Cómo ha oscilado la batalla por el desarrollo entre Mercedes y Red Bull

La adopción por parte de la Fórmula 1 de un diseño de coche provisional para 2021 ha dado lugar a algunas batallas fascinantes dentro y fuera de la pista esta temporada: y a una guerra de mejoras muy diferente a otros años.

En lugar de que cada equipo tenga la opción de optar por un diseño limpio, se ha tratado de buscar una manera de inclinar la balanza a su favor, incluso si no han sido capaces de corregir algunos de los errores del chasis original con el que compitieron en 2020.

La batalla más reñida es la que se libra al frente del pelotón, con Mercedes y Red Bull Racing, además de McLaren F1 y Ferrari, en luchas relacionadas con el primero y tercer puesto de la copa de constructores.

Los cambios en el reglamento, que se centraron en la reducción de la carga aerodinámica que se puede generar, también contribuyeron a esta situación. Los equipos tuvieron que modificar los diseños del suelo, los conductos de los frenos traseros y los difusores, y las configuraciones de distancia entre ejes más larga y menos inclinación parecieron verse más afectados con las modificaciones que sus homólogos que optaron por una distancia menor y mayor inclinación.

El Mercedes W12, que pertenece a la escuela de baja inclinación, se vio perjudicado en términos de rendimiento, y el Aston Martin AMR21, que también sigue esa filosofía de diseño, también se vio claramente perjudicado por los cambios en el reglamento.

Incluso después de un importante impulso de desarrollo en la fase inicial de la temporada para ayudar a reducir la diferencia, Aston Martin Racing ha sido incapaz de recuperar el terreno que perdió inicialmente frente a sus rivales.

Frente a esta adversidad, y con un coche que parecía sufrir una buena dosis de inestabilidad durante las pruebas de pretemporada, Mercedes se mantuvo firme en su enfoque.

Utilizó un enfoque pragmático para reducir el rendimiento y encontrar una configuración que le permitiera estar a la altura de Red Bull, al tiempo que seguía su plan habitual de introducir paquetes de mejora en momentos clave de la temporada.

Por otro lado, Red Bull, que a menudo ha sido lento en términos de desarrollo, optó por un enfoque gradual para 2021, con un flujo constante de actualizaciones que llegan en casi todas las carreras y algunos paquetes de actualización más grandes lanzados en puntos específicos de la temporada.

Esto se sumó a su decisión de gastar sus dos fichas de desarrollo en la parte trasera del RB16B para ayudar a desbloquear el rendimiento aerodinámico y mecánico que su predecesor no tenía.

El rediseño del soporte de la caja de cambios le dio licencia para reorientar también la suspensión, adoptando una disposición similar a la vista en el Mercedes W11. Levantó y retrasó los elementos inferiores, con el fin de limpiar el espacio inferior para mejorar el camino del flujo de aire hacia la parte trasera del coche.

A diferencia de Mercedes, no había podido montar el elemento inferior de la suspensión trasera tan atrás, ya que eso también habría requerido rediseñar la estructura de choque, con un coste de dos fichas de desarrollo adicionales, de las que no disponía.

Sin embargo, Red Bull pudo reubicar los elementos superiores de la suspensión interior, colocándolos mucho más altos y hacia atrás que en el caso del RB16 (pequeño recuadro).

También se observa la extensión del montante hueco que el equipo introdujo en 2020 y que no sólo facilita la posición alta, sino que también permite que el aire se mueva hacia atrás sin tener una barrera como sucedería si fuera una estructura sólida.

Habiendo utilizado sus fichas en la parte trasera del coche y habiendo pasado gran parte de 2020 respondiendo a un problema de correlación entre las herramientas de simulación en la fábrica y el rendimiento en la pista, Red Bull no pudo hacer ningún cambio estructural en el conjunto de su morro de cara a 2021.

Sin embargo, resolver algunas de esas ineficiencias aerodinámicas seguía siendo una de sus prioridades, por lo que se añadió un nuevo faldón a la sección de la capa que se encuentra debajo del chasis para 2021.

Esto encajona la zona del coche en la que los equipos habían situado anteriormente sus paletas de giro y proporciona un canal para que el flujo de aire recogido bajo el morro fluya de forma centralizada a lo largo del coche.

La transformación del RB16B comenzó también de inmediato, con piezas de desarrollo que llegaron incluso antes de que comenzara la temporada.

Durante las pruebas de pretemporada apareció un nuevo alerón en la parte inferior del larguero de protección contra impactos laterales aerodinámicamente carenado del RB16B. Este cambio, aparentemente inocuo, sin duda ayuda a reorientar la dirección del flujo de aire al pasar por la parte inferior del pilar lateral y ha sido una característica siempre presente desde entonces.

No fue ni mucho menos el único cambio aerodinámico que se observó durante las pruebas, ya que Red Bull también trató de optimizar el suelo del RB16B, teniendo en cuenta la nueva normativa.

Había sido uno de los equipos que había probado un suelo con especificación 2021 durante 2020, utilizando un diseño cónico muy parecido al que pretendía el reglamento. Sin embargo se dejó de lado ya que instaló un suelo en forma de Z que habíamos visto en otros equipos y lo emparejó con un trazado angulado hacia el exterior (Spec 2).

Antes de finalizar los test de inicio de campaña se añadieron otras dos correas ligeramente más cortas, justo por delante del neumático trasero, con el fin de trabajar con la correa angular que ya estaba presente justo por delante del neumático trasero (Spec 3).

Estas modificaciones sirvieron para corregir y reforzar las condiciones de flujo preexistentes en el borde del suelo, y los intentos del equipo de conducir el flujo de aire a través y alrededor del neumático trasero para mejorar el rendimiento del difusor.

Empuje en la temporada

Para la segunda carrera de la temporada, en Imola, Mercedes realizó algunos pequeños cambios en el suelo del W12 por delante del neumático trasero y del difusor.

Estas optimizaciones fueron probablemente una respuesta a los problemas de inestabilidad con los que el equipo había estado luchando durante las pruebas de pretemporada, ya que tomó los datos recogidos y los utilizó para encontrar una solución práctica a las estructuras de flujo con nuevas características aerodinámicas y los neumáticos creadas para esta temporada.

El resultado fue que se restauró la muesca que se había eliminado de la línea vertical, mientras que la línea central, más grande y más adelantada, situada por delante del neumático trasero, se sustituyó por una línea más corta, en forma de aleta de tiburón, montada más cerca del borde de salida del suelo.

La reorientación del flujo en esta zona puede tener un marcado efecto en las turbulencias creadas por el neumático trasero, siendo el fenómeno conocido como tyre squirt una de las metas a resolver.

El ataque al desarrollo de Red Bull se puso realmente en marcha cuando los equipos llegaron a Portugal, con alteraciones realizadas desde adelante hasta atrás en el RB16B.

El conjunto de bargeboards y el de deflectores de los sidepods recibieron atención por primera vez en 2021, basándose en los cambios que el equipo había realizado en la parte posterior de 2020, al tiempo que se prestaba atención a su efecto en las modificaciones obligadas bajo la nueva normativa.

Así, se ajustaron las aletas montadas en el estribo del bargeboard y se modificaron los dos elementos verticales del conjunto de deflectores.

El más avanzado de estos dos elementos se desplazó más hacia delante para situarse en el borde de ataque del eje del suelo, mientras que se añadió una ranura para ayudar a influir mejor en el flujo de aire. Mientras tanto, la sección inferior del antiguo elemento delantero se mantuvo, junto con los dos winglets que llegaban hasta la parte delantera.

En la parte trasera del deflector, el elemento vertical, que antes colgaba por encima del suelo, se montó ahora en él, mientras que las lamas que formaban la sección tipo persiana veneciana se ajustaron para adaptarse a su nuevo entorno.

En la parte trasera del coche, el equipo desplegó un nuevo difusor, con una sección central mucho más delgada que aprovechaba la fina línea creada por el nuevo soporte de la caja de cambios.

Volviendo a la parte delantera del RB16B, fue interesante ver que se hizo un pequeño ajuste en el conducto de los frenos delanteros que alteró la parte superior de la toma de aire, con tres divisores, en lugar de los dos utilizados, alterando la proporción de aire frío distribuido a cada canal.

Y, fue aquí donde Red Bull hizo otro cambio para el Gran Premio de España, con las posiciones de los divisores alterados una vez más en la sección superior de la toma de aire.

Este tipo de cambio puede tener un efecto pequeño pero tangible en la refrigeración de los componentes internos y en la mejora del rendimiento aerodinámico del conjunto.

Mercedes responde

Mónaco proporcionó el telón de fondo para la primera actualización importante de Mercedes durante 2021 y fue una actualización de rendimiento planificada hecha específicamente para el circuito urbano, estrecho y con barreras del Principado.

La actualización no necesitó de gastar fichas ya que estaba permitida dentro del ámbito del sistema de homologación. Así que, dado que Mercedes ha tenido problemas en este tipo de circuito en el pasado, tenía sentido que el equipo gastara algunos de sus recursos para tratar de aliviar sus deficiencias.

Como puede verse en esta comparación del coche desde arriba, la barra de dirección y la horquilla inferior se rediseñaron para que se encontraran con el montante en una posición más adelantada en comparación con el pasado.

Los cambios realizados para dar cabida a un diseño revisado de la barra de dirección y el brazo oscilante se hacen evidentes por la flexión más voluminosa de la barra de dirección donde se conectaba con el conducto de los frenos.

Esto también significó que, para obtener un volumen similar para la sección de la entrada que está mallada (resaltada en azul), el equipo tuvo que sacrificar el resto de la entrada y hacer cambios en la forma en que estaba dividida.

Esto también demuestra que el conducto de los frenos se utiliza como medio de refrigeración de los frenos y como medio para mover el flujo de aire a través del conjunto para obtener beneficios aerodinámicos. Esto último se sacrificó para mantener el nivel de refrigeración requerido para el circuito callejero.

Red Bull, por su parte, también tenía algunos trucos nuevos bajo la manga e incluso tomó una hoja del libro de jugadas de Mercedes, ya que los bordes exteriores de su difusor fueron equipados con algunos bordes dentados. Este es un truco aerodinámico que hemos visto en Mercedes en varios circuitos en el transcurso de los últimos años.

En la parte delantera del coche también había un nuevo alerón delantero, con una sección exterior revisada para ayudar a redistribuir la relación entre la cantidad de carga aerodinámica que se puede generar y el énfasis que se pone en crear el efecto «outwash», mediante el cual el flujo de aire se dirige alrededor del neumático delantero.

Una tormenta de alas flexibles que se había estado gestando entre bastidores y se utilizaban en diferentes circuitos durante las primeras fechas del calendario se calmó en Azerbaiyán cuando la FIA redobló las nuevas pruebas de carga y deflexión que se iban a introducir en el Gran Premio de Francia, exigiendo también a los equipos que añadieran puntos de referencia en sus alas para que el organismo rector pudiera controlar las imágenes recogidas por las cámaras traseras de los coches.

Esto dio lugar a un interesante relato secundario que surgió en el transcurso de las siguientes carreras, ya que los equipos no sólo se ajustaron a las nuevas pruebas de flexibilidad, sino que también buscaron la manera de encontrar el rendimiento necesario para el circuito en cuestión.

Esto ha llevado a menudo a los equipos a tener diferentes enfoques, con sus pilotos incluso obligados a tomar una ruta diferente en función de cómo encontraron el equilibrio del coche durante las sesiones de entrenamientos libres del viernes.

En el Gran Premio de Estiria, Red Bull siguió optimizando, ya que los bordes dentados que se habían añadido al borde de salida de los flaps del difusor tipo Gurney en Mónaco se extendieron a lo largo de toda su longitud y se añadieron a la sección curva del flap superior junto a la estructura de choque.

Una semana más tarde, en el Gran Premio de Austria, Red Bull introdujo otras dos actualizaciones para mejorar el rendimiento del alerón delantero y los deflectores laterales.

Y, siguiendo una práctica establecida a principios de temporada, el coche de Max Verstappen recibió las nuevas piezas, mientras que Sergio Pérez las recibiría una carrera después.

El cambio realizado en el alerón delantero giraba en torno al punto de transición entre la sección central neutra y los flaps, que son fundamentales para generar y poner a punto el vórtice Y250.

El nuevo diseño presentaba un arco mucho más abrupto en el plano principal para alterar la fuerza del vórtice, mientras que las puntas de los flaps de arriba también se modificaron para aprovechar más el cambio de vorticidad. Mientras tanto, la parte central del conjunto de deflectores también se optimizó, ya que el equipo de diseño añadió un nivel adicional a la pila de winglets por encima de la cabeza del eje del suelo y revisó las lamas tipo persiana veneciana para que coincidieran.

La mayor actualización aerodinámica de Mercedes de la temporada llegó en el Gran Premio de Gran Bretaña, cuando el equipo presentó una sección media revisada para el W12.

El despliegue incluyó el recorte del deflector vertical delantero, lo que a su vez permitió que las lamas tipo persiana veneciana se extendieran hacia delante (1). El deflector vertical principal también se separó del ala del borde de ataque del sidepod, eliminando la sección arqueada que anteriormente había enmarcado el hombro del sidepod (2).

La sección «ondulada» del suelo, que había sido una característica imponente en el W12 desde el comienzo de la temporada, también se afinó (3 y 4) y en su lugar, se reemplazó el desplazamiento del piso único y más prominente por un par de pergaminos (5).

Detrás de esto, se añadieron dos pares de cuatro aletas en ángulo, para corregir el flujo de aire que se mueve alrededor del sidepod (6 y 7).

Es en este punto donde Toto Wolff sugirió que Mercedes había terminado la temporada en términos de actualizaciones.

Y aunque es comprensible que llegaron a Monza con un alerón trasero de baja carga aerodinámica específico para la pista, en realidad era un refrito del alerón utilizado en 2020.

Sin embargo, Red Bull continuó presionando en Silverstone ya que agregó un ala en forma de escalera en el borde del piso.

Su llegada vio la salida de una de las dos tracas más cortas agregadas durante las pruebas de pretemporada, ya que la estructura encontraba un límite hasta el punto donde estaba ubicada.

El ala ranurada también está inclinada en la misma dirección de las tracas y ventila el flujo de aire hacia afuera, reforzando las estructuras de flujo existentes diseñadas para impulsar el flujo de aire a través y alrededor del neumático trasero.

Se hizo otro ajuste en la toma de entrada del freno delantero del RB16B para el Gran Premio de Hungría, ya que los diseñadores expandieron la sección inferior para crear un diseño más cuadrado y simétrico que no solo tiene un impacto en la sección inferior de la toma, sino también en la esquina superior también (vea la línea roja para comparar).

No está claro si esto tiene una correlación directa con la necesidad de un mayor enfriamiento de los frenos o si el equipo sintió la necesidad de agregar algo de soporte aerodinámico adicional, ya que mientras el Hungaroring claramente pone énfasis en lo primero, el equipo ha continuado usando el diseño en circuitos menos exigentes en ese aspecto.

Cuando ambos equipos intentaron una vez más lograr un equilibrio entre la carga aerodinámica y los niveles de resistencia necesarios para conquistar Spa-Francorchamps, se realizó otra revisión en el piso del RB16B.

Red Bull no solo revisó la traca preexistente montada en la esquina del corte del piso en forma de Z, sino que agregó otra, creando un camino más definido para ayudar al flujo de aire.

Esto resalta el marcado contraste de dónde comenzaron ambos equipos en términos de sus diseños de piso también, con Mercedes iniciando su campaña con uno de los diseños más complejos en la parrilla (derecha) y de alguna manera tuvo que diluir su intención original para encontrar un nivel de rendimiento más consistente en condiciones del mundo real.

Mientras tanto, Red Bull comenzó con un arreglo más conservador, similar al que pretendía la FIA con sus nuevas regulaciones, pero agregó rendimiento a medida que avanzaba.

A pesar de las sugerencias del equipo de que el paquete de actualización presentado en Silverstone sería su último gran impulso para la temporada, Mercedes introdujo un nuevo alerón delantero en el Gran Premio de Rusia.

Sin embargo, aún no se ha utilizado en competencia habiendo sido probado durante los entrenamientos libres en las dos últimas carreras, pero no ha proporcionado una mejora suficiente para instalarlo en el coche en el momento necesario.

Este diseño ve alterada la proporción de la parte exterior inamovible del ala y la sección más externa de los flaps superiores, lo que sugiere que el equipo está buscando recortar parte del nivel de carga aerodinámica del ala, más allá de un ajuste de ángulo, al mismo tiempo que se modifica el efecto ‘outwash’ que crea el ala.

Cabeza a cabeza

Como podemos ver, Mercedes y Red Bull han realizado el desarrollo de una manera muy diferente esta temporada, y ambos equipos han tenido que equilibrar sus recursos de desarrollo de cara a la temporada y durante la misma.

Están trabajando en el contexto del sistema de homologación y tokens empleado por la FIA para reducir los costos y limitar el desarrollo, las nuevas regulaciones que se ha introducido y la llegada de un automóvil completamente nuevo en 2022.

Es un acto de equilibrio difícil para todos los equipos, no solo para los dos que lideran el camino, ya que hacer malabarismos con todos estos factores no solo tiene un impacto en 2021, sino que también tuvo un efecto en la campaña de 2020 e inevitablemente conducirá a que algunos obtengan ganancias en 2022, pero otros tengan también pérdidas.

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