De auto die zo goed was dat hij verboden werd

Tegen de jaren negentig hing de downforce van een Formule 1-auto uiterst nauw af van zijn precieze hoogte en hoek boven het wegdek — en elke hobbel, elke remmanoeuvre en elke bocht verstoorde dat. De Williams FW14B verving zijn veren door computergestuurde hydraulische cilinders die de auto vijftig keer per seconde herpositioneerden. Hij pakte de titel van 1992 al bij de elfde race, en binnen twee jaar werd de techniek verboden.

Het platformprobleem

De vleugels en de vloer van een moderne racewagen zijn afgesteld op precies één houding: een bepaalde rijhoogte, een bepaalde rake, stabiel gehouden boven het wegdek. Maar een gewone vering is er juist om de auto te laten bewegen — hij rolt in bochten, duikt bij het remmen, zakt bij het optrekken en vangt hobbels op, expres. Elk van die bewegingen trekt het aerodynamische platform weg van zijn sweet spot, zodat de auto precies dan de minste downforce heeft wanneer de coureur het meeste van de auto vraagt. In de jaren tachtig vochten de teams dit uit met steeds stijvere veren, en ruilden zo grip van de banden op hobbels in voor grip van de vloer in schone lucht. De FW14B stopte met ruilen en schrapte het compromis.

Bij elk wiel vervangen hydraulische cilinders de veren — sensoren meten de rijhoogte, de rolhoek en de duikhoek van de carrosserie, en actuatoren houden het platform waar de aerodynamici het willen hebben.

De vering wordt software

In plaats van veren en schokdempers droeg elke hoek van de FW14B een hydraulische cilinder. Sensoren maten honderden keren per seconde de rijhoogte, de rolhoek en de duikhoek van de auto; een computer vergeleek die metingen met de ideale houding uit de aerodynamische kaart; en de cilinders duwden elk wiel zo dat de carrosserie precies daar bleef, met zo'n vijftig correcties per seconde. Grip hing niet langer af van veerstijfheden die op vrijdag waren gekozen, maar van code. De auto kon zelfs in een bocht hellen of onderweg zijn rake aanpassen op de rechte stukken — houdingen die geen passieve vering ooit kon vasthouden.

Downforce die nooit een ronde vrijaf neemt

De winst stapelt zich op over de hele ronde. Een auto met passieve vering verliest downforce bij elke beweging: rollen tilt in bochten één kant van de vloer op, duiken duwt de voorvleugel tijdens het remmen uit zijn sweet spot. Omdat hij vlak bleef, behield de FW14B de hele tijd vrijwel al zijn downforce — goed voor zo'n twee seconden per ronde, een eeuwigheid in de Formule 1. Nigel Mansell pakte de titel van 1992 al na de elfde van zestien races; de auto boekte tien overwinningen en vijftien pole positions, uit evenveel races.

Zo goed dat het weg moest

De FIA verbood actieve vering — samen met tractiecontrole en de andere rijhulpsystemen — voor 1994, deels om de kosten, deels uit angst dat coureurstalent werd weggeautomatiseerd. Het blijft een van de duidelijkste voorbeelden in de techniek van een technologie die verboden werd omdat ze te goed werkte. Het idee ontsnapte, zoals altijd, aan het reglement: elke adaptieve schokdemper in een moderne auto, die de weg aftast en zichzelf in milliseconden bijstelt, is de FW14B in burger.

Ga dieper: waarom het platform stilhouden seconden waard isvoor ingenieurs

Downforce hangt sterk af van rijhoogte en rake — dicht bij de grond kan een paar millimeter beweging de bijdrage van de vloer met enkele procenten veranderen. Bochtgrip schaalt met de totale verticale belasting, dus als rollen en duiken het platform precies midden in de bocht ~10% van zijn downforce kosten, verliest de auto ~10% van zijn aerodynamische grip op precies het moment dat de grip de grens is. Houd het platform stil en dat hele verlies komt terug — elke bocht, elke ronde. Twee seconden per ronde was niet één grote truc; het waren er honderd kleine, allemaal met dezelfde naam: 'de vloer bleef waar hij werkt'.