va fi mai dificil de adus în fereastra de operare, la generarea de căldură în miez carcasa mai dură dovedindu-se mai “încăpătȃnată”. Una din modalităţile principale prin care este generată căldură în pneuri este manipularea fluxului de aer prin intermediul conductelor de frȃnă spre jante, transferȃnd astfel căldura degajată de frȃne către pneu. Prin limitarea dimensiunilor aripioarelor de pe conducte se crează un impediment ce trebuie depăşit. Mercedes W11 este ultima interpretare a temei urmate cu cerbicie de echipă după 2017: un monopost care să fie cȃt mai gentil cu pneurile, cȃt mai departe de diva W08. Cu o construcţie precum cea propusă de Pirelli fenomene de genul Istanbul, calificări, sau Portimao, primele tururi,ar putea apărea mult mai frecvent. Acesta este însă numai primul aspect al impactului noilor pneuri.

Pentru munca de cercetare şi dezvoltare din tunelul aero, Pirelli livrează echipelor anvelope ce reprezintă replici ale celor din lumea reală, folosite pe circuit. Numai că pȃnă în acest moment nu a livrat replici ale noii construcţii. Astfel că monoposturile 2021 nu sunt încă optimizate în jurul acestor noi pneuri. Cȃnd producătorul italian va livra în sfȃrşit echipelor replici ale noii construcţii, acestea vor avea de muncit la realinierea modului în care curge fluxul de aer, dată fiiind forma diferită a flancului pneului, rata de deformare diferită, modul de încărcare diferit al punţilor (datorat inclusiv masei mai mari a acestor anvelope), creȃnd astfel acele discutate harţi aero.

Din acest punct de vedere toată lumea porneşte de la zero, chiar dacă unii şi-au mutat atenţia asupra monopostului 2021 mai devreme ca alţii. Poate din acest motiv Hamilton şi Mercedes au criticat atȃt de sever în Bahrain noile pneuri. Încă de a începuturile sportului, cauciucurile au fost de foarte multe ori diferenţiatorul de performanţă sau pur şi simplu factorul care a răsturnat balanţa. Noi sperăm măcar la o echilibrare a acestei balanţe în condiţiile în care concentraţia de talente de pe grila 2021 este cea mai ridicată de la mijlocul anilor ’60 încoace.