Sergio en Max op Barcelona
© Getty Images / Red Bull Content Pool
F1

Porpoising: wat het is en waarom de F1-auto’s er last van hebben

Iedere uitzending wordt er wel over gesproken: porpoising. Maar wat is het nu precies, en wat veroorzaakt het intense stuiteren van de nieuwe generatie F1-auto’s? Een blik op dit bijzondere fenomeen.
Geschreven door Harry Verolme
5 minuten lezenGepubliceerd op
Het zal je vast zijn opgevallen dat de Formule 1-auto’s – de één meer dan de ander – dit jaar flink stuiteren op de rechte stukken. Dit heeft weinig te maken met de oneffenheden in het wegdek. Nee, het is een direct gevolg van de technische regels die dit jaar zijn geïmplementeerd om het racen te verbeteren. Om de coureurs een betere kans te geven met elkaar in gevecht te gaan, zijn er dit jaar niet langer onnoemelijk veel vleugels en spoilers om de auto tegen het asfalt te drukken. In plaats daarvan wordt gebruik gemaakt van het ‘ground effect’ principe.
01

Wat is ground effect?

Om te begrijpen wat de betekenis van porpoising precies inhoudt, doen we eerst een stapje terug. Tijd voor een opfriscursus over ground effect. Dit is de naam voor de manier waarop de lucht gemanipuleerd wordt om downforce (en daarmee grip) te creëren en een F1-wagen zo snel mogelijk de bocht door te krijgen. In tegenstelling tot voorgaande jaren wordt bij ground effect de lucht zoveel mogelijk onder de auto door gestuurd, waardoor een vacuüm ontstaat. Het resultaat is dat de auto als het ware tegen het asfalt wordt gezogen. Bijkomend voordeel: het veroorzaakt aanzienlijk minder vuile lucht, waardoor de coureurs dichter op elkaar kunnen racen zonder grip te verliezen. Handig hè?
02

Wat is porpoising?

Niet helemaal handig. Ground effect heeft namelijk ook nadelen, met porpoising als voornaamste pijnpunt. Het 2,22 kilometer lange rechte stuk van Baku’s stratencircuit legt het probleem tijdens de Grand Prix van Azerbeidzjan open en bloot. Als stuiterballen schokken de auto’s 51 ronden lang over start-finish. Het is voor sommige coureurs een regelrechte nachtmerrie. Zonder demping op de F1-auto’s worden de krachten voornamelijk uitgewerkt op het lichaam. Uitstappen gaat moeizaam, de rugpijn overheerst – hoog tijd voor een welverdiend bezoek aan de fysio.
Verstappen heeft in Baku weinig last van porpoising
Verstappen heeft in Baku weinig last van porpoising
Hoe kan het nou dat F1-auto’s zo stuiteren? Wel, ground effect is de dader. Bij hoge snelheden is er een overmacht aan luchtstromen die onder de auto door willen. Op een bepaald moment – doorgaans boven de 250 km/u – vindt een soort kortsluiting plaats. Het ground effect is op zulke snelheden dermate hoog dat de vloer van de auto heel dicht tegen het asfalt wordt gezogen. Er is een omslagpunt waar de luchtstroom wordt afgekneld. De downforce verdwijnt ineens, waardoor de ophanging de auto terugtrekt naar de normale rijhoogte. Er ontstaat een cyclus van aerodynamische trillingen die de voor- en achterzijde van de auto op en neer doen gaan als een wipwap, totdat er wordt afgeremd. Dit fenomeen staat bekend als porpoising, wat een verwijzing is naar de manier waarop bruinvissen en dolfijnen boven water springen.
03

Hoe kan porpoising opgelost worden?

Er zijn verschillende manieren om porpoising op te lossen. Het eenvoudige antwoord op de stuiterproblemen is om de rijhoogte van de auto te veranderen. Door de auto hoger op zijn poten te zetten, neemt het ground effect af en heeft de auto minder last van porpoising. Nadeel hierbij is dat dit resulteert in een vermindering aan downforce en daarmee snelheid in de bochten. En dus langzamere rondetijden. Dit willen de teams niet. Zolang de coureur de schokken kan verdragen, zullen ze altijd proberen de downforce te maximaliseren om een zo snel mogelijke auto neer te zetten.
Red Bull Racing heeft minder last van porpoising dan de concurrentie
Red Bull Racing heeft minder last van porpoising dan de concurrentie
De complexe en tijdsrovende oplossing is de vloer van de auto auto aan te passen op een manier die de effecten van porpoising nivelleert. Het probleem is dat porpoising nauwelijks te simuleren is in de windtunnel of in de ontwerpprogramma’s die F1-teams gebruiken. Je weet niet of de aanpassingen het gewenste effect hebben totdat je op het circuit bent. Wat het nog lastiger maakt, is dat de effecten van porpoising op het ene circuit extremer zijn dan op de andere.
Na verloop van tijd zullen de teams ongetwijfeld een oplossing vinden om porpoising wederom een term van het verleden te maken, maar tot het zover is, zullen ze er mee om moeten leren gaan. Red Bull Racing lijkt de zaken al redelijk op orde te hebben in vergelijking met de concurrentie, zal dit Max Verstappen helpen zijn tweede opeenvolgende wereldtitel binnen te slepen? We kunnen enkel afwachten…
Porpoising kan ook in de bochten gevaarlijk zijn
Porpoising kan ook in de bochten gevaarlijk zijn
04

FIA grijpt in

Na de Grand Prix van Azerbeidzjan – en op aandringen van een aantal teams – acht de FIA de tijd rijp om in te grijpen. Uit veiligheidsoverwegingen komt het bestuursorgaan van de F1 met een zogeheten ‘Technical Directive’, ofwel een set van maatregelen om porpoising aan banden te leggen. De FIA beoogt het probleem te tackelen door:
● De bodemplanken en ‘skids’ van de auto’s zorgvuldig te inspecteren op slijtage.
● Een limiet te stellen aan de maximale hoeveelheid aerodynamische trillingen die die de auto’s mogen ervaren.
De FIA heeft verschillende doktoren gesproken en is tot de conclusie gekomen dat porpoising te gevaarlijk is voor de coureurs. ‘De coureur moet zich kunnen concentreren op zijn taak. Buitensporige vermoeidheid of pijn kan significante gevolgen hebben en resulteren in concentratieverlies.’ Bovendien maakt de FIA zich zorgen over de fysieke gezondheid van coureurs, aangezien verschillende rijders geklaagd hebben over rugpijn.
Max op Baku
Max op Baku