Cos’è il porpoising in F1?

• Il porpoising è un movimento di rimbalzo causato da un’effetto suolo instabile ad alta velocità.
• Si verifica quando il flusso d’aria sotto la vettura si interrompe, causando un ciclo di perdita e recupero della deportanza.
• Il problema è riemerso con il ritorno dell’effetto suolo nel 2022, richiedendo significative modifiche di assetto per controllarlo.

Il porpoising in Formula 1 è un effetto di rimbalzo ad alta velocità causato dal design aerodinamico dell’auto, in cui la deportanza generata dall’effetto suolo si interrompe bruscamente e poi ritorna, creando un movimento verticale ripetuto.

Questo rimbalzo si verifica quando il flusso d’aria sotto l’auto diventa instabile ad alte velocità. Man mano che l’auto si avvicina al suolo, l’aria accelera attraverso il varco sempre più stretto, aumentando la depressione e la deportanza. Ma quando il flusso d’aria è troppo limitato, si interrompe. Questa perdita improvvisa di deportanza fa sollevare leggermente l’auto, ripristinando il flusso e ricominciando il ciclo. Questo movimento su e giù ripetuto ricorda quello di un delfino che emerge e si immerge nell’acqua, da cui il nome “porpoising”.

Il porpoising è diventato un problema serio con la reintroduzione dell’effetto suolo in Formula 1 nel 2022. Con più deportanza generata dal fondo vettura, sospensioni rigide e pneumatici a profilo basso che offrono meno smorzamento, molti team hanno faticato a controllare l’effetto nei rettilinei ad alta velocità. Questo ha causato non solo disagio per i piloti, ma anche imprevedibilità nella gestione del veicolo e una perdita di prestazioni.

Simulazioni moderne e gallerie del vento non hanno previsto accuratamente il porpoising, rendendolo una sfida significativa per i team nelle fasi iniziali delle nuove regole. Gli ingegneri hanno dovuto adattarsi rapidamente, modificando la geometria delle sospensioni, le altezze da terra e il design del fondo per ridurre o eliminare l’instabilità.

Qual è la causa del porpoising in Formula 1?

Il porpoising è causato dallo stallo aerodinamico del flusso generato dall’effetto suolo. Quando una vettura di Formula 1 aumenta la velocità, il flusso d’aria sotto il fondo crea una zona a bassa pressione che aspira la vettura verso la pista. Più il fondo si avvicina al suolo, più aumenta l’effetto di aspirazione. Tuttavia, esiste un punto critico in cui il flusso non riesce più a rimanere attaccato. Si interrompe, diventando turbolento e smettendo di generare deportanza efficace.

Quando il flusso d’aria si interrompe, la vettura perde improvvisamente aspirazione e si solleva leggermente. Questo aumenta il varco tra il fondo e la pista, permettendo al flusso d’aria di riattaccarsi e ripristinare la deportanza. La vettura viene quindi di nuovo risucchiata verso il basso. Questo ciclo ripetuto di perdita e recupero della forza aerodinamica genera il movimento di rimbalzo noto come porpoising.

Questo effetto è particolarmente intenso sotto forte accelerazione, specialmente nei lunghi rettilinei. È amplificato da sospensioni rigide e pneumatici a basso profilo, che riducono la capacità dell’auto di assorbire le oscillazioni verticali attraverso lo smorzamento meccanico. Poiché l’effetto suolo è la fonte dominante della deportanza nell’era attuale, anche piccole variazioni nell’altezza da terra possono produrre grandi cambiamenti nelle forze aerodinamiche, innescando il ciclo instabile che causa il porpoising.

Perché il porpoising è dannoso in F1?

Il porpoising ha gravi conseguenze sia sulle prestazioni che sulla sicurezza del pilota. Quando un’auto rimbalza violentemente ad alta velocità, diventa difficile da controllare. Diventa quindi complicato per i piloti mantenere l’aderenza in curva o in frenata, riducendo la consistenza dei tempi sul giro e la confidenza nel comportamento del veicolo.

Le oscillazioni verticali possono anche interrompere il flusso d’aria verso altri elementi aerodinamici come il diffusore e l’ala posteriore. Questo compromette l’efficienza aerodinamica dell’auto, aumenta la resistenza e riduce complessivamente la deportanza, specialmente quando il flusso non è stabile.

Da una prospettiva meccanica, il rimbalzo ripetuto ad alta frequenza sollecita le componenti delle sospensioni, gli elementi del fondo e persino il telaio. Con il tempo, questo può portare a fatica o danni a componenti critici. In casi estremi, può persino compromettere l’affidabilità o costringere i team ad assetti meno performanti.

L’impatto fisico sul pilota è altrettanto preoccupante. Il rimbalzo continuo può causare mal di schiena, visione offuscata o difficoltà nell’interpretare i segnali di frenata e sterzata. Durante la stagione 2022, diversi piloti hanno riportato disagio e affaticamento dopo aver vissuto episodi gravi di porpoising durante le gare e le sessioni di prove.

A causa dei suoi effetti negativi sulla sicurezza e sulle prestazioni, ridurre il porpoising è diventata una priorità per i team e la FIA subito dopo l’introduzione del regolamento 2022.

Porpoising in F1 – Domande Frequenti

Tradotto dall’articolo originale in inglese “What Is Porpoising In F1?“