F1 Aerodynamik

Luft-Nummer

Foto: BMW F1 17 Bilder

Die Aerodynamik eines F1-Boliden ist eine Wissenschaft für sich. Anhand exklusiver Computersimulationen aus den Designstudios von BMW zeigen wir Ihnen, wie kompliziert das Spiel mit der Luft inzwischen geworden ist.

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So stellt man sich den Urknall vor. Das Computerschaubild zeigt, was mit der Luft passiert, wenn ein Formel 1-Auto in Vorwärtsbewegung ist. Der Fahrtwind, der in geordneten Linien auf den Frontflügel trifft, scheint einen halben Meter später zu explodieren. Er nimmt einen Irrweg mit wilden Zacken und opulenten Wirbeln. Wer die virtuelle Animation dessen sieht, was der Diffusor und der Heckflügel wieder ausspucken, der beginnt zu begreifen, warum das Überholen so schwierig geworden ist.

Arbeit im Detail

Die Luft schießt wie Lava nach einem Vulkanausbruch nach oben. Das dicht folgende Fahrzeug verliert bis zur Hälfte des Abtriebs. Darum konzentriert sich die aerodynamische Entwicklung schon lange nicht mehr auf Komponenten, die primär Anpressdruck erzeugen. „Die Arbeit am Flügel selbst steht praktisch still. Wir kümmern uns hauptsächlich um Details wie Endplatten, Deflektoren oder Finnen, die dafür sorgen, dass der Flügel bei allen Fahrzuständen optimal angeströmt wird“, fasst BMW-Technikdirektor Willy Rampf zusammen.

Aus Sicht eines Aerodynamikers ist ein Formel 1-Auto eine Fehlkonstruktion. Die freistehenden Räder, die spinnenförmigen Aufhängungselemente, von der Karosserie losgelöste Flügel, das offene Cockpit mit der Airbox und dem Überrollbügel darüber bieten der Luft die Angriffsfläche, um das zu tun, was die Windkanalexperten gar nicht mögen: Sie spaltet sich unkontrolliert in alle Richtungen auf. Der Aerodynamiker ist ständig damit beschäftigt, die Luft wieder einzufangen, um sie dorthin zu dirigieren, wo er sie haben will. Oder Turbulenzen von den Stellen wegzulenken, wo sie Schaden anrichten könnten.

Luftströme sichtbar gemacht

Deshalb sind heutige Formel-Autos ein Kompromiss von vorne bis hinten, vollgepflastert mit Strömungskorrektoren. „Wir haben bis zu 50 Deflektoren am Auto“, bestätigt Rampf. Moderne Computertechnik macht es möglich, dass der Weg der Luft sichtbar wird. CFD (Computational fluid dynamics) ist eine Art digitaler Windkanal. Die Software berechnet und visualisiert die Strömung. Wenn es zu einer Frontflügelendplatte 100 neue Lösungen gibt, dann filtert CFD die besten 20 aus. Nur die werden als 60-Prozent-Modell in real gebaut.

Die Hilfe des Computers spart somit Zeit und Geld. Die Farben, die das CFD-Modell dem Auto zuordnet, verraten den Strömungszustand. Grün und Blau stehen für Unterdruck, also eine schnelle Strömung. Rot und Gelb bedeuten das Gegenteil. Ziel der Aerodynamiker ist es dabei immer, bei möglichst großem Abtrieb, möglichst wenig Luftwiderstand zu bieten. In unserer Fotoshow zeigen wir Ihnen im Detail, mit welchen Tricks die Designer die Luftströme um das Auto führen.

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