Cómo la solución downwash ganó la guerra de los sidepods en F1

El reglamento técnico de la Fórmula 1 que se estrenó en 2022 hizo temer a muchos el fin de la variedad de diseños y una parrilla llena de coches idénticos.

Detalle de los sidepods del Red Bull Racing RB18

Análisis técnico de Giorgio Piola

Análisis proporcionado por Giorgio Piola

Sin embargo, a pesar de algunas normativas claramente más prescriptivas, había claras diferencias entre cada máquina, con los sidepods, en particular, ofreciendo una amplia variedad de soluciones de diseño.

Ahora, un año y medio después del inicio de esta era reglamentaria, hemos empezado a ver un cambio generalizado hacia uno de estos conceptos, la solución downwash, ya que los equipos se han dado cuenta de que es la que mejor se adapta a las necesidades aerodinámicas generales del reglamento actual.

Alpine, AlphaTauri y Red Bull fueron los primeros en adoptar esta solución, y de ellos Alpine fue el primero en tomar su propio camino de desarrollo único, con el equipo haciendo cambios en su diseño tan pronto como en el Gran Premio de Azerbaiyán 2022.

Alpine A522 side floor detail
Alpine A522 sidepods detail

El tobogán de agua, zanja, o cualquier otra terminología que se pueda utilizar para describirlo, aprovecha el hecho de que la mayor parte de la carrocería lateral que se está utilizando bajo estas nuevas regulaciones es una fachada, con los diseñadores capaces de envolver más estrechamente la carrocería a los componentes, como lo hicieron bajo las regulaciones anteriores.

Alpine se dio cuenta de que, dado que la parte delantera del sidepod cumplía sus objetivos aerodinámicos, podía hacer un mejor uso de la parte superior de la carrocería del sidepod para dirigir el flujo de aire hacia los puntos deseados aguas abajo.

Y, aunque puede atribuirse claramente el mérito de esta nueva rama de desarrollo, también es probable que se haya inspirado en la solución tipo bañera de Ferrari.

Ferrari F1-75 side pods
Ferrari F1-75 sidepods comparison

Al igual que la solución de downwash de rampa descendente, el sidepod empleado por Ferrari es más ancho de lo necesario para envolver los componentes internos, y gran parte de esa carrocería se dedica a reacondicionar el flujo de aire turbulento que se crea aguas arriba.

Las superficies superiores ondeadas de la bañera trabajaban en conjunción con una serie de branquias de refrigeración que el reglamento permitía, una vez más, con las salidas de refrigeración traseras reducidas de tamaño como consecuencia.

Ferrari introdujo algunos cambios en el diseño durante 2022, aunque se trató de optimizaciones topográficas y no de un cambio conceptual radical.

Aston Martin front comparison
Aston Martin AMR22 new layout

Aston Martin y Williams fueron los primeros en romper filas en 2022 y cambiaron sus respectivas soluciones de cintura alta y rampa corta por otras más cercanas a la filosofía empleada por el trío downwash.

El principal cambio se produjo en el Gran Premio de España para Aston Martin, ya que hizo un intento diligente de replicar la solución de suelo y sidepod del RB18, aunque frenado por el diseño de entrada del sidepod, con el SIP superior obstruyendo un cambio a la solución de techo abierto defendida por Red Bull.

Williams FW44 floor cut
Williams FW44 open vs closed sidepod

Por su parte, Williams fue uno de los equipos que tuvo una identidad de diseño propia cuando empezó la temporada, con un enfoque novedoso adoptado por el equipo de Grove que incluía un conducto de derivación en el hombro superior del sidepod.

El equipo había diseñado la solución de tal manera que cuando el conducto estaba abierto ayudaba a alimentar el flujo de aire por su rampa acortada hacia el suelo de detrás, pero también podía cerrar el conducto, aumentando la capacidad de refrigeración.

Williams FW44 side view comparison2

Comparación de la vista lateral del Williams FW442

Foto: Giorgio Piola

Williams se dio cuenta muy pronto de que su concepto no iba a proporcionar el tipo de rendimiento que buscaba, pero no pudo implementar su propia versión de la rampa de downwash más larga hasta Silverstone.

También se hicieron cambios en el suelo y en la cubierta del motor para que contribuyeran al unísono a mejorar el rendimiento.

La otra gran excepción en cuanto al diseño de su sidepod fue Mercedes, ya que el equipo presentó originalmente una disposición más sencilla en su lanzamiento en 2022, que posteriormente utilizó en un shakedown en Barcelona.

Los equipos se trasladaron a los test oficiales de pretemporada en Bahréin, donde Mercedes desveló su nueva solución, que rápidamente sería bautizada como zeropod.

Williams FW44 side view comparison2

Vista lateral del Williams FW442

Foto: Giorgio Piola

El zeropod representaba un marcado contraste con muchas de las otras soluciones que habían presentado sus rivales, con sólo una esbelta entrada vertical que sobresalía del lateral del chasis del W13, encargada de refrigerar sus partes internas.

El resto de la carrocería se adhería firmemente a los componentes alojados en su interior, de forma muy similar a como todos los equipos habían procedido a retractilar sus carrocerías al amparo de la anterior era reglamentaria.

Con el fin de alcanzar sus objetivos de zeropod, el equipo tuvo que pensar un poco lateralmente cuando se trataba del SIS superior, que estaba alojado en su propio carenado tanto por delante como por encima de la carrocería principal.

MCL36 side view comparison
McLaren sidepods details

McLaren, como muchos de sus rivales, empezó la temporada con su propio concepto, pero derivó hacia algo más parecido a la solución de rampa downwash vista en el Alpine, el AlphaTauri y el Red Bull. Pudo inyectar más del ADN de este último equipo en su diseño, ya que también se apropió de un diseño de admisión similar.

Esta solución para la entrada de aire se incorporó por completo al lenguaje de diseño de McLaren para 2022, con el equipo llevando a cabo una renovación completa de los sidepods, el suelo y la cubierta del motor en el Gran Premio de Austria y preparando el escenario para lo que ha sido un salto significativo en el orden competitivo para el equipo.

McLaren side comparison (Silverstone endplate Inset)

Comparación lateral McLaren (Silverstone endplate Inset)

Foto: Giorgio Piola

Es evidente que apenas se ha dejado una superficie sin tocar en la renovación del monoplaza, ya que también se ha aumentado la mordida inferior y la entrada, el rebaje, la geometría de los flancos y la longitud de la rampa downwash del sidepod. Y, siguiendo los pasos de Aston Martin, McLaren también incorporó un tobogán de agua mucho más profundo en la superficie superior de los sidepods del MCL60.

La solución del tobogán de agua más profundo es un buen ejemplo de cómo los equipos de F1 toman una idea y luego mueven la aguja al incorporarla ellos mismos.

El diseño del AMR23, por ejemplo, tiene sus raíces en la versión menos profunda vista por primera vez en el Alpine A522 en 2022, que desde entonces ha estimulado varias nuevas ideas de desarrollo, incluyendo Aston Martin, que desde entonces ha llevado su diseño un paso más allá, con una actualización que introdujo en Canadá.

Aston Martin AMR23 sidepods view

Vista de los sidepods del Aston Martin AMR23

Foto: Giorgio Piola

Mientras tanto, Ferrari también ha incorporado su propia versión del tobogán de agua, aunque una variante menos profunda, ya que dio los primeros pasos hacia una solución de rampa downwash cuando actualizó sus sidepods en el Gran Premio de España.

Los cambios también obligaron al equipo a renovar la disposición de las branquias de refrigeración, con gran parte de la responsabilidad en el hombro de la cubierta del motor, aunque todavía tenía la opción de añadir o reducir la refrigeración a través de los paneles intercambiables alojados en la carrocería.

Como parte de la actualización, mantuvo su disposición de conductos en "S", con la solución integrada en la filosofía general de su sidepod, ya que la entrada vertical situada junto al chasis se utiliza para transportar el flujo de aire desde debajo de la entrada principal y distribuirlo por la superficie superior del sidepod a través de la salida curvada situada junto al halo.

Ferrari SF-23 comparison Spanish GP
Ferrari SF-23 S-duct detail

La reticencia de Mercedes a aceptar que el concepto zeropod era defectuoso, y continuar con él para el inicio de 2023, dio lugar a que el equipo tuviera que adoptar aún más un enfoque Frakenpod cuando finalmente hizo el cambio en el Gran Premio de Mónaco.

Esto se debe a la mencionada ubicación del carenado SIS, ya que no se puede cambiar sin introducir un nuevo chasis. Esto también compromete el diseño de la entrada, el rebaje y la parte superior de la carrocería del sidepod basándose en soluciones vistas en otros lugares.

La actualización de Mónaco también resultó ser una solución provisional, ya que el equipo optimizó tanto la entrada como el resto de la carrocería del sidepod y su suelo en el Gran Premio de Bélgica.

Y, aunque todavía es claramente capaz de exprimir más rendimiento de su nuevo diseño, es más que probable que adopte un enfoque muy diferente para esta zona del coche la próxima temporada.

Mercedes W14 sidepods detail, Belgian GP

Detalle de los sidepods del Mercedes W14, GP de Bélgica

Foto: Giorgio Piola

Red Bull es actualmente la punta de lanza, por lo que no es de extrañar que a menudo se le atribuya la solución de la rampa downwash, a pesar de que otros también empezaron su campaña 2022 con soluciones similares.

Y, mientras que los del pelotón perseguidor han experimentado con soluciones de tipo tobogán, Red Bull se ha mantenido firme hasta ahora, ya que sigue empleando una rampa más benigna en su carrocería hasta la parte trasera de su suelo.

Sin embargo, donde no se ha contenido es en su decisión de mejorar la parte delantera del sidepod, con un énfasis significativo en la entrada del RB19 y en cómo eso puede influir en el tamaño del undercut.

Este viaje comenzó en Azerbaiyán, cuando se redujo la altura de la entrada, pero se ensanchó para compensar. A esto le siguió una actualización más significativa en el Gran Premio de Hungría, cuando el equipo hizo cambios en los componentes internos del sidepod y en los conductos, al tiempo que optimizaba la carrocería externa para obtener más ganancias aerodinámicas.

Las actualizaciones se centraron en la toma de aire y la toma de aire inferior, ya que esta última se extendió hacia delante, haciendo que la toma de aire pareciera aún más pequeña desde ciertos ángulos. La ventaja añadida es que así se amplía el corte inferior y se protege la toma de aire de la estela errante y turbulenta que emite el frontal del coche.

Red Bull Racing RB19 sidepods inlet comparison
Red Bull Racing RB19 sidepod detail

Está claro que ahora hay una ruta principal de desarrollo que los equipos están tomando, pero eso no quiere decir que todos estén haciendo lo mismo. De hecho, dista mucho de ser así y será interesante ver cuál de estas soluciones opta cada equipo en el futuro y si hay más ramificaciones del árbol de desarrollo principal.

La historia se repite

La normativa vigente tiende a guiar a los equipos por determinados caminos de diseño, pero lo más frecuente es que encuentren respuestas diferentes a las mismas preguntas.

Las discrepancias visuales que se observan en cada una de las soluciones de sidepod antes mencionadas son obviamente intrigantes, pero obviamente no es la primera ni la última vez que veremos una ocurrencia de este tipo, siendo quizás el ejemplo más evidente en el pasado reciente en las temporadas 2012 y 2013.

La F1 ya había pasado por la fase del difusor de escape soplado en 2010 y 2011, y la FIA estaba ansiosa por erradicar el efecto con un cambio en el reglamento que impidiera que el escape se aplanara y alojara en la parte superior del suelo y que los gases de escape se utilizaran para ayudar a impulsar el rendimiento del difusor.

Sin embargo, aunque el organismo rector introdujo numerosos cambios en el reglamento de escapes y carrocería para intentar que los escapes no influyeran tanto, los equipos tenían otras ideas y se pusieron manos a la obra para utilizar la carrocería circundante y crear un sustituto aerodinámico de esos componentes físicos.

Al principio, había cuatro o cinco soluciones que los equipos habían encontrado de forma independiente unos de otros de cara a 2012, pero, como era de esperar y al igual que está ocurriendo hoy en día, todos empezaron a converger en las ideas que ofrecían más posibilidades.

Mercedes W03 top view, yellow arrows depict predicted trajectory of the exhaust plume

Vista superior del Mercedes W03; las flechas amarillas muestran la trayectoria prevista del penacho de gases de escape.

Foto: Giorgio Piola

El diseño tipo periscopio se ajustaba más a la solución que esperaba la FIA cuando introdujo el reglamento, y varios equipos, incluido Mercedes, que se muestra aquí arriba, lo emplearon desde el principio.

Lotus E20 periscope style exhausts

Escapes Lotus E20 estilo periscopio

Foto: Giorgio Piola

El E20 también lució la solución de escape inicial de Lotus, de estilo periscopio, con la carrocería encapuchada alrededor del escape para ayudar a influir en el penacho de escape.

Red Bull RB8 original exhaust solution exiting under upper wishbone, arrows depict predicted exhaust plume trajectory

Solución de escape original del Red Bull RB8 saliendo por debajo de la horquilla superior; las flechas muestran la trayectoria prevista del penacho de escape.

Foto: Giorgio Piola

Red Bull también señaló su intención de utilizar una solución de tipo periscopio cuando se presentó el coche.

Red Bull RB8 'Coanda' exhaust ramp solution, blue arrow shows how air should travel under the ramp, yellow arrows show projected exhaust plume trajectory

Solución de la rampa de escape 'Coanda' del Red Bull RB8, la flecha azul muestra cómo debe viajar el aire por debajo de la rampa, las flechas amarillas muestran la trayectoria prevista del penacho de escape

Foto: Giorgio Piola

Sin embargo, rápidamente se hizo evidente que Red Bull tenía otras ideas, ya que llegó una solución mucho más complicada, que tenía una sección trasera en rampa para el sidepod, en la que se alojaba el escape. Red Bull esperaba que, combinando el penacho de escape con el flujo de aire procedente de la carrocería del sidepod, éste se dirigiera hacia la zona de los difusores soplados.

Para añadir más complejidad a su solución, Red Bull también tenía un túnel en la pared lateral del sidepod en rampa que pretendía fluir hacia la zona de la botella de Coca-Cola.

McLaren MP4-27 semi 'Coanda' exhaust solution, gills added in front of rear suspension to reject heat

Solución de escape semi "Coanda" del McLaren MP4-27, branquias añadidas delante de la suspensión trasera para rechazar el calor.

Foto: Giorgio Piola

Una solución competidora que parecía ofrecer una trayectoria similar para el penacho de escape, aunque sin la carrocería en la mitad inferior, era la disposición semi-Coanda de McLaren.

Ferrari F2012 'Acer duct' style exhaust configurations at the start of the season

Configuraciones de escape estilo "conducto Acer" del Ferrari F2012 al inicio de la temporada.

Foto: Giorgio Piola

Ferrari tenía su propia solución, apodada el conducto Acer, debido a la colocación del patrocinio en la carrocería. El equipo probó varias iteraciones para la colocación de los escapes dentro de la carrocería para liberar el rendimiento que buscaba.

Red Bull RB8 'Coanda' exhaust ramp comparison

Comparación de la rampa de escape 'Coanda' del Red Bull RB8

Foto: Giorgio Piola

Red Bull continuó iterando con su diseño también, con cambios en este caso en el conducto de escape para tratar de influir no sólo en la dirección del penacho, sino también en cómo se relacionaba con el flujo de aire que entraba en el túnel inferior transversal.

Red Bull RB8 exhaust solution change (older specification inset)

Cambio en la solución de escape del Red Bull RB8 (recuadro con especificaciones anteriores)

Foto: Giorgio Piola

La solución siguió evolucionando, con la forma de la carrocería alrededor del escape, la longitud de la rampa, la forma y la frecuencia de las entradas alojadas dentro del túnel crossunder y su punto de salida, todo ello alterado en lo que parecía ser una base carrera a carrera.

Red Bull RB8 enlarged crossover tunnels (see inset for comparison)

Túneles transversales ampliados del Red Bull RB8 (ver recuadro comparativo)

Foto: Giorgio Piola

Otro ángulo muestra el alargamiento de los túneles transversales y de la sección de la rampa. Obsérvense también los tres divisores colocados bajo el carenado del árbol de transmisión para ayudar a influir en la trayectoria del flujo de aire sobre la parte superior del difusor.

Mercedes W03 Semi-Coanda exhaust, predicted path of exhaust plume arrowed

Escape Semi-Coanda del Mercedes W03, trayectoria prevista del penacho de escape señalada con una flecha

Foto: Giorgio Piola

Los equipos empezaron a cambiar a otras soluciones en el transcurso de la temporada, con la vista puesta en una versión más productiva para la temporada siguiente, siendo Mercedes uno de los equipos que cambió a la solución semi-Coanda.


¡Si quieres mantenerte informado al instante sobre las últimas noticias de la Fórmula 1, entra en nuestro canal de Telegram y recibirás todas las novedades de la categoría!

Be part of Motorsport community

Join the conversation
Artículo previo Vasseur niega negociaciones con Hamilton: tengo amistad con él
Artículo siguiente Andretti: Checo Pérez es un gran piloto, pero Verstappen es el número 1

Top Comments

Sign up for free

  • Get quick access to your favorite articles

  • Manage alerts on breaking news and favorite drivers

  • Make your voice heard with article commenting.

Motorsport prime

Discover premium content
Suscríbete

Edición

Espanol Espanol