De huidige Formule 1-regels hebben geleid tot de meest competitieve grid uit de geschiedenis. Daardoor kan een kleine upgrade het verschil betekenen tussen punten scoren of al in Q1 uitgeschakeld worden. In combinatie met lastige grondeffectauto's, budgetplafonds en beperkingen op aerodynamische tests is de foutmarge in het ontwikkelproces kleiner dan ooit. Elke aanpassing moet nauwkeurig worden overwogen en vereist volledige integratie van alle betrokken afdelingen.
Dat geldt ook voor Racing Bulls, dat zich de afgelopen achttien maanden aan beide kanten van dat krappe middenveld heeft bevonden. Behalve het afnemen van de krachtbron, versnellingsbak en ophanging van grote broer Red Bull Racing, bouwt Racing Bulls alles in eigen huis, met meer dan 500 medewerkers in het hoofdkantoor in Faenza en nog eens 200 op de campus in Milton Keynes. Dáár begint het vijfstappenproces van aero-idee tot circuit.
Elke aerodynamische upgrade begint met een idee van de aero-afdeling, die zich bij Racing Bulls voornamelijk in het nieuwe Britse hoofdkantoor in Milton Keynes bevindt. Dankzij de nabijheid van de windtunnel van Red Bull bevinden de meeste aero-medewerkers zich daar, samen met een klein team dat windtunnelmodellen op een schaal van 60 procent ontwikkelt en bouwt.
Onder het budgetplafond moeten teams veel strikter kiezen welke ideeën ze uitwerken, vanwege beperkingen op het gebied van zowel budget als windtunneltijd en CFD-simulaties. Maar de methodes zijn wel veel efficiënter en nauwkeuriger geworden. "De eerste stap is CFD-evaluatie", legt Matteo Piraccini, operationeel directeur van Racing Bulls, uit. "Stel we beginnen met tien vormen, dan gaan er daarvan twee of drie door naar de windtunnel. Daarna verzamelen we alle data en beslissen we wat de beste oplossing is."
Die beslissing is niet alleen aan de aerodynamici. Er wordt nauw samengewerkt met de VPG (Vehicle Performance Group), die bekijkt of een nieuwe aero-oppervlakte in de praktijk ook daadwerkelijk voordeel oplevert. Er wordt gekeken naar wagenbalans, circuitkenmerken zoals hobbels, en wat een circuit van een auto vraagt.
Foto door: Roberto Chinchero
Dat bleek belangrijk bij de grondeffectauto's sinds 2022 – virtuele data vertalen zich vaak lastig naar daadwerkelijke prestaties. Zo ook bij Racing Bulls, dat in Barcelona 2024 een 'downgrade' beleefde. Grote teams als Ferrari en Aston Martin hebben ook geworsteld. Kleine aanpassingen worden goedgekeurd door performance managers, grotere pakketten gaan door tot aan de technisch directeur. Zijn goedkeuring heet de 'aero release', een intern signaal dat de ontwerpafdeling aan de slag mag. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar prestatievoordeel, maar ook naar timing – circuits als Monaco vragen bijvoorbeeld om high-downforce onderdelen, terwijl Baku juist low-downforce vereist. Alles moet perfect worden getimed.
De aerodynamische vormen worden vanuit de aero-afdeling van Racing Bulls in het VK doorgestuurd naar het ontwerpbureau in Faenza, waar ontwerpers de taak hebben om de conceptuele oppervlakken om te zetten in daadwerkelijke onderdelen. Het gaat daarbij niet alleen om het exact namaken van de vorm, maar ook om het ontwerpen met de juiste structurele integriteit – iets wat gebeurt met behulp van CAD- en structurele software. Het raceweekend in Barcelona is daar een goed voorbeeld van: teams werden gedwongen hun voorvleugels te verstevigen om te voldoen aan de strengere belastingstests van de FIA, die de extreme doorbuiging van de voorvleugel probeert tegen te gaan. Naar verwachting zullen alle tien teams hun vleugels moeten aanpassen, zelfs degenen die normaal gesproken weinig gebruikmaken van flex.
"Bij de ontwerpspecificatie hoort niet alleen de vereiste aero-vorm, maar ook verschillende eisen die te maken hebben met betrouwbaarheid en FIA-voorschriften", legt Piraccini uit. "Bodywork is eenvoudiger, omdat het enkel aan de reglementaire vorm moet voldoen. Maar bij structurele onderdelen zoals de voorvleugel, achtervleugel en vloer moeten we ook voldoen aan reglementaire eisen qua afmetingen én structurele sterkte om te voldoen aan de FIA-tests."
"In het technisch reglement staat een procedure waarbij een belasting op een aantal punten wordt toegepast. Bij elke stap van die belasting mag de vervorming van het flapje of de vleugel niet buiten bepaalde grenzen vallen. Dat alles maakt deel uit van de ontwerpspecificatie – en die is nu aangepast voor Barcelona."
Foto door: Red Bull Content Pool
Andere beperkingen zijn onder meer het vrijhouden van voldoende ruimte voor complexe koelsystemen, kabelbomen en uitsparingen voor meer dan 200 sensoren. Ontwerpers ontwerpen niet alleen de koolstofvezelonderdelen zelf, maar ook al het gereedschap dat nodig is om ze te produceren. Een nieuw ontwerp voor de vloer betekent bijvoorbeeld ook een nieuwe mal om die vorm te kunnen maken, dus deze processen worden zo goed mogelijk gesynchroniseerd.
"Al onze ontwerpers kunnen in real-time met dezelfde informatie werken en daarom is een van de belangrijkste hulpmiddelen van het ontwerpbureau de virtuele mock-up van de auto", voegt Piraccini toe. "Als je een groep hebt die aan de vloer werkt en een andere groep aan de carrosserie en ze overleggen niet tegelijkertijd met dezelfde informatie voor zich, dan kun je eindigen met een vloer die niet aansluit op de carrosserie — en dan verliezen we efficiëntie in ons ontwerpproces."
Het is belangrijk om te benadrukken dat dit geen lineair proces is. De productieafdeling zit niet werkloos te wachten tot de volledige ontwerpspecificatie is afgerond. Om de 'time to race' — een van de belangrijkste Key Performance Indicators in de ontwikkeling van een F1-auto, oftewel de tijd die het kost om een aero-concept daadwerkelijk op de wagen te krijgen — te verkorten, wordt de productieafdeling al in actie gebracht voordat de volledige specificatie is afgerond.
"Een voorvleugel bestaat uit verschillende onderdelen en we wachten niet op het allerlaatste stukje om het productieproces te starten", zegt Piraccini. "Zodra het hoofdvlak van de voorvleugel is vrijgegeven, begint de productieafdeling met de vervaardiging. Net als een dirigent in een orkest beheert de productiemanager de informatie en timing om ervoor te zorgen dat de 'time to race' zo kort mogelijk is."
Het produceren van koolstofvezelcomposieten vereist een zeer specifiek proces. Er wordt gewerkt in een zogenaamde 'cleanroom', waar koolstofvezelvellen worden gelamineerd met hars, om wat men een 'wet ply' noemt te verkrijgen. Zoals de naam al doet vermoeden, is de cleanroom een zorgvuldig gecontroleerde omgeving om te voorkomen dat er deeltjes op het materiaal terechtkomen, die de kwaliteit van het eindproduct zouden kunnen aantasten. Vuil tussen de lagen koolstofvezel kan later, bij gebruik en belasting, zelfs tot scheuren leiden.
Zodra het onderdeel gelamineerd is met wet ply, gaat het door een uithardingscyclus in een autoclaaf — een grote oven die op een bepaalde temperatuur (meestal tussen de 100 en 250 graden) en een druk van drie tot zeven bar wordt ingesteld. Daar wordt het carbonfiber composiet uitgehard en verkrijgt het zijn gunstige sterkte-gewichtsverhouding. Na het uitharden ondergaat het onderdeel een eerste controle en gaat het door naar de afwerkafdeling, waar het wordt gereinigd en gepolijst om resterend vuil te verwijderen.
Foto door: Red Bull Content Pool
Hoeveel reserveonderdelen er precies worden geproduceerd voor elke upgrade hangt af van de omstandigheden, aangezien niemand meer wil produceren dan nodig is — zowel om kosten als middelen te besparen. "Er is geen magisch getal", stelt Piraccini. "Monaco vereist achtervleugels met veel downforce en we weten allemaal hoe risicovol dat circuit is qua schade. Op basis van onze risicoanalyse kiezen we er dan bijvoorbeeld voor om vier of vijf vleugels te produceren. Maar soms kies je ervoor om het risico te nemen en slechts één of twee vleugels te maken, omdat het om prestaties draait."
"In het geval van de voorvleugels voor Barcelona is het echter geen nieuwe aerodynamische upgrade die gewoon 'leuk om te hebben' is, maar een verplichte aanpassing van de FIA. In dat geval kunnen we geen risico's nemen, dus is het werk al vroeg begonnen om ervoor te zorgen dat we in Spanje genoeg reserveonderdelen hebben die voldoen aan de nieuwe FIA-tests."
De vierde belangrijke stap in het proces is de kwaliteitsafdeling, die het nieuw geproduceerde onderdeel valideert. Naast dimensionale controles om te verzekeren dat het eindproduct voldoet aan de ontwerpspecificaties, zijn er ook twee manieren om de structurele integriteit van een onderdeel te testen. Er is een 'destructieve verificatieprocedure' (DVP) waarbij een onderdeel tot aan breuk wordt getest, en er zijn niet-destructieve tests (NDT) die op elk afzonderlijk onderdeel worden uitgevoerd voordat het op de auto wordt gemonteerd. Hier controleert het team dubbel of de nieuwe voorvleugel voor Barcelona stijf genoeg is om te voldoen aan de strengere belastingstests van de FIA.
Maar zoals Piraccini uitlegt, is dit ook geen lineair proces aangezien de kwaliteitsafdeling al in een eerder stadium ondersteuning biedt aan het productieproces. "Die expertise is al nodig tijdens de productie om de ‘time to race’ te versnellen. Als we een probleem constateren, is het cruciaal dat zo vroeg mogelijk te doen, zodat we niet helemaal opnieuw hoeven te beginnen. We voeren ook tests uit tijdens de levenscyclus van het onderdeel terwijl we het onderhouden. Een voorvleugel wordt gecontroleerd als deze nieuw is en opnieuw na een bepaald aantal kilometers, om te verzekeren dat er tijdens het rijden op de baan geen externe invloeden zijn geweest die de stijfheid hebben aangetast."
Foto door: Red Bull Content Pool
De laatste fase is het montageproces, waarbij subassemblages worden samengevoegd, zoals de volledige ophanging en de complete neusconstructie inclusief de voorvleugel. Terwijl Piraccini ons door de afdeling leidt, zien we met eigen ogen de nieuwe vloer voor Imola, die wordt voorzien van kabelbomen. Foto's maken is uiteraard niet toegestaan. Deze assemblages worden vervolgens naar de werkplaats gebracht. Ondertussen brengt de spuitafdeling de lak en sponsorstickers aan op elk onderdeel.
Meestal worden auto's in onderdelen verzonden en pas op het circuit volledig geassembleerd. Maar op het moment dat wij rondkijken, wordt er volop gewerkt aan de volledige assemblage van de auto's van Isack Hadjar en Liam Lawson in de racebays. Er bestaat zoiets als thuisvoordeel in de Formule 1: omdat Faenza op slechts twintig minuten van Imola ligt, kan Racing Bulls sommige deadlines iets opschuiven voordat de auto's moeten worden vrijgegeven.
Wat duidelijk is geworden, is de intensieve choreografie die nodig is om de tijd en kosten voor het ontwikkelen van nieuwe onderdelen verder te verkorten — nog verder aangescherpt door de aerodynamische beperkingen binnen F1. Efficiëntie is hét kernwoord, net als effectieve communicatie. Diezelfde werkwijze geldt zowel op het circuit als terug in de fabriek. Elke milliseconde telt.
Foto door: Red Bull Content Pool
Source: Motorsport