L'effetto suolo si basa su un principio fondamentale della fisica dei fluidi: il teorema di Bernoulli. Quando un fluido (qui, l'aria) accelera, la sua pressione diminuisce. Forzando l'aria ad accelerare sotto la vettura, si crea una zona di bassa pressione che genera carico aerodininamico.

Schema tecnico dell

Teorema di bernoulli applicato alla F1

Immagina l'aria come acqua in un tubo. Quando il tubo si restringe, l'acqua deve accelerare per mantenere lo stesso flusso. Questa accelerazione è accompagnata da una diminuzione di pressione.

Sotto una F1, accade esattamente questo:

1. L'aria entra sotto la vettura dalla parte anteriore
2. Lo spazio tra il fondo e l'asfalto si restringe (tunnel Venturi)
3. L'aria accelera per passare attraverso questo spazio ridotto
4. La pressione cala, creando una "aspirazione" verso il basso
5. Il diffusore posteriore decelera l'aria e la reimmette nella scia

Differenza con gli alettoni tradizionali

Il grande vantaggio dell'effetto suolo: genera carico con meno resistenza rispetto agli alettoni. Questo si chiama efficienza aerodinamica.

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Un fondo moderno di F1 non è affatto "piatto". È un pezzo scultoreo complesso con canali, tunnel e profili meticolosamente ottimizzati.

Anatomia del fondo 2022-2025

Zona anteriore (splitter):

• Lama orizzontale che taglia l'aria sotto il telaio
• Crea la prima zona di bassa pressione
• Protegge l'ingresso dei tunnel Venturi

Tunnel Venturi:

• Canali profilati che corrono lungo ogni lato della vettura
• Sezione che si restringe progressivamente verso il retro
• Responsabili dell'accelerazione dell'aria e della diminuzione di pressione

Zona centrale:

• Generalmente piatta per regolamento
• Include la "plancia" (asse di legno) per controllare l'altezza
• Spazio critico per il flusso d'aria

Diffusore:

• Sezione posteriore che si espande verso l'alto
• Decelera l'aria per recuperare pressione
• Massimizza l'estrazione d'aria da sotto la vettura

Materiali e costruzione

Il fondo è fabbricato in fibra di carbonio con strutture a nido d'ape per la rigidità. Deve sopportare forze aerodinamiche di diverse tonnellate pesando il meno possibile.

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I tunnel Venturi sono la firma aerodinamica delle F1 dal 2022. Questi canali scolpiti nel fondo sono responsabili della maggior parte dell'effetto suolo.

Come funzionano i tunnel

Ingresso (gola): Apertura ampia nella parte anteriore del tunnel, l'aria entra a velocità moderata.

Sezione convergente: Il tunnel si restringe progressivamente, forzando l'aria ad accelerare. La velocità può superare localmente i 300 km/h.

Collo: Punto più stretto del tunnel, massima velocità, minima pressione. Qui si genera il carico.

Sezione divergente: Il tunnel si espande verso il diffusore, l'aria decelera e la pressione aumenta.

Ottimizzazione dei team

Ogni team ha sviluppato la propria interpretazione dei tunnel Venturi:

Red Bull RB20 (2024): Tunnel molto aggressivi con sezione di collo stretta, massimizzando il carico ma richiedendo un'altezza molto precisa.

McLaren MCL38 (2024): Tunnel progressivi con sezione di collo più ampia, offrendo più tolleranza alle variazioni di altezza.

Ferrari SF-24 (2024): Approccio ibrido con tunnel di geometria variabile secondo i circuiti.

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Il diffusore è spesso considerato l'elemento più importante dell'aerodinamica F1. Situato nella parte posteriore del fondo, "pompa" aria da sotto la vettura.

Ruolo del diffusore

1. Estrazione d'aria: Crea un effetto di aspirazione che accelera il flusso nei tunnel
2. Recupero di pressione: Decelera progressivamente l'aria per evitare la separazione
3. Connessione con l'alettone posteriore: L'aria del diffusore interagisce con l'alettone posteriore

Regolamentazione del diffusore

La FIA impone dimensioni rigorose per limitare l'effetto suolo:

Beam wing e interazione

Il beam wing (alettone secondario tra il diffusore e l'alettone posteriore) ottimizza l'interazione tra questi due elementi. Accelera l'aria sopra il diffusore, aumentando l'effetto di pompaggio.

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L'effetto suolo non è un'invenzione recente. La Formula 1 lo ha esplorato, vietato e poi reintrodotto nel corso di decenni.

L'era originale (1977-1982)

Lotus 78 (1977): Colin Chapman introduce le prime minigonne laterali che sigillano il fondo della vettura. L'effetto suolo esplode.

Lotus 79 (1978): La prima vera "vettura ad effetto suolo". Mario Andretti diventa campione del mondo con una monoposto rivoluzionaria.

Brabham BT46B (1978): La "fan car" di Gordon Murray usa un ventilatore per aspirare aria da sotto la vettura. Vietata dopo una sola vittoria.

Il divieto (1983-2021)

La FIA vietò le minigonne laterali nel 1983 per ragioni di sicurezza. Senza sigillatura, l'effetto suolo diventò imprevedibile e pericoloso. I regolamenti imposero quindi fondi piatti rialzati, riducendo drasticamente l'effetto suolo.

Evoluzione delle restrizioni:

• 1983: Divieto delle minigonne
• 1994: Fondo piatto obbligatorio e rialzato
• 1995-2021: Effetto suolo marginale, alettoni dominanti

Il ritorno (2022-presente)

Il regolamento 2022 ha reintrodotto ufficialmente l'effetto suolo con tunnel Venturi integrati. L'obiettivo: permettere alle vetture di seguirsi più da vicino.

Differenze con gli anni '80:

• Nessuna minigonna mobile (sigillatura passiva dal fondo)
• Fondo completamente regolamentato
• Dimensioni dei tunnel imposte
• Diffusore standardizzato

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Il regolamento 2022 ha rivelato un fenomeno inaspettato: il porpoising. Questa oscillazione verticale della vettura ha dominato le discussioni tecniche di quella stagione.

Cos'è il porpoising?

Il porpoising è un'oscillazione auto-sostenuta causata dall'effetto suolo stesso:

1. La vettura genera molto carico
2. Il carico spinge la vettura verso il suolo
3. Il fondo si avvicina troppo all'asfalto
4. Il flusso d'aria "si stacca" (stallo aerodinamico)
5. Il carico scompare bruscamente
6. Le sospensioni spingono la vettura verso l'alto
7. Il flusso si ristabilisce, il carico torna
8. Il ciclo si ripete

Impatto sui team 2022

Soluzioni tecniche

Aumentare l'altezza: Riduce il porpoising ma sacrifica l'effetto suolo.

Irrigidire le sospensioni: Limita le oscillazioni ma degrada il comportamento meccanico.

Modificare il fondo: Riduce la sensibilità allo stallo ma può costare carico.

Direttiva Tecnica FIA (2023): La FIA ha imposto bordi del fondo rialzati per ridurre naturalmente il porpoising.

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Il cambio di regolamento ha modificato profondamente la distribuzione del carico sulle vetture.

Distribuzione del carico

Prestazioni comparative

Nota: Nel 2022, il carico totale è inizialmente diminuito, ma l'efficienza (rapporto carico/resistenza) è aumentata. I team hanno da allora recuperato il carico perso mantenendo questa migliore efficienza.

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L'obiettivo principale del regolamento 2022 era facilitare i sorpassi. L'effetto suolo contribuisce direttamente.

Perché le vetture possono seguirsi

Con il vecchio regolamento, una vettura che ne seguiva un'altra perdeva fino al 40% del suo carico nella scia ("aria sporca"). Gli alettoni, perturbati dalla turbolenza, smettevano di funzionare correttamente.

Con l'effetto suolo, la maggior parte del carico viene da sotto la vettura. La scia disturba meno questa zona. Gli studi della FIA mostrano:

Statistiche sui sorpassi

I dati della FIA confermano il miglioramento:

• 2021: Media di 43 sorpassi per gara
• 2022: Media di 56 sorpassi per gara (+30%)
• 2024: Media di 52 sorpassi per gara (stabilizzazione)

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Perché l'effetto suolo è stato vietato?

L'effetto suolo del 1977-1982 era pericolosamente imprevedibile. Le minigonne laterali mobili potevano bloccarsi o staccarsi improvvisamente, causando gravi incidenti. Diversi piloti furono feriti o morirono in incidenti legati a perdite improvvise di carico. La FIA preferì vietare questa tecnologia fino a quando non potesse essere dominata in modo sicuro.

Il fondo può toccare l'asfalto?

No, il regolamento impone una plancia di legno (plank) sotto il fondo che non deve consumarsi più di un millimetro durante la gara. Se l'usura supera questo limite, il pilota viene squalificato. Questo garantisce un'altezza minima per sicurezza e parità sportiva.

Come simulano i team l'effetto suolo?

I team usano due strumenti principali: la CFD (Fluidodinamica Computazionale) per le simulazioni numeriche, e la galleria del vento per le prove fisiche. In galleria del vento, il suolo è simulato con un tappeto mobile che riproduce il movimento relativo tra la vettura e la pista. Questi metodi sono complementari e molto regolamentati dalla FIA.

L'effetto suolo funziona sotto la pioggia?

L'effetto suolo si riduce considerevolmente su pista bagnata. L'acqua entra sotto la vettura e disturba il flusso d'aria nei tunnel Venturi. Inoltre, gli pneumatici da pioggia sollevano enormi quantità d'acqua che "allagano" il fondo. Per questo le prestazioni delle F1 calano proporzionalmente più di quelle delle vetture turismo sotto la pioggia.

Quale sarà l'evoluzione dell'effetto suolo nel 2026?

Il regolamento 2026 manterrà l'effetto suolo ma introdurrà l'aerodinamica attiva. I tunnel Venturi saranno ancora presenti, ma le vetture saranno più piccole e leggere. L'obiettivo è mantenere i vantaggi dell'effetto suolo (sorpassi più facili) aggiungendo nuove possibilità strategiche con alettoni mobili.

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L'effetto suolo ha trasformato la Formula 1 permettendo vetture più efficienti e gare più spettacolari. Per comprendere l'altra rivoluzione aerodinamica, scopri il nostro articolo sul DRS e la sua futura sostituzione con l'aerodinamica attiva.