Niet lang geleden voorspelden sommige van de knapste koppen uit de Formule 1 een toekomst waarin windtunnels niet langer nodig waren. Denk aan de verspilde kosten voor het aandrijven van een gigantische ventilator in een enorme, lege ruimte gevuld met niets anders dan een schaalmodel ter grootte van 60 procent van een echte F1-auto, en alle tijd die besteed werd aan het bestuderen van de gegevens. Het leek erop dat het technologische proces een punt bereikt had waarin computersimulaties de luchtstromen rondom de auto kon voorspellen, en dat ook nog eens nauwkeurig en efficiënt.
En toch zitten we in 2024 in een realiteit waarin twee F1-teams op dit moment bezig zijn met de afronding van een gloednieuwe windtunnel. Aston Martin is bezig met de ingebruikname van zijn nieuwe interne faciliteit, terwijl Red Bull ernaar streeft om in 2026 een nieuwe windtunnel in gebruik te hebben. McLaren heeft zijn eigen nieuwe windtunnel in 2023 afgerond. De verwachting voor de windtunnels onder de teams zal enorm zijn. Deze worden immers vaak gezien als een belangrijke tool om de prestaties van de auto te verbeteren, een tool die het wel en wee van een team kan veranderen en elk teken van achteruitgang kan tegenhouden. Maar zoals altijd is het niet zo eenvoudig - zelfs na de bouw is het nog maanden werk voordat de windtunnel ook maar enigszins bruikbaar is.
In die maanden zullen er grote uitdagingen zijn om de windtunnels in orde te krijgen. Aston Martin is daar al mee bezig, terwijl Red Bull over ongeveer twaalf maanden het hele riedeltje moet doorlopen als het uit zijn Bedford-tunnel verhuist - die dateert uit de Koude Oorlog als onderdeel van een luchtvaartonderzoekscentrum. Dat zijn ook de uitdagingen waar we niets over horen. Het verhaal lijkt altijd te neigen naar iets in de trant van: "Team X heeft een nieuwe windtunnel, hij zal meteen werken en de auto zal competitief zijn." Laten we dat even rechtzetten en uitleggen hoe je een windtunnel opzet en wat Aston Martin en Red Bull te doen staat.
Om die inzichten te krijgen, hebben we voormalig F1-aerodynamicus Jean-Claude Migeot van Tyrrell en Ferrari om hulp gevraagd. Migeot is in zijn F1-carrière zeer betrokken geweest bij de ontwikkeling van meerdere windtunnels, waaronder Aerolab en Fondtech in Italië. Kortom, hij is de perfecte persoon om inzichten te bieden in de belangrijkste zaken van zo'n windtunnel. "Allereerst denk ik niet dat je er meteen profijt van hebt", trapt Migeot af. "Je moet vertrouwen opbouwen. Een windtunnel is niet de werkelijkheid, het is een laboratorium. Je moet dus vertrouwen dat deze zich ook als een laboratorium gedraagt, wat betekent dat als je iets opnieuw doet, je dezelfde resultaten krijgt. Dat is de minimale vereiste", meent Migeot. "En dan [bouw je] vertrouwen op tussen het echt en je simulaties in de windtunnel. Het vergt wat tijd om dat vertrouwen op te bouwen. Maar het hangt ook van de achtergrond van de mensen die deze gebruiken af."
Hij haalt hierbij het voorbeeld van McLaren aan. Zij maakten jarenlang gebruik van de windtunnel van Toyota in Keulen, maar stapten vorig jaar over op een eigen windtunnel. Sindsdien zijn de prestaties van het team op de baan er flink op vooruitgegaan. Het bouwen van de windtunnel is één, maar daarna moet alle meetapparatuur geïnstalleerd worden en moet de windtunnel een proces doorstaan wat bekendstaat als 'ingebruikname'. Dat is dan nog voordat er gewerkt kan worden aan het kalibreren van de windtunnel. Het is een langdurig proces waar Aston Martin zich momenteel in bevindt in de hoop de tunnel op tijd in gebruik te kunnen nemen voor het seizoen van 2025.
“Stap nul is de inbedrijfstelling", legt Migeot uit. "Dat is waar je moet controleren of datgene wat aan je is verkocht, ook daadwerkelijk is bereikt. Je weet wel, de luchtverdeling, de turbulentie, de temperatuurregeling - wat enorm belangrijk is. Je moet de windtunnel in alle omstandigheden laten draaien en eerst controleren of je bouwer goed werk heeft geleverd en vervolgens alle elektronica voor de besturing laten draaien. Het is enorm veel werk voor een groep mensen en het duurt minstens een maand. En als dat in orde is - want als dat niet zo is, ben je iets aan het oplossen wat geen uren, maar dagen en weken van veranderingen kost - dan begin je met het model te werken."
Windtunnelmodel in Toyota's windtunnel in Keulen
Foto door: Andretti Autosport
De huidige regels van de Formule 1 blijven alleen in 2025 nog van kracht. Dit jaar leverden die regels al een zeer competitief veld op waarbij de teams steeds meer naar elkaar toe zijn gekropen. Teams moeten daardoor ook weer zoeken naar verschillende manieren om vooruitgang te boeken, maar dat heeft dit jaar ook al geresulteerd in problemen met de correlatie in de windtunnel en wat de teams op de baan zien. Zo kan bijvoorbeeld een nieuwe vloer in de windtunnel getest zijn waarvan de data suggereert dat een goede stap voorwaarts kan bieden. Wanneer deze dan gereed is, zal een team deze op de auto zetten om te testen. Maar het kan in plaats van vooruitgang juist terugval veroorzaken door onbalans in de auto.
Hiervan zijn dit jaar meerdere voorbeelden aan te wijzen. Ferrari had namelijk halverwege het seizoen een fase waarin het gestuiter in de snelle bochten erger werd dankzij een nieuwe vloer. Aston Martin had veel gehoopt van zijn updatepakket in Imola, maar in plaats daarvan hadden Fernando Alonso en Lance Stroll veel meer problemen met het besturen van de AMR24. RB F1 en Mercedes hebben allebei een vloer geïntroduceerd om vervolgens terug te keren naar een oudere versie terwijl Red Bull Racing door balansproblemen lang naar antwoorden zocht over zijn updates.
De algemene verklaring is dat het een correlatieprobleem is en in principe klopt dat. Dat heeft deels te maken met hoe een windtunnel gekalibreerd is en misschien zijn er ergens in de tunnel verliezen die het moeilijk maken om het juiste cijfer te krijgen. Neem bijvoorbeeld de terugval van Renault in 2007. Het toenmalige kampioensteam leek te lijden onder de overstap van Michelin- naar Bridgestone-banden vanwege het veranderde bandenprofiel. Migeot legt uit dat een tunnel niet perfect gekalibreerd hoeft te zijn voor wat je op de baan ervaart, maar dat het verschil tussen de metingen in de tunnel en in de echte wereld consistent moeten zijn.
"De tunnel zal je niet de waarheid geven. Het zal je iets geven dat, in het beste scenario, consistent is met de werkelijkheid", legt Migeot uit. "Als je een vrij vast verschil hebt tussen de werkelijkheid en de tunnel, dan is dat prima; het kan niet identiek zijn. Als je erop kunt vertrouwen dat wanneer je in de windtunnel verbetert, je weet dat het ook beter zal gaan op de baan, dan bespaar je enorm veel tijd. Ik hoor dat het voor velen niet zo werkt. De upgrades worden naar de baan gebracht en dan keren ze tegenwoordig vaak terug naar de oude configuratie. Dus ik denk dat veel teams correlatieproblemen hebben."
Kun je überhaupt ooit de perfecte correlatie vinden? "Het is oneindig, een zoektocht die je nooit kunt afronden", stelt Migeot. "Je bent in een gelukkige situatie wanneer je vertrouwen hebt, maar de situatie kan snel veranderen en zou radicaal veranderd zijn door deze regels van twee jaar geleden met een compleet nieuwe vloer. Er zijn veel imperfecties, zoals het rubber van de banden [in het model]. Misschien heb je niet het juiste bandenprofiel. Er zijn veel compromissen en er zijn misschien wel honderd verschillen die je niet in de windtunnel kunt hebben. Je doet je best en als deze dingen tot een zeer kleine invloed beperkt blijven, zit je goed."
“Dan zit je met een vaste fout en kun je je ontwikkelen en verbeteren. Maar als plotseling een van deze dingen invloed krijgt op de resultaten, dan zit je weer met correlatiewerk", vervolgt Migeot. "Een verandering van bandenmaat komt bijvoorbeeld niet vaak voor tegenwoordig, maar zelfs de staat van het rubber tussen nieuw en gebruikt kan een verschil maken op het circuit. Al deze dingen moet je verzamelen en dat kost tijd. Het is dus een eindeloos onderwerp. Ik denk dat je altijd mensen hebt die meten wat er op het circuit is gebeurd. Als het alleen in sommige gevallen niet correleert, dan houdt dat je niet tegen. Maar als je een auto ziet die de ene race op de eerste rij staat en de volgende race op de derde of vierde rij, dan heb je een probleem.”
Source: Motorsport