Il segreto Red Bull? Telaio interattivo con controllo rollio

5 novembre 2013 12:53 Scritto da: Simone Papa

I quattro volte Campioni del Mondo della Red Bull hanno messo a punto un sistema di controllo del rollio che garantisce grande stabilità in tutte le condizioni.

redbull-monza-vettelNel primo giorno di prove libere del Gran Premio di Abu Dhabi 2013 una fotografia della metà posteriore di una monoposto Red Bull, quasi totalmente smontata, ha scatenato l’intuito e la fantasia tecnica di molti addetti ai lavori, i quali hanno provato a capire ancora una volta la ragione della grande superiorità tecnica della scuderia di Mateschitz.

Lp scatto in questione mette in evidenza un circuito idraulico, in aggiunta ai normali presenti su una monoposto di Formula 1, che sembra interessare entrambe le ruote dell’assale posteriore. Ciò ha portato tutti i tecnici a pensare immediatamente che il vero segreto Red Bull, oltre ad una aerodinamica sopraffina, sia un telaio interattivo con controllo del rollio.

Nella dinamica di una vettura, sia da Formula 1 che stradale, esistono due moti principali che intervengono ogni qualvolta si frena, si accelera e si curva: beccheggio e rollio. Il beccheggio è la tendenza della vettura ad “affondare” in avanti quando frena ed all’indietro quando accelera. Seppure moltissimi addebitino questo fenomeno alla taratura morbida di molle e ammortizzatori, esso avviene anche su una Formula 1 (che presenta regolazioni durissime) perché in realtà è generato dal trasferimento di carico che si ha sempre quando si impone una accelerazione – positiva o negativa che sia – alla vettura per via di fenomeni legati all’inerzia della vettura stessa.

In termini ingegneristici esso è descritto come la rotazione della vettura intorno ad un asse perpendicolare alla direzione di avanzamento. Sia chiaro: il trasferimento di carico ed il suo coordinato beccheggio possono essere considerati positivi sotto il profilo della trazione pura, in quanto aggiungono carico verticale in avanti, quando si frena, ed indietro, quando si accelera, dando maggior trazione proprio dove serve in queste situazioni dinamiche. Si prova però ad eliminare il beccheggio perché questo movimento del telaio destabilizza la vettura e ne rende più complessa ed imprevedibile la dinamica di marcia.

Il discorso può essere ripetuto identicamente per il rollio, definito ingegneristicamente come una rotazione intorno all’asse longitudinale della vettura (direzione del moto) e fisicamente come la tendenza della vettura stessa a “coricarsi” sulle ruote esterne nella percorrenza di una curva. In questo caso il rollio, sempre dovuto al trasferimento di carico legato all’inerzia del corpo in moto, è meno positivo sotto il profilo della trazione, perché tende a caricare troppo le ruote esterne e a non far lavorare bene le ruote interne che vedono ridursi il loro carico verticale e quindi la capacità di generare trazione. Pertanto, questa fase dinamica della messa a punto delle monoposto è molto curata.

vettel-red-bull-canadaIn Formula 1, per regolamento, il telaio interattivo – ovvero il collegamento tra le quattro ruote agente su ammortizzatori e stabilizzatori – è permesso, con l’unico vincolo che non ci deve essere né un controllo elettronico , né una qualunque possibilità di regolazione da parte del pilota in gara. Così, molte squadre in questi ultimi anni hanno studiato e presentato la soluzione tecnica del controllo idraulico di ammortizzatori e stabilizzatori, anche se poi non sempre c’è stata la definitiva integrazione in vettura. Tutti questi sistemi si concentravano però sulla limitazione del beccheggio, in quanto la progettazione e costruzione dell’impianto idraulico atto a questo scopo, ma soprattutto la sua messa a punto, sono relativamente agevoli e molto importanti in termini di trazione in uscita di curva e stabilità in ingresso.

Il grande merito del team Red Bull Racing è stato quello di riuscire a mettere a punto un telaio interattivo con controllo del rollio, oltre a quello del beccheggio, in modo da poter avere una vettura sempre bilanciata in ogni situazione dinamica. I grandi vantaggi che questa situazione ha comportato sono sotto gli occhi di tutti ed un esempio lampante è stata la ripartenza dopo l’ultima Safety Car in occasione del Gran Premio di Singapore dello scorso Settembre: la Red Bull #1 di Seb Vettel schizza via dando più di due secondi al giro a tutte le altre monoposto, avviandosi verso il suo quarto titolo mondiale consecutivo. Innanzitutto un bilanciamento perfetto in termini di movimenti del telaio dovuti ai trasferimenti di carico fa sì che la monoposto possa garantire un’impronta ideale a tutti e quattro gli pneumatici contemporaneamente, generando quindi una trazione massimale che poi è il fiore all’occhiello della creazione di Adrian Newey.

Attenzione, non parliamo di trazione pura a bassa velocità (tipica situazione da uscita di curva) bensì di quella trazione nei curvoni veloci e nei rapidi cambi di direzione in cui le monoposto Red Bull fanno la vera differenza e che è legata a doppio filo al carico aerodinamico.

Ne sa qualcosa Romain Grosjean, il pilota del team Lotus Renault che negli ultimi Gran Premi è riuscito a stare molto vicino alle monoposto austro-britanniche ed ha potuto osservare il loro bilanciamento ideale: “Le Red Bull viste in gara sono impressionanti; hanno un bilanciamento perfetto che permette a Vettel e Webber di premere l’acceleratore 20 metri prima di noi altri”. In poche semplici parole è espresso un vantaggio davvero determinante nella Formula 1 dei giorni nostri.

Red Bull BoxSiccome questa tecnologia Red Bull del telaio interattivo con controllo del rollio è ipotizzata da un po’ di tempo, come mai nessun team rivale si è adeguato tecnicamente? In realtà ci hanno provato molti, quasi tutte le grandi scuderie, ed il sistema FRIC della Mercedes AMG ne è stata una dimostrazione: si tratta di un sistema concettualmente analogo a quello della Red Bull ma che è stato abbandonato dai tedeschi per via della sua difficile messa a punto.

In effetti il sistema ha un elevato numero di gradi di libertà, enfatizzato dalle tante situazioni dinamiche continuamente variabili che si possono incontrare in gara; inoltre queste continue variazioni non posso essere “seguite” da una centralina elettronica ma il tutto deve essere governato solo da una molla (solitamente posta al centro della monoposto) che, calibrata in durezza di risposta, carica l’impianto idraulico che regola la risposta dei vari ammortizzatori.

La Red Bull ed il suo team di ingegneri è riuscita a mettere a punto alla perfezione questo sistema non perché siano più bravi degli altri ma, si ipotizza, perché hanno avuto più tempo e libertà di azione: il vantaggio aerodinamico avuto nel corso degli ultimi anni ed un certo “margine” nei confronti degli inseguitori ha permesso ai tecnici di lavorare con serenità, ricercando la soluzione migliore senza il chiodo fisso del risultato immediato, potendo anche avere la possibilità di sbagliare e rimediare senza perdere gare e punti preziosi. E’ proprio questa mancanza di tempo che ha frenato il team Mercedes AMG ed il suo sistema FRIC.

C’è stato solo un periodo in cui la Red Bull ha sofferto: le prime 9 gare del Campionato 2013 effettuate con gli pneumatici con struttura in acciaio. Infatti le nuove e diverse reazioni della costruzione in acciaio delle gomme andavano a minare la perfetta messa a punto del telaio interattivo Red Bull, il quale rispondeva in maniera inadeguata, non permettendo di avere un’impronta a terra ideale in ogni situazione. In quella occasione il grande carico aerodinamico generato dalla monoposto “bruciava” gli pneumatici, in quanto essi lavoravano con configurazioni non perfette e non erano in grado di smaltire la gran mole di forze longitudinali, tangenziali e verticali di cui erano caricati. Il ritorno al kevlar ha ristabilito un equilibrio “interno” al telaio interattivo e la Red Bull è tornata a volare.

Come si può ben immaginare in ottica 2014 il perfetto funzionamento del telaio interattivo con controllo di rollio della monoposto Red Bull preannuncia un grande vantaggio: con la sovrabbondante coppia dei nuovi motori V6 turbo, avere una perfetta impronta a terra in ogni situazione permetterà di avere trazione e di non consumare gli pneumatici con continue perdite di aderenza.

63 Commenti

  • Beh, non è una sorpresa che le carcasse in kevlar sono state reintrodotte su imperativo di Red Bull e Mercedes che con le carcasse in acciaio non andavano nemmeno a spingerle. La storia dei problemi di sicurezza è un bluff architettato ad arte a Silverstone, dove Pirelli portò appositamente un nuovo collante che provocava la distruzione violenta degli pneumatici, in modo che non fosse necessario l’ avallo di tutti i team (non l’ avrebbero mai ottenuto) per accontentare Mercedes e bibitari. Interessante comunque l’ analisi del sistema Fric della Red Bull e dei motivi per cui non funzionava con le “vecchie” gomme. Sistemi analoghi sono montati -che io sappia- sia dalle Lotus che dalle Mercedes, non mi risultava che queste ultime avessero abbandonato il sistema. Mentre della Ferrari si dice che adotti un sistema più primitivo che permette di controllare il solo beccheggio e che Allison sia stato ingaggiato anche per implementare sulla Ferrari il più evoluto sistema di derivazione Lotus.

  • questi sistemi del controllo beccheggio-rollio ci saranno anche il prossimo anno e credo che newey li implementerà ulteriormente rendendoli più sofisticati…
    credo che con i nuovi motori turbo integrati ai generatori di ulteriore potenza saranno ancora più utili e vantaggiosi alla vettura

  • @Hyper
    Perdonami, ma se il problema delle delaminazioni era risolvibile attraverso un diverso montaggio gomme, allora perchè la Ferrari (come altri) continuava ad avere problemi? Se non avevano interesse nel cambio gomme, perchè non hanno cambiato (possibile?) queste impostazioni, così da dimostrare che il problema era solo quello e che era inutile tornare alla struttura 2012?

    • Quest’anno la questione gomme ha sollevato moooooolti dubbi e sospetti.
      La Ferrari in tutto cio’ non ha detto niente, e questo fa molto riflettere. Puo’ essere vero che abbia preso soldi per tacere?
      La Pirelli organizza un test segreto e irregolare (e su questo obiettivamente non si puo’ discutere) con Mercedes. Ma onestamente non si capisce il senso. Mi spiego. Se lo scopo era quello di dare un vantaggio alla Mercedes non capisco perche’ dopo due gare si cambiano pneumatici.
      Se lo scopo era quello di testare nuovi pneumatici piu’ sicuri, perche’ fare test con le macchine Mercedes 2013 (e piloti titolari) mettendo nei casini tutti quanti? Mercedes lo ha fatto per beneficenza nei confronti del circus?
      La mia impressione e’ che dopo Barcellona, quando il test Mercedes era praticamente gia’ cosa fatta, e’ arrivata RB con i suoi bei soldoni per avere gomme 2012 e fare contenti tutti quanti. Pirelli si e’ piegata al volere di Fia e tanti saluti.
      Ora, il discorso gomme e’ venuto fuori perche’ hai detto che i ferraristi si sarebbero lamentati se… etc etc.
      Io sono convinto che la RB avrebbe portato i suoi ottimi sviluppi e la Ferrari avrebbe fatto la fine dell’anno scorso, in ogni caso, indipendetemente dalle gomme.
      Ma e’ innegabile che sia stata una porcheria. Almeno su questo sei d’accordo?

      • ma cosa vuoi che dicesse la ferrari???

        a fronte di continui scoppi di pneumatici era indispensabile cambiare le gomme per la sicurezza dei piloti…

        cosa vuoi che dicesse la ferrari??

        no no andiamo avanti così con le vecchie gomme aspettando che ci scappi il morto…

        ma va là la verità è che pirelli ha completamente toppato il progetto gomme 2013 ed è dovuta tornare indietro per sicurezza dei piloti…

        il resto sono chiacchiere

  • ElGuapo, correggimi se sbaglio, ma qui non si tratta di girare le gomme dal lato destro al sinistro, ma di invertire il senso di rotazione indicato. Tu dici che sulle vetture stradali si puo’ fare, ok, passi.
    Io sulla mia moto non lo farei… Tantomeno se ne devi fare un uso estremo come su una formula uno.
    Almeno in questo caso non credo sia tutta colpa di Pirelli. Se progetti una gomma che deve dissipare l’energia su una determinata porzione di pneumatico e tu, a causa di camber troppo spinti, riduci questa superficie di un tot %, ci puo’ stare che nascano problemi. Ripeto, specie in una categoria dove ogni componente e’ ottimizzato al massimo per uno specifico lavoro.
    Cmq, acnhe questa stagione e’ andata, nata bene sotto il profilo dello spettacolo, ammazzata dallo strapotere (economico?) della RB

    • beh ma se si scambiano le gomme da un lato all’altro è inevitabile cambiare il senso di rotazione no?
      poi parliamo di gomme slick, non hanno una vera e propria direzione di rotolamento, basta che la spalla esterna rimanga sempre esterna et voilà il tyre swapping tanto odiato da pirelli.
      non so, mi sa tanto di scusa campata un po’ per aria per giustificare le famose esplosioni di Silverstone, magari mi sbaglio…

      Il discorso camber per come la vedo io è anche peggio, perchè parliamo di una impostazione che costituisce le basi del setup di una vettura (qualsiasi, non solo F1!). Se iniziamo a togliere margine di lavoro anche su queste piccolezze, ditemi voi cosa rimane di questo sport… tra motori congelati, parchi chiusi, ali “dimate” dalla FIA, e ora anche restrizioni sul setup, non vedo dove sia il senso. Forse un giorno le F1 diventeranno stock car? Macchina uguale per tutti e via? Oggi sembra un po’ esagerato, vero, però se si continua in questo senso il rischio c’è, ed anche grosso.
      E non ci meravigliamo se poi il Newey di turno deve inventarsi cose assurde per andare più forte.

  • Non mi stancherò mai di ripetere: se delaminazioni e scoppi fossero accaduti ad Alonso invece che a Massa, adesso si parlerebbe del cambio gomme in termini completamente diversi

    • non voglio generalizzare, s’intende

    • MotoreAsincronoTrifase

      quoto, in effetti tutto si puo’ dire tranne che le gomme dovevano restare com’erano. E senza test l’unica opzione era di tornare alle collaudatissime 2012, per andare sicuri.

      • Scusate, con tutto il rispetto per le vostre opinioni, ma voi montereste sulla vostra auto le gomme al contrario? O con un assetto fatto da voi che non rispetta le indicazioni della casa costruttrice?
        Anche sulle gomme delle vostre auto e’ indicato il senso di rotazione. Se il gommista ve le montasse al contrario, voi lo terreste cosi’ o tornereste indietro a fargli un cazziatone? magari dandogli dell’incompetente?
        Era questo che faceva delaminare (e non esplodere!!!) le gomme. Che poi durassero pochi giri e’ un altro discorso, voluto esplicitamente dalla federazione.

      • Hyper, le nostre auto non devono fare gran premi, e cambiare lato alle gomme è una cosa vecchia come il mondo (motoristico ovviamente), si fa anche sulle vetture stradali da sempre :)
        E tra molte parentesi, le manovre di cui parli sono le basi del setup di qualsiasi vettura; ci manca solo che impongano le altezze da terra e siamo a posto, gli ingegneri di macchina potranno dedicarsi alla pesca.
        Scambiare le gomme da un lato all’altro a casa mia non ha MAI costituito un problema, in 60 e fischia anni di formula 1 credo sia la prima volta che un costruttore se ne esce con storie del genere…
        Pirelli farebbe bene ad ammettere che si, ha fatto una gran cappella con le gomme 2013, e che la situazione è figlia di accordi presi con troppa leggerezza con le squadre.

      • MotoreAsincronoTrifase

        quoto el guapo. Si e’ fatto quello che si fa sempre da anni e che e’ servito come scusa alla pirelli per non dire che hanno fatto gomem schifose. Tra l’altro scoppiavano eccome. Se si inizia a dare paletti restrittivi anche sugli assetti allora davvero e’ meglio farli correre con auto di serie.

  • ragazzi come far leggere queste informazioni alla Ferrari?? magari loro già le sanno queste cose però spesso sono lontani da questo tipo di informazioni!

    • F40 guarda che la ferrari gia nel 2012 ha portato questo sistema..bocciato dalla fia

      • davvero? e perchè non si è mossa a fare qualcosa.. che ne sò protestare oppure studiare qualcosa per aggirare il regolamento (forse come ha fatto la red bull)

      • beh non era proprio questo sistema…si trattava di pistoncini indipendenti se non ricordo male, ma nulla di simile a questo (almeno per quanto è venuto fuori a mezzo stampa)

      • Come già ho avuto modo di risponderti più sotto non era neanche lontanamente la stessa cosa: si trattava di un controllo di beccheggio in frenata, peraltro sfruttando l’azione del pilota, perché si attivava con l’olio dei freni, quando la sua pressione saliva durante una frenata.
        Se potessimo evitare le teorie complottiste e attenerci alla tecnica, forse sarebbe meglio.

  • Il campionato è finito a barcellona quando la redbull ha imposto con l’appoggio della fia il cambio di gomme alla pirelli perchè non si adattavano alla loro macchina, questa si chiama mafia sportiva, il campionato lo doveva vincere vettel davanti alle mercedes come dimostra il secondo aiuto dato con il famoso test pirata ai tedeschi. Questo non toglie nulla all’incapacità dei tecnici ferrari di far funzionare scarichi e aggiornamenti aerodinamici, ma è così che funziona la f1 oggi vinci tu domani vinco io e siamo tutti contenti, del resto chi gestisce il circo è Ecclestone mica Papa Francesco!

  • Io non credo ci sarà continuità nel 2014..per il semplice motivo che non cambia solo il motore v6 turbo..ma cambia TUTTA la monoposto..quindi se gia gomme in acciaio hanno quasi mandato a pezzi il lavoro di newey potrei immaginare come il 2014 sia un nuovo per tutti..poi ragazzi se vogliamo parlare di ”punti positivi” per la RB riguardo questo sistema io vi dico che 1. le gomme saranno diverse..molto..2. l’areodinamica sarà diversa e minore..3. anche la ferrari ha un punto dalla sua parte..le sospensioni che nel 2014 dovrebbe rendere al massimo

    • Caribbean Black

      Per sospensioni intendi dire il pull rod all’anteriore?

      Se si, dubito possa fare una differenza sostyanziale.

      Io penso invece che la red bull dominerà anche l’anno prossimo, associandomi all’opinione di Parmane (se non ricordo male) che mesi addietro sostenne che non c’è ragione di credere che la red bull non sarà in formissima mondiale anche l’anno prossimo.

  • Parliamo tanto della genialità di Newey e dei tecnici redbull, ma nessuno dice (a parte l’articolo) che con le gomme con struttura in acciaio la RB9 non era strepitosa, anzi.
    Questo tipo di struttura era noto già da tempo prima dell’inizio del campionato, ovviamente già in fase di progettazione.

    Ferrari e Lotus avevano ben progettato la vettura in base alla deformabilità della struttura in acciaio, la RB NO! Geni di cosa allora, se il progetto doveva prevedere tale tipo di deformazione degli pneumatici? Perchè non sono riusciti ad adattare questo sistema alla diversa deformabilità della gomma?

    Allora cosa fare? Beh, corriamo con angoli di camber assurdi, magari le gomme scoppiano e convinciamo la FIA e Pirelli a tonare alla struttura in Kevlar, che tanto si adatta alla RB. Senza spendere tempo a riadattare il sistema, sempre se si potesse fare.

    E infatti…

    • Caribbean Black

      Beh admix, non crederai mica che lo strapotere della red bull. da età campionato in poi sia esclusivamente dovuto a questo particolare di cui si parla nell’articolo?

      Ha contribuito si, ed anche in maniera fondamentale, ma, ho seri dubbi che sia solo questo “l’unico mistero” che si cela dietro le vittorie di questa squadra.

      • resta la macchia indelebile che il cambiamento di pneumatico ha aiutato loro e penalizzato i diretti avversari. Bravi son bravi per amor di Dio, però concordo col fatto che le gomme in acciaio li avevano mandati in tilt ad inizio anno

  • Comunque complimenti per l’articolo!

  • E’ davvero un sistema difficilissimo da mettere a punto e non si possono che fare tutti i complimenti del caso ai tecnici Red Bull. Oltretutto direi che questo sistema ha l’immenso vantaggio di garantire delle condizioni sempre ottimali per quanto riguarda l’aerodinamica della vettura.

    C’è un però: non erano riusciti a ri-tararlo per le nuove gomme, quindi cosa hanno fatto? Hanno “chiesto” le gomme vecchie. Questo non mi piace.

    Altra considerazione: l’anno prossimo avranno gli stessi vantaggi di quest’anno. E la scusa che loro hanno avuto tempo e gli altri no non regge: il tempo ce l’hanno tutti, specie se si smette di portare sviluppi quando manca poco meno di metà campionato. Semplicemente in Red Bull sono stati più bravi.

  • Molto interessante.

    Sorriso a margine: è evidente che sulla monoposto di Webber hanno montato la molla di controllo del rollio dimenticandosi di tutti gli altri pezzi, o pescandoli dalla scatola dei LEGO.
    :)

  • Caribbean Black

    Ed ecco svelato uno dei misteri.

    In pratica con le gomme che erano state previste per la stagione 2013, il telaio interattivo se lo sarebbero sbattuti in quel posto….

    Con le nuove (ma vecchie) gomme, a cui hanno cambiato la costruzione a campionato in corso, la red bull, ha tratto un vantaggio scandaloso ed è tornata a dare la paga a tutti.

    Sinceramente, al di là della genialità di newey e tecnici suoi adepti, si capisce palesemente ora, quanto grande sia la differenza di abilità tra vettel e webber.

    In pratica oltre ad avere un vantaggio stratosferico a livello tecnico con la loro auto, la red bull ha anche un pilota che a spavento.

    …certo è, che il cambiamento delle gomme a campionato in corso, ha ammazzato un campionato che si prospettava interessante con almeno 4 squadre (ferrari, lotus, mercedes e red bull) a contendersi l’alloro.

    • Hai detto bene, ‘uno’ dei misteri….

    • Ciao Caraibico…
      Quoto tutto ma mi permetto di aggiungere una cosa:

      Forse non tutti qui si ricordano (o sanno) che nel 2005 quando dalla Jaguar Webber passò alla Williams-BMW venne tacciato di essere un pilota se non “IL” pilota più sopravvalutato dell’ambiente, infatti il confronto con Nick Heidfeld non fu poi così facile, quindi alla fine Vettel è sicuramente un pilota straordinario ma forse non avrebbe fatto così spavento con un Kubiza, un Hamilton o un Alonso accanto…forse si sarebbe spaventato lui!!! ;-()

      Ovvio, con i se e i ma la storia non si fa…!

  • comunque oltre all’aerodinamica sopraffina e al correttore di rollio di cui parla l’articolo…

    la red bull ha escogitato altri sistemi come per esempio

    l’impiego di una mappatura particolare che gestisce il flusso dei gas di scarico utilizzandoli in modo simile a quanto accadeva con i diffusori “soffiati” del 2011.

    ma ce ne ne sono altri non a caso vettel parlava di segreti…

    questi della red bull sono troppo avanti rispetto agli altri, sono maestri nell’aggirare i regolalamenti escogitando sistemi comunque regolamentari,

    credo che se la renault farà un bel lavoro a livello di motore turbo la red bull continuerà a vincere ancora parecchio…

    • con tutto il rispetto, ma quando “aggiri” il regolamento arrampicandoti sulla scusa della sicurezza (gomme, taglio dei cilindri) e ottenendo deroghe (che significa non aggirare il regolamento, bensì infrangerlo col nulla osta di chi permette la deroga) a mio parere sei scorretto. Detto questo è inutile non condividere il fatto che i tecnici RB sono bravi, Newey non è l’ultimo arrivato e Vettel è un campione

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