Streamliner F1
Per tutti gli Anni 50 in F1 vengono sperimentate monoposto
cosiddette Streamliner o aerodinamiche con lo scopo di estremizzare il concetto
di penetrazione aerodinamica riducendo quanto più possibile la resistenza all’avanzamento
(drag) e aumentare la velocità di punta.
Fino a quel momento la conoscenza era principalmente orientata alla meccanica e come costruire motori sempre più potenti e auto sempre più veloci. La conoscenza della aerodinamica era invece limitata ad altri campi applicativi poiché la prima si riteneva essere sufficiente per poter essere competitivi. Solo nell'ambito delle corse si approfondì il tema aerodinamico, ma non da un punto di vista teorico o scientifico, come fatto per il mondo aeronautico. Infatti lo sviluppo delle F1 Streamliner vide un proliferare di differenti soluzioni, ma nessuna aveva un progetto pienamente riuscito.
In quegli anni, carenare le ruote era concesso e la prima ad introdurre in F1 una soluzione simile ad un proiettile aerodinamico fu nel 1954 la Mercedes con la W196 con una carrozzeria completamente avvolgente. Un mese più tardi, anche la Connaught provò la sua Type B elaborando un concetto più avanzato e linee più pulite. Anch'essa seguiva il principio di auto completamente carenata in quanto si presumeva che la principale causa del drag fossero le ruote. Sebbene si migliorasse la forma aerodinamica, di contro, si aumentava l'area frontale e il peso complessivo.
La Mercedes esordì proprio quell’anno in F1 con due modelli, uno a ruote scoperte e l’altra con ruote carenate per i circuiti veloci. Per questa soluzione vennero condotti i primi studi della storia della F1 in galleria del vento su un modello in scala 1:1. La Mercedes W196 a ruote scoperte aveva un coefficiente aerodinamico Cx pari a 0.74, con una resistenza aerodinamica di 80 kg, ed era in grado di raggiungere i 158 km/h. La versione carenata aveva un Cx pari a 0.54 e, a parità di resistenza, toccava i 175 km/h.
Compreso il possibile vantaggio,
anche le altre squadre, Lancia e Cooper prime fra tutte, copiarono la
soluzione carenata. Tuttavia, l’aggravio di peso della carrozzeria per coprire
le ruote a discapito della manovrabilità e delle accelerazioni alle
basse velocità e il surriscaldamento delle ruote limitarono l'uso delle Streamliner solo nei “templi” della
velocità, Reims e Monza su tutti. Seguirono diverse scuole di pensiero con carrozzeria semi carenata, lasciando le sole ruote scoperte, o carrozzeria stretta e solo la zona frontale più filante. Ogni anno soprattutto a Reims, dove contava davvero l'aerodinamica, Maserati, Ferrari, Bugatti, Vanwall e Gordini produssero una "Reims Special". Essendo pochi i circuiti veloci, le "Reims Special" venivano portate e testate direttamente in pista senza veri studi e spesso restavano le uniche apparizioni. Infatti, alle alte velocità, intorno ai 290 km/h, il comportamento della vettura cambiava sostanzialmente e spesso questo fenomeno non poteva essere osservato nei test privati se non direttamente in un circuito veloce.
Throughout the 1950s, Formula 1 experimented with so-called Streamliner single-seaters, aiming to push the concept of aerodynamic efficiency to the extreme by reducing drag as much as possible and increasing top speed.
Up until that time, the knowledge and focus lay on improving the mechanical aspect of the cars, such as how to build increasingly powerful engines and faster cars. Aerodynamics, on the other hand, were sidelined for other purposes, as it was believed that mechanical knowledge alone was sufficient to remain competitive. The exploration of aerodynamics in racing was more of a practical endeavor rather than a theoretical or scientific one, as had been done in the aviation sector. The development of F1 Streamliners saw a proliferation of different solutions, but none achieved any success worth mentioning.
During those years, covering the wheels of F1 cars was allowed, and the first to introduce an aerodynamic concept in F1, bullet-like solution, was Mercedes in 1954 with the W196, featuring a fully enclosing body. A month later, Connaught also tried its Type B, developing a more advanced concept with cleaner lines. It, too, followed the principle of a fully enclosed car, as it was presumed that the wheels were the main cause of drag. Although the aerodynamic shape was improved, this approach increased the frontal area and the overall weight.
That year, Mercedes debuted in F1 with two models: one with open-wheels and another with covered wheels for fast circuits. This solution led to the first wind tunnel tests in F1 history on a full-scale 1:1 model. The open-wheeled Mercedes W196 had a drag coefficient (Cx) of 0.74, with aerodynamic resistance of 80 kg, and was able to reach 158 km/h. The covered version had a Cx of 0.54 and, with the same resistance, could reach 175 km/h.
Seeing the potential advantage, other teams, primarily Lancia and Cooper, copied the covered wheel solution. However, the added weight of the bodywork to cover the wheels, which compromised maneuverability and low-speed acceleration, along with wheel overheating, limited the use of Streamliners to the "temples" of speed, particularly Reims and Monza. Several schools of thought emerged, with some opting for semi-covered bodywork, leaving only the wheels exposed, or narrow bodywork with a more streamlined front section. Every year, especially at Reims, where aerodynamics truly mattered, Maserati, Ferrari, Bugatti, Vanwall, and Gordini produced a "Reims Special." Since there were few fast circuits, these "Reims Specials" were often brought and tested directly on the track without real studies and frequently made only a single appearance. In fact, at high speeds, around 290 km/h, the behavior of the car changed significantly, and this phenomenon often could not be observed in private tests, except when conducted on high speed circuits.
Mercedes W196
Alla sua prima apparizione, la W196 fu presentata ai giornalisti in versione molto diversa dalle macchine che avrebbero gareggiato. Questa
carrozzeria era sprovvista delle prese d’aria delle ruote posteriori e dei freni posteriori, del
parabrezza e al centro della bocca del radiatore era presente la stella a 3
punte.
La casa tedesca aveva intrapreso una strada fatta di notevoli compromessi assoggettando i principi aerodinamici, allora noti, a quelli del "Family Brand", in uso sulle auto sportive di serie, e alla funzionalità. Infatti, vennero da subito effettuati i primi aggiustamenti che modificarono in modo sostanziale la pulizia dei flussi andando ad aprire nella carrozzeria vistose prese d'aria davanti alle ruote posteriori, davanti all'abitacolo e tra le ruote. Gli ingombri della carrozzeria inoltre riducevano la visibilità del pilota in curva.
In its first iteration, the W196 was presented to journalists in a version that was quite different from the cars that would eventually race. This bodywork lacked air intakes for the rear wheels and brakes, as well as a windshield, and featured the three-pointed star at the center of the radiator grille.
The German manufacturer had taken a path of significant compromises, subordinating the aerodynamic principles known at the time to the "Family Brand" design used on their production sports cars, as well as to functionality. In fact, the first adjustments were quickly made, which significantly altered the cleanliness of the airflow by adding prominent air intakes in the bodywork in front of the rear wheels, in front of the cockpit, and between the wheels. Additionally, the size of the bodywork reduced the driver's visibility in corners.
Feb. 1954 – Unveiling to the press - Mercedes W196 [Anonymous – published on Grand Prix Reflections, A.
Pritchard]
La W196 fece il suo esordio, a campionato ormai iniziato, al GP di Francia del 1954 con la versione carenata, chiamata “Tipo Monza”. Sebbene la vettura vinse al debutto, lo stesso non si potè dire a Silverstone dove i tecnici Mercedes compresero meglio i limiti della carenatura.
The W196 made its debut, with the championship already underway, at the 1954 French Grand Prix with the streamlined version, called the "Tipo Monza." Although the car won on its debut, the same couldn't be said at Silverstone, where Mercedes technicians better understood the limitations of the streamlined bodywork.
Nel corso del 1955 furono svolti ulteriori test aerodinamici
provando diversi musi ancora più filanti con un profilo in alluminio, aggiunti
in maniera posticcia.
Throughout 1955, further aerodynamic tests were conducted, by experimenting with even more streamlined noses featuring an aluminum profile, added in an improvised manner.
[Anonymous]
Sept. 1955 – Test
Monza – Mercedes W196 tests a profiled nose and full-width opening [Anonymous]
Altri test aerodinamici hanno visto la comparsa di un’ala
dietro al pilota con lo scopo di frenare la monoposto aprendosi come un flap di
un aereo. L’esperimento derivava da una soluzione applicata sulle vetture sport
300 SLR.
Other aerodynamic tests saw the introduction of a wing behind the driver, designed to brake the car by opening like an airplane flap. This experiment was derived from a solution applied to the 300 SLR sports cars.
Connaught Type B
Anche la Connaught, team che partecipò al primo decennio di F1, realizzò 3 telai Type B Streamliner. La Connaught fu il primo team di F1 ad avere una propria galleria del vento che permise al designer Clarke di concepire la Type B lontano dai riflettori, contemporaneamente e indipendentemente dal progetto Streamliner della Mercedes. Il primo prototipo, tenuto nascosto per un anno risale al 1954, mostra una carenatura a tutta lunghezza con linee pulite e assenza di prese naca, esclusa quella caratteristica sul cofano motore. La carrozzeria in alluminio, realizzata in corpo unico, permetteva al pilota, differentemente dalle forme massicce della W196, di avere una eccellente visibilità. Oltre a questo, il progetto aveva posto maggiore attenzione alla pulizia dei flussi e una maggiore funzionalità. La carrozzeria non prevedeva aperture per il raffreddamento degli pneumatici in quanto la Connaught aveva avuto cura di studiare insieme al fornitore pneumatici in grado di sopportare temperature più alte. Questo modello presentava i cerchi Borrani poi sostituiti da quelli in lega.
Connaught, a team that participated in the first decade of F1, built three Type B Streamliner chassis. Connaught was the first F1 team to have its own wind tunnel, which allowed designer Clarke to develop the Type B away from the spotlight, simultaneously and independently from Mercedes' Streamliner project. The first prototype, kept hidden for a year and dating back to 1954, featured full-length streamlined bodywork with clean lines and no NACA ducts, except for the distinctive one on the engine cover. The aluminum bodywork, made in a single piece, allowed the driver to have excellent visibility, unlike the bulky shapes of the W196. In addition, the design placed greater emphasis on clean airflow and improved functionality. The bodywork did not include openings for cooling the tires, as Connaught had carefully collaborated with the tire supplier to develop tires capable of withstanding higher temperatures. This model initially featured Borrani wheels, which were later replaced by alloy ones.
Aug. 1954 – Unveiling to the press at Goodwood - Connaught B prototype [Archive Automobilia Ladenburg]
La seguente fotografia risale al primo settembre 1954 presso la fabbrica della Connaught.
The following photo dates from 1 September 1954 at the Connaught factory.
Sept. 1954 – Send, Surrey - Connaught B – chassis B1 [Getty]
Nel mese di novembre furono eseguiti i primi test. Tutte le sessioni sperimentali fino all'aprile dell'anno successivo furono eseguite con l'unico esemplare esistente, la B1. Nelle foto seguenti è visibile la carrozzeria in alluminio realizzata in un unico pezzo.
In November, the first tests were conducted. All experimental sessions until April of the following year were carried out with the only existing prototype, the B1. In the following photos, the aluminum bodywork, made in a single piece, is visible.
Nov. 1954 - Test at Silverstone - Connaught Type B - chassis B1 [Leslie Marr – published on Grand Prix Reflections, A. Pritchard]
Nov. 1954 - Test at Silverstone - Connaught Type B - chassis B1 [Autosport]
La prima vera apparizione è però datata aprile 1955 a Goodwood in una gara non valevole per il
mondiale di F1, visibile nella sua veste definitiva.
The first true appearance of the car took place in April 1955 at Goodwood in a non-championship F1 race, where it was seen in its final form.
Solo nel luglio 1955, nel GP di Gran Bretagna, la Connaught partecipò con 3 vetture Streamliner. Le configurazioni aerodinamiche erano molto simili tra loro a parte l'apertura anteriore più piccola per la B2 e una carrozzeria inferiore più scavata dietro alle ruote sia anteriori che posteriori per la B1. Visti i risultati modesti però, rimase l’unica apparizione in F1.
It wasn't until July 1955, at the British Grand Prix, that Connaught competed with three Streamliner cars. The aerodynamic configurations were very similar, except for the smaller front opening on the B2 and a more sculpted lower body behind the front and rear wheels on the B1. However, due to modest results, this remained their only appearance in F1.
Jul. 1955 - British GP – Connaught Type B #38 - chassis B3 [Anonimo]
1956 – Connaught Type B #4 - chassis B1 [Anonymous]
La Connaught abbandonò tale soluzione a causa di una vettura poco affidabile la cui carrozzeria era spesso danneggiata più durante la movimentazione in garage o sul trasportatore che non in pista. Tali danni diventavano uno svantaggio in termini sia temporali che economici, vista la costruzione in un unico pezzo.
The Streamliner solution was eventually abandoned due to the car's unreliability and the frequent damage to the bodywork, which often occurred more during handling in the garage or on the transporter than on the track. These damages became a disadvantage in both time and cost, given the single-piece construction of the bodywork.
Cooper T40
Anche la Cooper nel 1955 studiò una vettura Streamliner derivata
dalle linee della sua vincente sport car, ma con un motore centrale 6 cilindri
Bristol. Nei giorni antecedenti il GP britannico, Jack Brabham testò la nuova
T40 carenata.
In 1955, Cooper also developed a Streamliner car, derived from the lines of its successful sports car, but with a mid-engine 6-cylinder Bristol-type. In the days leading up to the British GP, Jack Brabham tested the new streamlined T40.
Jul? 1955 –
Prototype of the Cooper T40 [Autosport]
Nel GP della Gran Bretagna del 1955, la T40 fece il suo esordio, anch’essa con modesti risultati. La macchina si fece notare per una
carrozzeria aerodinamica leggera che carenava completamente le ruote e per la posizione del motore. Tuttavia, la cilindrata e la potenza inferiori alla concorrenza ne
limitarono la competitività. Questo modello prese parte solo a una gara di F1.
The T40 made its debut at the 1955 British Grand Prix, also with modest results. The car stood out for its lightweight aerodynamic bodywork that fully enclosed the wheels and for the engine's position. However, its smaller engine displacement and lower power compared to the competition limited its competitiveness. This model only participated in one F1 race.
Jul. 1955 – British GP – Cooper T40 – chassis CB-1-55 [T. C. March, published on Grand
Prix Reflections, A. Pritchard]
Jul. 1955 – British GP - GP della Gran Bretagna - Cooper T40 – chassis CB-1-55 [Anonymous]
Lancia D50
La Lancia debuttò anch’essa in F1 nel 1954 con la D50. La
caratteristica principale era il posizionamento dei serbatoi tra le ruote raggiungendo
un vantaggio duplice. Un miglioramento dell’aerodinamica della monoposto e un bilanciamento
dei pesi posti più vicino al baricentro. Una sua evoluzione riguardò la D50
Streamliner carenata che però non fece mai il suo debutto a causa del ritiro
dalle corse della stessa Lancia avvenuto dopo la scomparsa prematura di Ascari.
Infatti, è noto un telaio con carrozzeria Streamliner in fase di allestimento non
ancora verniciata e che probabilmente avrebbe dovuto debuttare a Reims o Monza nel
1955. Due delle pochissime foto, che ne certificano l'esistenza, furono fatte il
26 luglio 1955 in occasione della cessione delle auto a Ferrari e
che la ritraggono insieme agli altri modelli D50.
Lancia also made its F1 debut in 1954 with the D50. The main feature of the car was the placement of the fuel tanks between the wheels, achieving a dual advantage: improved aerodynamics of the single-seater and better weight distribution closer to the center of gravity. An evolution of this model was the D50 Streamliner, which was fully streamlined, but it never made its debut due to Lancia's withdrawal from racing after the untimely death of Ascari. In fact, there is a known chassis with a Streamliner body that was in the process of being assembled and not yet painted, which was likely intended to debut at Reims or Monza in 1955. Two of the very few photos that confirm its existence were taken on July 26, 1955, when the cars were handed over to Ferrari, showing it alongside other D50 models.
Jul. 1955 – Turin – Handing over of Lancias D50 to Ferrari [Anonymous]
As we will see later, this bodywork, although never used and never tested on the track, served as inspiration for Ferrari's own Streamliner car, which was tested during the following season.
Maserati 250F
Maserati 250F – scale model [Museo Enzo Ferrari]
Sept. 1955 – Italian GP – Maserati 250F chassis 2518 [Klemantaski Collection]
La 250F Streamliner fu ulteriormente modificata
all’anteriore con prese dei freni più generose per gareggiare al GP di Siracusa
nell’ottobre dello stesso anno.
The 250F Streamliner was further modified at the front, with larger brake intakes, to compete in the Syracuse GP in October of the same year.
Oct. 1955 – Test
Monza – Maserati 250f chassis 2518 [Anonymous]
Nel 1956 la Streamliner ricomparve a Reims con un muso
ulteriormente affinato, con la comparsa di diverse prese naca sul cofano motore
e l’assenza delle feritoie laterali per lo sfogo di aria calda.
In 1956, the Streamliner reappeared at Reims with an even more refined nose, featuring several NACA ducts on the engine cover and the absence of side slits for the two hot air exhausts.
Jun. 1956 – France GP – Maserati 250F chassis 2522? [Archive Cahier]
Jun. 1956 – France GP – Maserati 250F chassis 2522? [Anonymous]
Gordini T32
Una terza scuola di pensiero riteneva di mantenere una carrozzeria snella, ignorando le turbolenze generate dalle ruote e concentrandosi sulla sola sezione frontale. L’Equipe Gordini fece suo questo concetto ed esordì durante le prove del GP di Italia
del 1955 con un muso avvolgente le ruote anteriori della T32. Ci furono tre
versioni con diversa lunghezza dei tubi di scarico. La prima aveva gli scarichi
appena dietro alle ruote anteriori, la seconda era una via di mezzo con
scarichi ad “organo” e l’ultima con gli scarichi che correvano fin davanti alle
ruote posteriori.
A third school of thought believed in maintaining a narrow body, ignoring the turbulence generated by the wheels and concentrating on the front section alone. The Equipe Gordini made this concept its own and debuted during practice for the 1955 Italian GP with a nose that wrapped around the front wheels of the T32. There were three versions with different exhaust pipe lengths. The first had the exhausts just behind the front wheels, the second was a middle ground with ‘organ’ exhausts and the last with the exhausts running all the way in front of the rear wheels.
1955 - Unveiling to the press Gordini T32 chassis 32-0041 [Archive Smith – Alamy]
Sept. 1955 – Italian GP – Gordini T32 chassis 32-0041 [Anonymous]
La T32 semi carenata prese poi parte in molti gran premi del
1956.
The semi-streamlined T32 then took part in many grand prix races in 1956.
Apr. 1956 – Goodwood - Gordini T32 with short exaust pipes chassis 32-0041 [GP Library – Alamy]
Jul. 1956 – British GP – Gordini T32 with "organ" exhausts chassis 32-0042 [Archive Cahier]
Bugatti Type 251
Sviluppata da Gioacchino Colombo con motore centrale
trasversale 8 cilindri in linea da 2500 cc, la vettura presentava un passo
corto, nonostante il peso considerevole, e quattro serbatoi posti ai lati
dell’abitacolo per una distribuzione dei pesi bilanciata. Il suo debutto era
inizialmente previsto per il Gran Premio A.C.F. del 1955, ma fu annullato in
seguito al disastro di Le Mans. In realtà, la vettura, ancora in fase di
sviluppo, fu presentata solo nell'autunno del 1955. L'unica veste della vettura
era Streamliner semi carenata, ispirandosi ai concetti della scuola di pensiero che prediligeva le ruote scoperte. Al suo debutto la carenatura riguardava sia le
ruote anteriori che posteriori.
Developed by Gioacchino Colombo with a transversal mid-engine inline 8-cylinder 2500 cc, the car featured a short wheelbase despite its considerable weight, and four fuel tanks positioned on either side of the cockpit for balanced weight distribution. Its debut was initially planned for the 1955 A.C.F. Grand Prix, but it was canceled following the Le Mans disaster. In fact, the car, still in development, was only unveiled in the fall of 1955. The only version of the car had a semi-streamlined bodywork, inspired by the design philosophy that favored exposed wheels. At its debut, the streamlining covered ahead of the front wheels and behind the rear wheels.
Nov. 1955 – First tests on the track of the aerodrome of Strasburgo-Entzheim - chassis 251-001
[Anonymous]
Jul. 1956 – Qualifying session at France GP [Mattijs Diepraam]
Jul. 1956 – Qualifying session at France GP – chassis 251-002 [Anonymous]
The Bugatti adventure did not even last a GP, due to mechanical failures of the accelerator.
Ferrari D50
Jun. 1956 - test Monza – Ferrari D50 chassis 0006 [Anonymous – Formula Ferrari, P. D’Alessio]
Jul. 1956 – France GP – Ferrari D50 Chassis 0006 from different views [GPL Collection]
Jul. 1956 – France GP – Ferrari D50 Chassis 0006 [Anonymous]
Le frettolose conclusioni riportate dai piloti che provarono la Streamliner e l'assenza di dati della galleria del vento fecero abbandonare prematuramente l'idea di investire ulteriormente nel progetto.The hasty conclusions reported by the drivers who tested the Streamliner and the lack of wind tunnel data led to the premature abandonment of further investment in the project.
Vanwall VW6
La Vanwall realizzò la sua monoposto Streamliner che esordì, come ormai da tradizione, nel GP di Francia. La vettura si presentava con ruote anteriori completamente carenate, lasciando esposte al flusso d'aria quelle posteriori.
Vanwall realized its Streamliner single-seater, which made its debut, as is tradition, at the French Grand Prix. The car featured fully covered front wheels, leaving the rear wheels exposed to the airflow.
Jul. 1957 – France GP - Vanwall chassis VW6 [Anonymous]
Cooper T51
Nonostante la Federazione avesse reso illegale la copertura
delle ruote a partire dal 1959, le stesse squadre dismisero presto le
carrozzerie carenate impiegando le proprie risorse in altre soluzioni e
innovazioni più efficienti. Il solo impiego di tali carrozzerie in un paio di
gran premi l’anno non era forse ritenuto sufficiente come investimento. Infatti, le carrozzerie in alluminio spesso erano realizzate in un unico corpo con conseguenti difficoltà di montaggio e smontaggio. Sebbene fossero carrozzerie funzionali erano anche molto costose da realizzare e da riparare, considerando che il metallo impiegato era leggero ma facilmente danneggiabile.
1959 – Unveiling to the press of the Cooper T51, front and rear [Anonymous]
1959 - Test Silverstone of the Cooper T51 [Anonymous]
Tutti questi tentativi, dettati più dalla improvvisazione che da studi teorici, misero in allerta la Federazione che vietò l'uso di carenature delle ruote. Tuttavia, gli esperimenti fatti permisero ai progettisti di porre maggiore attenzione ai flussi d'aria lavorando sulla continua riduzione della resistenza aerodinamica. Da un lato schermi avvolgenti l'abitacolo, dall'altro, con il posizionamento del motore dietro al pilota, si realizzarono monoposto sempre più snelle, riducendo significativamente la sezione frontale.
All these attempts, driven more by improvisation than by theoretical studies, alerted the Federation, which banned the use of wheel coverings. However, the experiments allowed designers to focus more on airflow pattern, working on continuously reducing aerodynamic drag. This led to increasingly streamlined single-seaters with reduced frontal sections, also achieved by using enveloping cockpit screens and positioning the engine behind the driver.
Solo a partire dagli anni ’70, i nuovi concetti di
deportanza fecero riapparire soluzioni differenti, ma non per questo meno
estreme, con lo scopo di ridurre la sezione frontale della vettura e aumentare
il carico aerodinamico da essa stessa generato impiegando musi avvolgenti, ruote
anteriori o posteriori più piccole, ecc.
Un giorno io non ci sarò più. Spero che le rosse vetture che portano il mio nome continueranno ad esserci anche dopo di me ed a farsi onore su tutti i circuiti del mondo.Enzo Ferrari
Credits:
Autosport
Motorsport
Magazine
Grand Prix Reflections, A. Pritchard
A Record of
Grand Prix and Voiturette Racing
Formula
Ferrari, P. D’Alessio
A Story of Formula 1, D. Jenkinson
Racing Car Review, D. Jenkinson
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