Ground effect: een grotere cirkel, gekocht met lucht

De grip van een band wordt begrensd door hoe hard hij tegen het wegdek gedrukt wordt — dus wat als lucht dat drukken kon overnemen? De Lotus 79 uit 1978 vormde zijn hele onderkant tot twee vernauwende tunnels die de auto op de baan zogen, en vermenigvuldigde de grip zonder er een zwaardere auto voor nodig te hebben. Dat idee is vandaag weer de baas in de Formule 1.

Een grotere cirkel, gekocht met lucht

Alles wat een band doet — optrekken, remmen, sturen — put uit hetzelfde budget: wrijving, die toeneemt met de verticale belasting die op de band drukt. Voeg belasting toe met ballast en je wint niets, want die extra massa vraagt precies de extra grip die ze oplevert. Voeg belasting toe met lucht en de rekensom verandert helemaal: downforce drukt de banden harder aan, zonder dat de auto er een gram zwaarder van wordt. De gripcirkel van de auto wordt gewoon groter. Dat is de hele businesscase van racewagen-aerodynamica, en niemand verzilverde het zo goed als Lotus in 1978.

Gratis downforce

Een vleugel maakt downforce eerlijk maar duur: hij duwt een groot bord door de lucht, en elke kilo downforce kost topsnelheid. De 79 wekte zijn downforce op door de lucht onder de auto samen te persen in twee vernauwende tunnels. Samengeperste lucht versnelt, en — volgens dezelfde wet van Bernoulli die de lift van een vliegtuigvleugel verklaart — heeft snellere lucht een lagere druk. De hele vloer werd een zuignap, goed voor ruwweg het dubbele van de downforce van de gevleugelde auto's van het jaar ervoor — en dat bijna zonder luchtweerstand. De 79 ging door bochten als niets daarvoor en verloor niets op de rechte stukken; hij won het kampioenschap van 1978 op zijn sloffen.

De skirts waren het geheim

Lage druk onder de auto houdt alleen stand als de hogedruklucht van buitenaf niet langs de zijkanten naar binnen kan lekken. Langs elke sidepod liep een schuivende ‘skirt’ — een strip op veren waarvan de rand over de baan schuurde en de tunnels afdichtte. De afdichting was het systeem: een versleten of vastgelopen skirt en de helft van de grip was weg, van de ene bocht tot de volgende. De strips vroegen evenveel zorg als andere teams aan hun motoren gaven.

Op het scherp van de snede — tot de sport het moest verbieden

Ground effect heeft een gemeen karakter. De zuigkracht groeit snel naarmate de vloer dichter bij de weg komt — tot de opening zich dichtknijpt, de stroming afscheurt en de downforce in één klap wegvalt, midden in een bocht, zonder waarschuwing. Auto's begonnen op hun eigen zuigkracht te stuiteren (‘porpoising’, hetzelfde woord dat terugkwam met de regels van 2022): naar beneden gezogen, afgescheurd, weer omhooggeveerd, opnieuw naar beneden gezogen. Na ongelukken door plotseling wegvallende downforce werden vlakke vloeren verplicht in 1983. In 2022 kwamen gevormde vloeren terug — dit keer getemd, met veertig jaar geleerde lessen erin verwerkt.