Cum Red Bull, Honda şi noile reguli ar putea juca în favoarea lui Hamilton în negocierile cu Mercedes

Mercedes a ratat patru victorii în 2020, dar numai una (Abu Dhabi) prin prisma unui deficit de performanţă în raport cu învingătorul. Marja de superioritate a extraordinarului W11 a fost în medie de 0,75 secunde/GP, diferenţă nemaîntȃlnită de la debutul erei hibride. Dar cȃteva elemente speciale printre care şi jocul în zona gri a regulamentului ar putea crea un echilibru în ultimul an al acestui format. Iar atunci cȃnd concurenţa îţi suflă în ceafă aportul unui pilot de cel mai greu calibru atȃrnă hotărȃtor în balanţă.

Am explicat într-un articol trecut care sunt modificările tehnice impuse de regulament pentru sezonul 2021, inclusiv cele ale pneurilor Pirelli, așa că nu vom mai intra în detalii asupra acestui aspect.

Să punctăm doar modificările care în teorie (şi în mod logic) ar trebui să afecteze mai mult un monopost low rake cum este Mercedes. Lăţimea podelei va fi redusă cu 10 cm pe fiecare parte în zona din faţa roţilor spate. Iar sloturile şi decupajele de pe marginea sa şi din zona dinspre bargeboards sunt şi ele interzise. Monopostul Mercedes cu al său ampatament lung (W11 a avut cel mai lung ampatament din istoria F1) se foloseşte de suprafaţa mai mare a podelei pentru a genera apăsare, fluxul de aer ce loveşte maşina începȃnd cu aripa faţă fiind direcţionat cȃt mai iute pe deasupra suprafeţei podelei apăsȃnd maşina pe sol.

Iar acele sloturi generatoare de vortexuri aveau rolul de sigila cȃt mai eficient zona de sub podea, curentul de sub maşină fiind “supt” prin difuzor, creȃndu-se o zonă de joasă presiune ce ţine maşina liptă de asfalt. Spre deosebire de o maşină high rake, una low rake va fi mai afectată de micşorarea suprafeţei podelei pentru că are un concept aproape opus al utilizării aero a acesteia.

James Allison consideră că numai această îngustare va mări timpul pe tur cu 1 secundă. Un alt instrument utilizat savant de Mercedes era acel winglet de pe fiecare din conductele de frȃnă spate. Pentru 2021, chiar dacă nu a dispărut, dimensiunile sale au fost micşorate.

“Chiar dacă nu pare, aceste aripioare sunt dispozitive puternice, iar reducerea dimensiunilor lor va duce la pierderi de timp pe tur importante”, explică acelaşi director tehnic Mercedes.

În ordinea importanţei privind modul în care va trage în jos monopostul 2021, echipa tehnică campioană pune pe locul 3 scurtarea strake-urilor verticale ale difuzorului. Dar  asta va afecta şi conceptele high rake.

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. Mercedes nu va putea beneficia de întregul număr de 40 de rulări, ci numai de 36 (90% din etalon). Coborȃnd în clasament, limita creşte cu 2.5%, astfel încȃt  Red Bull  beneficiază de 37  de rulări, Ferrari de 41, iar Williams 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 itemi (articole) ce pot fi generaţi 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 % (2250 itemi). Pe 30 iunie ale fiecărui an aceste cifre se refac şi numărul de alocări se face în funcţie de ordinea din clasamentul constructorului din acea dată. Deja din iulie 2021 cam toate echipele se vor concentra exclusiv pe monoposturile 2021.

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. Acestea cȃntăresc 1,5 kg și sunt construite dintr-o compoziţie specială ce trebuie să reziste peste 30.000 km în tunel şi să opereze cu niveluri foarte reduse de aderenţă. Numai că abia după testul comun din Abu Dhabi aceste modele pentru tunel au fost trimise echipelor. Aşa că toată lumea a început de la zero în acest departament şi asta abia de la finele lunii decembrie.

Este cert că eficienţă este cuvȃntul de ordine la Mercedes, dar nici Red Bull nu iese foarte bine din asta, avȃnd doar ceva mai mult timp pentru a remedia anumite probleme. În schimb Mercedes a oprit dezvoltarea lui W11 în august 2020 şi de atunci s-a concentrat pe viitorul W12.

Ar putea în schimb Honda să dea lovitura la despărţirea de F1?

PU ce va propulsa monoposturile Red Bull şi Alpha Tauri în 2021 este unul ce ar fi trebuit să debuteze de fapt în 2022. Dar cum Consiliul director al companiei a hotărȃt retragerea la finele lui 2021, inginerii conduşi de Masashi Yamamoto vor arunca în luptă toate soluţiile ce doreau să le înglobeze atȃt în unitatea prevăzută iniţial pentru acest sezon cȃt şi cele “avangardiste” ce trebuiau să debuteze în 2022.

Yamamoto: “ Să aducem motorul 2022 în 2021 nu are legătură direct cu decizia de a ne retrage din competiţie. Ci este o hotărȃre dictată de nivelul de performanţă al celorlalţi, în special al Mercedes. Performanţa acestora a fost atȃt de ridicată şi stabilă încȃt am decis să aducem nişte modificări mai radicale. Ele erau concepute să fie instalate pe unitatea 2022, dar nivelul de performanţă Mercedes ne-a făcut să scurtăm durata de implementare”.

Cu alte cuvinte, ce avea Honda iniţial pe ţeavă pentru 2021 nu ar fi adus marca japoneză în zona Mercedes. Vremurile radicale necesită măsuri radicale. “Fiecare componentă a Power Unit-ului trebuie îmbunătăţită”, îl completeaza directorul tehnic al proiectului Honda F1, Toyoharu Tanabe. “Ecartul între noi este clar. Pe partea de motor termic suntem mai slabi ca celalalt fabricant, dar şi în privinta ERS diferenţa este chiar mai mare”. Se vor opera modificări şi ale layout-ului? “Nu, spatele monopostului fiind aproape identic cu cel 2020, ne va fi imposibil să facem asta. Detaliile întregului pachet vor face diferenţa”.

Cel mai interesant aspect în duelul Mercedes-Honda a fost modul în care japonezii au pierdut brusc supremaţia pe frontul ERS, supremaţie care era de necontestat in 2019. Asta s-a petrecut după seria de directive tehnice emise de FIA pe 4 iunie 2020. Inginerii Mercedes îi suspectau pe cei de la Honda că folosesc o sursă suplimentară de recuperare a energiei cinetice recuperate de pe puntea spate, nu doar cea din cadrul ERS (MGU-K). Aceasta ar fi putut livra către puntea spate un surplus de pȃnă în 30 CP peste cei 163 CP (120 Kw) regulamentari. Sau limita s-ar fi respectat, dar cantitatea de energie recuperată s-ar fi mărit.

Sursele indică un concept brut, nu foarte rafinat, inspirat din primele modele hibride japoneze de stradă de la finele anilor ’90. McLaren şi Mercedes au încercat încă din a doua jumătate a anului 1997 să dezvolte un astfel de sistem de recuperare a energiei, deci unii dintre oamenii ce sunt de atunci în cadrul AMG ştiu despre ce vorbesc. Proiectul de atunci (ce a fost utilizat în primele două curse din 1998) avȃnd-ui drept arhitecţi pe Mario Illien şi Adrian Newey este detaliat în partea a cincea a seriei noastre dedicate lui Michael Schumacher, astfel că nu vom intra aici în toate amănuntele.

Dar vom puncta anumite chestii, pentru că sunt relevante şi au reprezentat punctul de pornire în decizia FIA, de la începutul lunii august 2020, de a solicita echipelor să livreze mai multe sisteme, în acelaşi timp sigilȃnd toate auxiliarele PU Mercedes şi Honda ce au rulat în UK şi trimiţȃndu-le în laborator pentru cercetări amănunţite.

Mercedes utiliza de mai mult timp o pompă hidraulică multifuncţională cu  deplasare variabilă derivată din cele folosite în aeronautică. Aceasta era folosită pȃnă atunci pentru a pune în mişcare sistemele hidraulice ale monopostului.

“Şi ce s-a gȃndit Mario? De ce să nu alegem o pompă care să dezvolte o putere mult mai mare şi să folosim asta ca o modalitate de a absorbi putere de la axa spate pe frȃnare , iar pe accelerare să funcţioneze ca un motor care să livreze această putere din nou către puntea motoare?”. Asta era o cale avant la lettre de a recolta energia disipată pe frȃnare şi a o stoca într-un “rezervor” pentru a putea fi ulterior livrată către roţi. Pentru stocare fusese aleasă soluţia unor cilindrii de înaltă presiune montaţi de o parte şi de alta ai propulsorului V10, ce erau antrenaţi de pompă pe frȃnare pe frȃnare şi ”încărcaţi cu energie” şi la rȃndul lor antrenau pompa pe acceleraţie (livrȃnd energia electrică stocată către aceasta, iar pompa acţionȃnd ca un motor livra la rȃndul ei către roţi energia înmagazinată în cilindrii).

E adevărat, sistemul avea anume slăbiciuni raportat la un sistem mai complex utilizȃnd o volantă sau baterii. Dar era mult mai uşor şi rapid de realizat. Cȃştigul de putere estimat varia între 30 şi 40 CP (Monaco făcȃnd excepţie) ce puteau fi livraţi tur de tur pentru aproape 4 secunde. Beneficiul în timpi pe tur? Cel puţin 0,2 secunde conform estimărilor echipei.

“Aveam atunci un set de criterii diferite cu care lucram, în sensul că nu aveam vreo regulă după care să ne ghidăm”, va dezvălui în 2008 Adrian Newey, “dar aveam în schimb un anumit buget alocat şi o limită de timp în care să-l realizăm. Aşa că am simţit ca un cȃştig garantat de 0,2 s obţinut rapid este mult mai important ca un cȃştig de 0,4 secunde pe care l-am fi obţinut abia peste vreo doi ani dacă am fi lucrat cu metode mai performante (baterii, volantă).”

Dacă Red Bull (cu documentaţie livrată în cea mai mare parte de Mercedes) a contestat cu succes modul de operare al PU Ferrari 2019, Mercedes a solicitat nişte clarificări de la FIA în privinţa utilizării sistemului hibrid într-un anume fel avȃnd remiescenţe cu găselniţa lor din 1998. 

FIA a emis patru directive suplimentare în iunie 2020 şi Honda a fost prinsă pe picior greşit, lucru evident pe liniile drepte din Austria unde piloţii rămȃneau în unele zone fără aportul celor 163 CP (sau mai mulţi?). La scurt timp după debutul sezonului, asistȃnd la zdrobitoarea superioritate a hibridului german, cei de la Red Bull s-au gȃndit că Mercedes a procedat în felul de mai sus, prin trimiterea acelei scrisori pentru a limita Honda, dar şi pentru că aveau în raniţă un sistem inspirat de cel din 1998 , dar mai ingenios.

FIA a acţionat şi a sigilat după GP-ul aniversar de la Silverstone auxiliarele PU Mercedes şi Honda. Suplimentar a solicitat tuturor motoriştilor ca pȃnă la 21 august 2020 să trimită planurile detaliate ale arhitecturii ERS, inclusiv modulele CAD ale sistemelor auxiliare ale acestora ce nu aparţin circuitului de înaltă tensiune. Nicio măsură publică nu a fost luată pȃnă acum, dar nici după solicitarea Red Bull din octombrie 2019 FIA nua a acţionat decisiv decȃt la începutul anului 2020 pentru ca abia în iunie 2020 să reglementeze întregul cadru.

Una peste alta, tradiţional în era hibridă Red Bull, din motive diferite, după un an în care a fost prinsă pe picior greşit, a reacţionat apoi la timp şi a anihilat erorile tehnice. Monopostul RB16 a fost un concept viciat la început, dar pe parcurs au fost corectate multe din hibe, în ultimele curse din 2020 diferenţele pȃnă la Mercedes fiind neglijabile, ba chiar a răsturnat balanţa la Abu Dhabi. Încă din testele de la Barcelona cele mai multe răsuciri şi ieşiri în decor i-au avut în prim plan pe cei doi piloţi ai echipei. De acum a început să se contureze paradoxul: atuul monopostului este în acelaşi timp şi marele său defect. Cel mai scurt monopost de pe grilă (361 cm ampatament) şi cel mai pronunţat unghi rake (1.93 grade) în combinaţie cu o punte faţă complet regȃndită (componentele direcţiei mutate în spatele punţii, separate de montanţii suspensiei) şi un nou nas de inspiraţie Mercedes au fost “vinovate” de o viteză de intrare în virajele lente neegalată de niciun alt monopost şi o agilitate neobişnuită, pe schimbarile de direcţie bruşte RB jucȃnd în liga sa.

Acum vine şi reversul medaliei: la un anumit unghi de bracare se produce un blocaj aero, fluxul către podea şi de acolo către difuzor este întrerupt şi asta duce la o “desigilare” a difuzorului ce conduce la acele pierderi bruşte de aderenţă ale spatelui. Red Bull a continuat să livreze upgrade-uri pentru a anihila neajunsul, dar abia noua pelerină perforată ajutată şi de noua suspensie spate au calmat coportamentul nărăvaş. A fost cam tȃrziu. Adrian Newey este sigur că doar o schimbare consistentă, în parte chiar a conceptului, va rezolva în întregime problema. Iar soluţia o deţine şi va fi vizibilă pe maşina 2021.

Astfel, dacă toate cele enumerate mai sus vor juca numai şi parţial în defavoarea Mercedes şi ecarturile vor fi mici (de pȃnă la 0,25 secunde în calificări) abia atunci aportul unui pilot de cel mai greu calibru va putea fi apreciat la adevărata sa valoare. Cum formula actuală este una grevată de modul de operare al pneurilor, niciun alt pilot nu stăpȃneşte azi mai bine ca Hamilton arta manipulării acestora în regim de cursă. Iar în condiţii normale niciun alt pilot nu îl poate depăşi în exerciţiul vitezei pe un tur în mod regulat.

Acesta este un aspect pe care echipa de negociatori a lui Lewis Hamilton îl exploatează deocamdată în orb, iar Mercedes nu poate dovedi, deocamdată, pȃnă la GP-ul de debut din Bahrain că maşina lor este la fel de dominantă ca în 2020 şi astfel mai mulţi piloţi ar putea să se impună la volanul acesteia dacă ar fi în locul britanicului (evident nu şi regulat dacă ar fi coechipieri cu el). Paradoxal, chiar adversarii ar putea să-l facă pe Ola Kallenius să clipească primul şi să cedeze.