Techniek
Technische analyse | Wat moet Red Bull verbeteren aan de RB20?
Met 21 overwinningen tijdens de 22 races in 2023 had Red Bull een van de meest dominante seizoenen ooit in deze sport. Dit grote succes was echter niet alleen het resultaat van het uitstekende werk van het hele technische team onder leiding van Adrian Newey en Pierre Wache bij de bouw van de RB19, maar ook van het falen van hun tegenstanders(Ferrari en Mercedes) bij het behalen van de winterontwikkelingsdoelen. Als gevolg daarvan had Verstappen geen obstakels bij het winnen van 19 races, dankzij de buitengewone superioriteit van het team uit Milton Keynes. Moet Red Bull na al deze records echt nog iets verbeteren aan de RB20?
Al vanaf het begin van het seizoen bewees de RB19 zeer snel te zijn dankzij een cruciale eigenschap: een zeer stabiel aeromechanisch platform, waardoor de ingenieurs de auto op een zeer lage rijhoogte konden laten rijden. Als direct gevolg daarvan slaagde de auto erin om geweldige downforce-niveaus te produceren vanuit de Venturi-kanalen en toch superhoge topsnelheden te halen, omdat de downforce die onder de auto wordt gegenereerd efficiënter is, omdat er geen vleugels of fysieke elementen nodig zijn die lading produceren ten koste van luchtweerstand. Bovendien was de RB19 in staat om een voordeel te behalen op andere auto's wanneer de DRS werd geopend. Het aspect achter hun hoge topsnelheid heeft te maken met het verschillende stromingsbeheer bij gesloten of geopende DRS: als de DRS normaal gesproken gesloten is, stroomt de lucht naar het uiteinde van de diffuser, de balkvleugel en de achtervleugel om downforce te genereren (linkergedeelte van de tekening). Als de DRS echter wordt geopend, verliezen de diffuser en de achtervleugel een deel van hun downforce (en dus luchtweerstand) om de topsnelheid te verhogen, waardoor de auto zelfs 20/25 km/u wint op de voorligger.
De combinatie van deze twee elementen maakte de prestaties van de RB19 onbereikbaar voor elk ander team, want ze hadden allemaal moeite om hun auto efficiënt te maken en tegelijkertijd veel downforce te produceren, waardoor ze langzamer waren.
Veel upgrades ondanks een snelle auto
Ondanks deze grote voorsprong heeft het team uit Milton Keyness het hele seizoen 2023 niet stilgezeten, want ze brachten meerdere upgradepakketten mee om de efficiëntie van hun auto te optimaliseren en ook om de hoeveelheid downforce te vergroten die door de carrosserie van de auto en de Venturi-kanalen werd gegenereerd.
Tijdens de eerste paar races had de RB19 geen scherpe voorkant, maar was het meer een neutrale auto, een aspect dat meer paste bij de rijstijl van Perez dan bij die van Verstappen. Om de hoeveelheid downforce die de voorvleugel genereerde te vergroten, wat ook een cruciaal aspect was om de voorbanden in het juiste werkvenster te plaatsen en te houden, bracht Red Bull in Melbourne een compleet nieuwe voorvleugel. De nieuwe versie werd zowel gekenmerkt door een ander ontwerp van de twee bovenste flaps als door een compleet herziene endplate. De voorlaatste flap had een grotere koorde over de hele lengte, met een lichte verkleining op het bevestigingspunt aan de metalen steun bij de neus (oranje pijl). Het laatste profiel had echter ook een grotere koorde, maar met een sterk verhoogde rand in het gedeelte het dichtst bij de metalen steunbevestiging, om het in-wash effect te vergroten (d.w.z. de luchtstroom helemaal naar binnen te duwen, naar de carrosserie toe) en de lucht naar de sidepods te leiden. Deze oplossing zorgde ook voor een hogere lokale downforce. De eindplaat had een andere flap aan de buitenkant: in de vorige versie had hij een constante breedte, terwijl hij in de nieuwe versie een grotere koorde had naar het voorste deel van de eindplaat zelf. Deze oplossing had als doel het out-wash-fenomeen te verbeteren en de wervelingen die door de voorvleugel worden geproduceerd te reduceren tot kleinere wervelingen, waardoor de totale luchtweerstand afneemt.
Deze grote veranderingen maakten de voorkant van de RB19 scherper, waardoor Verstappen zich wat meer op zijn gemak voelde in de auto.
Maar zoals zo vaak in de Formule 1, worden sommige veranderingen aan de voorkant van de auto op de voet gevolgd door een paar veranderingen aan de carrosserie en de bodem, omdat de luchtstroom die rond de auto stroomt is veranderd.
Daarom bracht het team bij de volgende race in Baku ook enkele nieuwe onderdelen mee: de belangrijkste veranderingen betroffen de koelinlaat en de vloerrand. In feite was er een nieuwe verhouding voor wat betreft de koelinlaat, omdat ze breder en ondieper waren. Deze nieuwe oplossing maakte het mogelijk om de snelheid van de lucht die de radiatoren binnenkwam te verhogen, waardoor de koeling verbeterde. Bovendien maakte deze nieuwe vorm het mogelijk om een grotere ondersnijding te creëren tussen de koelinlaat en het bovenste deel van de vloer, waardoor de luchtstroom naar de diffuser en de straalvleugel werd vergroot. Als gevolg daarvan bevond de spiegelsteun zich niet langer aan het einde van de inlaat, maar werd deze verplaatst naar een meer centrale positie.
De vloerrand vertoonde een grotere koorde van het "mes"-profiel en een meer "gedraaide" vorm van het verhoogde centrale deel, waarschijnlijk om de vloer zo goed mogelijk af te sluiten en het lagedrukgebied onder de auto te vergroten.
Deze veranderingen waren zeer effectief, want ze droegen bij aan het onttrekken van nog meer downforce aan de Venturi-kanalen, waardoor de RB19 nog sneller werd in alle bochten met gemiddelde en hoge snelheid en ook het toch al uitstekende bandenmanagement verbeterde. Als gevolg daarvan won het team een reeks races in Baku, Miami (waar ze de 4e 1-2 van het seizoen scoorden) en Monaco, voordat ze in Barcelona nog meer veranderingen aan de vloer aanbrachten.
Deze keer waren de wijzigingen kleiner dan die in Baku en hadden ze betrekking op de vloerrand en de bovenste sleuf van de achterdiffuser. Wat betreft de vloerrand ging het team van Adrian Newey verder met de evolutie van het verhoogde gedeelte aan de voorkant van het "mes"-element. In lijn met een oplossing die Williams al had gekozen, werd het onderste deel van dit verhoogde profiel uitgerust met een kleine wervelgenerator om de turbulentie die van de voorbanden komt naar buiten te duwen.
De achterrand van de diffuser had niet langer een gebogen vorm zoals in de vorige versie, maar de nieuwe versie was breder en vierkanter om de stroming beter van onder de auto weg te trekken, waardoor de algehele efficiëntie verbeterde en de verticale belasting toenam.
Door deze veranderingen nam de downforce die door de Venturi-kanalen werd gegenereerd nog verder toe en kon de RB19 nog lager bij de grond lopen. Upgrade na upgrade leek Verstappen meer en meer vertrouwen te krijgen in de auto en scoorde hij een lange reeks overwinningen (een bewijs dat de auto steeds scherper werd). Aan de andere kant was Perez een beetje inconsequent na het ongeluk tijdens de kwalificatie in Monaco, toen hij worstelde in Monaco, Montreal en Barcelona, voordat hij terugkwam op het podium in Oostenrijk en op de Hungaroring, waar het team uit Milton Keynes het laatste grote pakket van het seizoen 2023 introduceerde.
De belangrijkste veranderingen betroffen de vorm van de koelinlaat, de onderkant van de sidepods en de vloerrand. De koelinlaat is nog breder en ondieper geworden dan de versie die in Baku werd geïntroduceerd en is nu een echte "brievenbusinlaat". In deze nieuwe en innovatieve oplossing werd de onderste lip van de koelinlaat veel verder naar voren geplaatst, niet alleen om de lucht "op te vangen" die bedoeld is om de Power Unit te koelen, maar ook om een echte stromingsomleider te worden, handig om het luchtkanaal naar de achterkant van de auto te vergroten. Om dezelfde reden had het onderste deel van de sidepod nu een grotere breedte in het buitenste gedeelte, juist om een soort "halfgesloten" luchtkanaal te creëren dat de straalvleugel en de diffuser voedde. Op de vloerrand ten slotte verschenen kleine wervelgeneratoren langs de onderkant van de vloerrand in het eindgedeelte, met het duidelijke doel om de wervelingen over de hele lengte van de vloerrand te behouden, om de stroming zo lang mogelijk af te sluiten en de luchtstroom onder de auto (en dus de gegenereerde downforce) zo ongestoord mogelijk te maken.
Dit grote upgradepakket had als hoofddoel de hoeveelheid downforce die door de carrosserie wordt gegenereerd te vergroten en de aerodynamische efficiëntie te verminderen, zonder dat dit ten koste ging van de koeling van de PU, een cruciaal element om de betrouwbaarheid niet aan te tasten. De resultaten waren uitstekend, want zowel Verstappen als Perez wisten overwinningen en podiumplaatsen te scoren in totale dominantie, tenminste tot Singapore, waar de werkelijke limieten van de RB19 aan het licht kwamen. Sinds het begin van het seizoen gedroeg de Red Bull auto zich namelijk goed in alle snelle en medium downforce bochten, maar was hij minder dominant in langzaam rijdende secties, in de tractiezones en op hobbelige lay-outs, waar de kinematica en de mechanica van de auto in het spel kwamen. Dit aspect hing echter sterk samen met de ontwikkelingsaanpak die tijdens de ontwerpfase werd gekozen, omdat het technische team van Red Bull besloot om een auto te bouwen met een lage rijhoogte en een zeer stijve mechanische set-up, handig om het aeromechanische platform zo stabiel mogelijk te maken onder alle omstandigheden en om een hoog downforce-niveau te genereren vanuit de Venturi-kanalen (waardoor je sneller bent in bochten met hoge snelheid). Deze beslissing zorgde er echter voor dat de RB19 minder dominant was op circuits waar het veersysteem zachter moest zijn, om de banden de ruwheid van het asfalt te laten volgen en hobbels en stoepranden te laten absorberen, waardoor het moeilijker werd voor de auto om zijn optimale werkgebied binnen te gaan (lage rijhoogte en stijve vering). Als direct gevolg daarvan had het team uit Milton Keynes het zwaar te verduren in Singapore, waar de lage snelheid en het hobbelige asfalt niet tot de sterkste punten van de RB19 behoorden.
Het team bracht echter een nieuwe bodem en een herziene achtervleugel mee naar die Aziatische Grand Prix, maar vanwege de geringe afhankelijkheid van de aerodynamica van dit circuit besloot het team de updates opnieuw te testen in Suzuka, waar ook een andere liggende vleugel werd gebruikt. De nieuwe vloer was ontworpen om de algehele downforce die wordt geproduceerd door de Venturi-kanalen te vergroten en om de stroming onder de auto beter af te sluiten, om geen last te hebben van windvlagen, die de auto echt instabiel kunnen maken, en om er zeker van te zijn dat de stroming niet werd beïnvloed door turbulentie van de voorbanden. De keuze voor de enkele liggervleugel werd veroorzaakt door het feit dat het team probeerde te ontdekken hoe de nieuwe vloer de stroming niet alleen in het lagedrukgebied onder de auto veranderde, maar ook bij de uitgang van de diffuser; deze liggervleugel had in feite een lagere luchtweerstand moeten garanderen, maar dit was waarschijnlijk niet de beste oplossing, omdat ze in FP2 een nieuwe oplossing probeerden. De nieuwe balkvleugel met twee elementen heeft een heel bijzondere vorm, waarbij het bovenste element een vrij lange koorde heeft in het bevestigingsgedeelte aan de achterste structuur, die korter wordt naar de eindplaat toe. Bovendien heeft deze configuratie een vorm die als doel heeft om de externe stroming naar de eindplaat van de achtervleugel te duwen, terwijl de interne stroming de luchtstroom voedt die van de achtervleugel en de diffuser komt.
Ondanks dat dit de laatste upgrade van de RB19 was, won het team alle resterende races van het jaar.
Minder dominant in 2024?
In de discussies over 2024 hoeft Red Bull maar één belangrijk aspect van de RB20 te verbeteren: zijn gedrag in bochten met lage snelheid en op hobbels en stoepranden. Zoals zo vaak hebben we het over de beroemde korte overkapping, want als ze dit aspect verbeteren, verliezen ze misschien hun grote voordeel in alle bochten met gemiddelde en hoge snelheid en aangezien die keuze in 2023 vruchten heeft afgeworpen, is het juist om op die weg door te gaan. Het zal echter belangrijk zijn om een goed compromis te vinden, zodat ze in 2024 niet zo veel problemen hebben op stratencircuits met lage snelheden.
