24

MEI

F1-innovatie: vleugels en slicks

Van V12 naar V10 naar V8 naar straks een 1,6’je met turbo. Tegenwoordig zijn we het gewend dat alles ‘minder’ wordt in de F1. Maar ooit besloten ze om in één klap de cilinderinhoud te verdubbelen. Te verdubbelen! ‘The Return To Power’, zoals het begin van het 3-litertijdperk in 1966 vaak wordt genoemd, zette na de revolutie van de motor achterin de volgende grote transformatie in het uiterlijk van F1-auto’s in gang. Want meer vermogen bracht vanzelf de vraag naar meer grip: mechanisch (via slicks) én aerodynamisch (vleugels).

In het openingsartikel van deze serie vroegen we of je de verschillen kon zien tussen een F1-auto uit 1950 en eentje uit 2011. Een makkelijke opdracht, want dat zijn er nogal wat. Nu stellen we dezelfde vraag voor F1-auto’s uit 1965 en 1975. Net zo makkelijk. In geen enkel ander tijdsgewricht in de F1-geschiedenis zijn de auto’s zo van gezicht veranderd. In tien jaar tijd verdween de sigaarvorm en kregen we de huidige auto in wigvorm ervoor terug. Met voor- en achtervleugels en met dikke slicks, waarvan de achterste exemplaren nog veel dikker waren dan de voorste.

In diezelfde tien jaar werd nog nooit zo wild geëxperimenteerd in vergelijking met andere tijdperken. We zagen probeersels zoals de turbinemotor om nóg meer vermogen te creëren. Vierwielaandrijving kwam en vertrok met stille trom. Over die F1-mislukkingen een volgende keer meer, want twee andere methoden bleken goedkoper, effectiever en voor de stand van de wetenschap in de jaren zestig eenvoudiger te doorgronden: banden zonder profiel – slicks dus – voor meer mechanische grip, en vleugels voor meer neerwaartse druk, ook wel ‘aerodynamische grip’ genoemd. Want wat heb je aan een verdubbeling aan vermogen – van anderhalve liter naar 3 liter – als je het niet op de weg kunt overbrengen?

Explosie aan creativiteit

Het adagium ‘creating the unfair advantage’ (officieel in boekvorm gemunt door de Amerikaanse CanAm-, Indycar- en F1-coureur Mark Donohue) stamt niet voor niets uit die tijd van woeste experimenten. De vrijheid in regelgeving stond dat ook toe. Vooral het ontstaan van het CanAm-kampioenschap in Noord-Amerika werkte als een enorme katalysator op de ontwikkeling van nieuwe technologieën. De samenvatting van het CanAm-reglement? Alles mag, los van wat elementaire veiligheidsvoorschriften, zolang de auto maar twee zitplaatsen, twee deuren en een cockpit heeft en de wielen zijn bedekt door spatborden.

Het leidde tot een explosie aan creativiteit, in een periode dat autosport nog een marginaal verschijnsel was en er dus geen miljoenen in ontwikkeling konden worden gepompt. Autofabrikanten, bandenleveranciers en oliemaatschappijen traden weliswaar op als sponsors, maar de teams zelf bleven kleine groepjes van maniakale liefhebbers zonder doctorsgraad in de theoretische natuurkunde of stroomdynamica. Wat we zagen, was het gevolg van geniale brainwaves en puur nattevingerwerk.

De CanAm liep daar zogezegd in voorop. Vrijwel alles wat in de jaren zestig en zeventig als ‘innovatief’ in de F1 is binnengehaald, is uitgevonden of uitgeprobeerd in de CanAm: turbo’s, turbines, ground effect, de ‘fan car’. En vleugels. Alhoewel… De uitvinding van de achtervleugel wordt vaak toegeschreven aan Jim Hall, het Amerikaanse genie van Chaparral, dat zijn CanAm-sportwagens optuigde tot bizarre rijdende laboratoria.

Zijn Chaparral 2J was een voorloper van de Brabham-Alfa Romeo BT46, de ‘fan car’ die in handen van Niki Lauda de GP van Zweden in 1978 won alvorens teambaas Bernie Ecclestone ervan werd ‘overtuigd’ om het bij die ene keer te laten. Met zijn ‘sucker car’, zoals de Amerikanen de 2J noemden, had Hall feitelijk al het principe van ground effect doorgrond.

Wie was de echte pionier?

Met de iets eerdere 2F uit 1967 was Hall ook een pionier. Die had een enorme vleugel achterop, waarvan de coureur de hellingshoek vanuit de cockpit kon instellen. Met de beweegbare achtervleugel van 2011 zijn we dus weer terug bij de oorsprong. Ware het niet dat de oorsprong nog net even eerder ligt – ook met een beweegbare vleugel trouwens. We stellen de jonge Zwitserse ingenieur Michel May aan je voor.

May was een bekwaam sportwagencoureur die ook nog drie Grands Prix reed, maar dat is lang niet zijn belangrijkste bijdrage aan de autosport. Die kwam pas toen hij als technisch adviseur ging werken voor Ferrari, om vervolgens Maranello aan te praten dat ze zijn vondst uit de jaren vijftig toch eens moesten heroverwegen: de vleugel.

Want in 1956 had May de lachers op zijn hand toen hij zijn Porsche 550 Spyder het paddock van de 1000km van de Nürburgring binnenreed. Op het dak had hij een enorme vleugel gemonteerd, die net als bij de Chaparral tien jaar later vanuit de cockpit was aan te sturen. Het onooglijke gevaarte kwam door de keuring en begon aan de training. Het lachen was de concurrentie snel vergaan toen de standaard-Spyder van privécoureur May – maar voorzien van vleugel – opeens veel sneller was dan de fabrieks-Spyders.

Porsche-baas Fritz Huschke von Hanstein wist niet wat hem overkwam. Meteen wendde hij zijn macht aan om het apparaat alsnog te laten verbieden, zogenaamd omdat de veiligheid ervan niet kon worden gewaarborgd. Dat Huschke aanstuurde op een verbod, was vanuit zijn positie begrijpelijk, maar waarom hij het idee niet jatte voor eigen gebruik – of May ter plekke een baan aanbood – blijft een mysterie.

Pas tien jaar later écht ontdekt

Zo verdween de vleugelauto weer geruisloos uit de geschiedenis, net zoals was gebeurd met de allereerste vleugelauto. Want Michel May en zijn broer Pierre hadden het idee ook weer van een ander: in 1927 experimenteerde Adam von Opel voor zijn ‘raketauto’ RAK-2 (vanwege zijn voortstuwing al revolutionair) met een vergelijkbare constructie. Dus u hoort het goed: het oorspronkelijke idee voor de vleugel komt van Opel!

Pas in 1966 ging Jim Hall weer verder met het idee, terwijl Michel May als technisch consultant intussen Ferrari hielp met een systeem voor directe inspuiting van Bosch. Daardoor kreeg hij de kans om Ferrari-ontwerper Mauro Forghieri te overtuigen van het nut van vleugels. Zo zagen we op Spa in 1968 de allereerste achtervleugel in de F1 verschijnen. En als bewijs dat ‘spionage’ in de F1 van alle tijden is, kwam Brabham gelijktijdig met Ferrari met dezelfde vondst.

Het opmerkelijke was dat deze (kleine) vleugels in eerste instantie waren gericht op het creëren van meer stabiliteit (en minder lift) op snelle circuits – vandaar de keuze voor Spa. Al snel werd ontdekt dat grotere vleugels juist van nut waren op bochtige circuits zoals de Nürburgring, waar de extra neerwaartse druk bijdraagt aan extra grip de bocht in en meer tractie bij het uitkomen van de bocht. Precies zoals Michel May het al in 1956 voor ogen zag.

In 1969 leidde dat tijdelijk tot de uitzinnig hoge ‘aerofoils’ die vaak op de achterwielophanging werden gelast en meer dan eens bezweken onder de druk. Na de ongelukken van Lotus-teamgenoten Hill en Rindt op Montjuich verbood de FIA deze contrapties met onmiddellijke ingang, waarna de vleugels (inmiddels ook voorvleugels) snel naar de vorm evolueerden zoals we die vandaag nog steeds kennen.

Slick business

Een paar jaar later was het tijd voor nog een vondst die meer grip opleverde: de slick. De komst ervan ging zonder veel bombarie. Opeens waren ze er, ergens in 1970, en niemand die er echt van opkeek. Het moment was ook logisch: vierwielaandrijving – hét experiment van 1969 – was net mislukt en dit alternatief was wel zo simpel. De auto’s bleven rijden zoals de ouderwets driftende coureurs gewend waren, met alle aandrijving op de achterwielen, maar dan met nóg hogere bochtsnelheden.

Eigenlijk is het verbazingwekkend dat zo’n eenvoudige vernieuwing pas vier jaar na het begin van het 3-litertijdperk werd uitgevonden. Er waren geen regels tegen, wat ook blijkt uit de vrij plotselinge introductie in 1970, midden in de loop van een seizoen. We zullen het maar op beroepsdeformatie houden: door aan allerlei wilde dingen te denken, verdwijnt de hersencapaciteit voor eenvoudige oplossingen.

Verzachtende omstandigheid: de banden van toen waren nog geen radiaalbanden en de vibraties die slicks doorgaven op de ophanging, waren nog een tijdlang een groot probleem. Jarenlang hikten de bandenfabrikanten tegen echte slicks aan, door zo goed als gladde banden te leveren met een nauwelijks zichtbaar profiel. De komst van Koni’s variabele dempers zou misschien nog weleens van grote betekenis kunnen zijn geweest.

Toen de slick eenmaal was doorgebroken, ging het ook hard. Elk jaar werden de achterbanden groter, hoger en breder, totdat ze in 1975 een ware ballonomvang bereikten. De rest van de jaren zeventig zouden nog steeds in het teken staan van innovatie, maar tegelijk namen de restricties wel toe. Turbines en vierwielaandrijving waren al verboden en een maximumdiameter voor banden – vandaag de dag de normaalste zaak van de wereld – werd ook aan het reglement toegevoegd. Maar de profielband? Die bleef alleen als regenband en intermediate.

Sixties- en seventies-foto’s F1 (via Flickr/Wikimedia Creative Commons): prorallypix, Lothar Spurzem, Gerald Swan. CanAm: Brian Snelson, Hugh Lunnon, Dan Wildhirt, Lothar Spurzem. De foto van de Opel RAK-2 bevindt zich in het publieke domein (auteursrecht verlopen).

2