Formel-1-Technik: Was T-Flügel und Co. wirklich bringen
Sauber-Technikchef Zander erklärt Feinheiten der Formel-1-Boliden: Warum Red Bulls Nasenloch keine Überraschung ist und Mercedes bei der Aufhängung viel riskiert
(Motorsport-Total.com) - Selten wurde das technische Design von Formel-1-Autos so stark beäugt wie vor der Saison 2017. Die Novelle des Reglements sollte den Superhirnen der Teams mehr Spielraum für schnellere Boliden geben - hat aber dazu geführt, dass die Mannschaften identische Ideen umgesetzt haben. Kein Wunder, findet Saubers Technikchef Jörg Zander im Gespräch mit 'Motorsport-Total.com': "Wenn die Ressourcen unendlich wären, liefe es vielleicht darauf hinaus, dass sich die Konzepte noch mehr ähneln."
Weil sich alle an die Ideallösung annähern würden. Mit beschränkter Manpower und limitiertem Budget gab es aber eigene Wege - die wir uns von Zander haben erklären lassen. Der ehemalige BMW-, Honda- und Brawn-Techniker in der Formel 1, der vor seinem Wechsel zu Sauber unter anderem für Audis Projekt in der Langstrecken-WM (WEC) verantwortlich war, hat auch bei der Konkurrenz genau hingeschaut.
Bei den Nasen brachte 2017 zwei auffällige Entwicklungen hervor. Erstens: der Daumen, der unter anderem bei Ferrari, Williams und McLaren zum Einsatz kommt. Das Design hat nicht nur mit Aerodynamik, sondern auch mit Vorschriften der FIA für frontale Crashtests zu tun. "Es werden Beschleunigungswerte aufgezeichnet. Grenzen sind einzuhalten", sagt Zander. Der Zipfel vorne bringt Knautschzone - aber auch Performancevorteile, wenn es um die Anströmung des Frontflügels für mehr Abtrieb und den Fluss hin zum Unterboden, in die Kühlkanäle sowie ans Heck geht.
Ziel ist es auch, das Volumen an der Nasenspitze gering zu halten, sodass viel Luft passieren kann und zwischen den Aufhängungspylonen auf wenig störende Masse trifft. "Man muss dafür sorgen, dass die Luftströmung hoch energetisch bleibt. Die Entwicklung ist Sisyphusarbeit", beschreibt Zander lange Nächte an den CFD-Supercomputern, die sich nicht immer lohnen. Denn die Nase ist zwar ein auffälliges, aber ein Detail. "Es gibt kein Patentrezept und sie macht in Bezug auf die aerodynamische Gesamtleistung nicht den großen Unterschied", findet Saubers Technikchef.
Auch Sauber dachte über ein Loch in der Nase nach
Red-Bull-Kollege Adrian Newey könnte eine Idee gehabt haben, die die Theorie widerlegt: das Nasenloch des RB13, das laut Reglement nur der Kühlung des Fahrers dienen darf. "Man kann durchaus dem Piloten Frischluft zuführen", merkt Zander an. "Es gibt in dem Bereich auch andere Systeme, die Wärme abstrahlen. Ich gehe aber davon aus, dass aerodynamische Stilmittel entdeckt wurden." Möglicherweise soll der Luftstrom unter der Nase beruhigt werden, wofür einströmende Luft durch einen weiteren Kanal wieder abgeführt würde. Legal, mein Zander: "Das ist innerhalb der Regeln machbar. Ich denke, dass wir ähnliche Überlegungen hatten - bevor wir es gesehen haben."
Unterschiedliche Lösungen sind bei den aktuellen Autos im Bereich vor den Seitenkästen zu erkennen, wo die neuen Vorschriften mehr Raffinesse erlauben: Viele Teams haben große Bügel verbaut, die unterschiedlich geformt sind. "Alles, was von den Vorderreifen an turbulenter Strömung abgeführt wird, muss man beruhigen - also verdrängen von den entscheidenden Konturen der Karosserie, wo die hoch energetische Strömung anliegen und zum Heck geführt werden soll, um Abtrieb zu generieren", erklärt Zander ihre Funktion. Entweder wird die Luft über den Seitenkasten oder seitlich an ihm vorbeigelenkt.
© Sauber
War von Adrian Neweys Nasenloch nicht überrascht: Jörg Zander Zoom
Das hat damit zu tun, wie die Kühlöffnungen designt wurden. Rot tanzt aus der Reihe und setzt deshalb auf einen eigenartigen Vorbau: "Ferrari geht einen anderen Weg und hat Einlässe verbaut, die weit oben liegen und breit sind", fällt Zander am SF70H auf. "Man setzt sich eben Effizienzziele. Wie viel Maximalgeschwindigkeit kann ich erreichen und wie viel kann ich in Abtrieb umsetzen?" Mehr Luftwiderstand ist mit mehr Vollgas und mehr Verlangen nach Motorpower verbunden. Das schlägt sich im Spritverbrauch nieder, den das Reglement aber auf 105 Kilogramm pro Rennen limitiert. Wer zu viel Downforce will, kommt nicht über die Distanz und muss am Ende schleichen.
Die Heckfinne mag Ästheten stören, doch sie ist effizient
Mercedes und Toro Rosso haben ihr aerodynamisches Konzept ausgeweitet und Querlenker verbaut, die nicht direkt in das Rad führen, sondern höher liegen und über eine Strebe parallel zum Reifen aufgehängt sind. "Je weiter ich vom Krafteinleitungspunkt entfernt bin, desto größer wird der Hebel und es wird weniger Kraft übertragen", warnt Zander vor zu radikalen Konzepten, die das Lenken erschweren. Hinzu kommt, dass mehr Material benötigt wird - also mehr Gewicht. "Wichtig ist, dass der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Lenker nicht zu gering wird", ergänzt er. Das würde zusätzliche Stabilität kosten. Filigraner ist die skizzierte Lösung ohnehin.
Die aus ästhetischen Gesichtspunkten umstrittene Heckfinne, für die sich nach Präsentationen ohne Segel auch Mercedes und Williams entschieden haben, hält Zander für wichtig: "Wir haben festgestellt, dass sie bei der Anströmung des Heckflügels positiven Einfluss hat. Sonst entstehen Luftabrisse und Turbulenzen, die die Effizienz mindern." Oder es fließt nichts mehr, was den gleichen Effekt zur Folge hat. Da die Regeln die Finne erlauben, ist ihr Einsatz für einen Ingenieur logisch.
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Anders bei den kleinen Zusatzteilen auf de Ende der Finne oder - wie bei Mercedes - als eigenständiges Bauteil: "Beim T-Flügel geht es um Optimierung", sagt Zander. "Es wird kein Unterschied wie Tag und Nacht erzeugt. So ein Teil lässt sich schnell bauen." Ergo experimentieren die Teams. Dass die Karbonteile so stark flattern, dass sie kaum zu erkennen sind, kann laut dem Experten nicht gewünscht sein. "Sie haben es mit Sicherheit so nicht simuliert", bemerkt Zander bezüglich Haas, wo die Bewegung besonders frequent ausfällt. Allerdings schon bei den Barcelona-Tests.
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