WILLIAMS FW32 Cosworth

   Per rispondere ai drastici cambi regolamentari del 2010, la scuderia di Grove, nell'Oxfordshire in Inghilterra, costruisce la Williams FW32. Il divieto di effettuare il rifornimento in gara obbliga i progettisti ad allungare sensibilmente il passo della monoposto, mossa obbligata per alloggiare alle spalle del pilota un serbatoio molto più capiente senza sacrificare la sezione della vettura. Al vertice della scuderia siedono ancora i due fondatori, Frank Williams (Team Principal) e Patrick Head (Direttore di Williams Grand Prix Engineering), ma la gestione operativa e tecnica sul campo è affidata a una nuova generazione di ingegneri, peraltro interamente confermata dalla stagione precedente.

WILLIAMS FW32, Nico Hülkenberg
Montréal, GP del Canada 2010

   La progettazione, lo sviluppo e la gestione in pista della FW32 fanno capo a tre figure principali: il Technical Director Sam Michael (In Williams dal 2001 e promosso a Direttore Tecnico nel 2004, ereditando il ruolo che era stato storicamente di Patrick Head. l'ingegnere australiano ha la responsabilità ultima dell'intero progetto FW32 e della gestione delle strategie in pista. Michael è una figura centralizzatrice: supervisiona sia il reparto di progettazione a Grove sia le operazioni al muretto box durante i weekend di gara ), il Chief Designer Ed Wood (arrivato in Williams nel 2006 è l'uomo incaricato di tradurre le idee filosofiche del team in componenti fisici. Sotto la sua direzione nasce l'architettura della FW32, inclusa la complessa sfida del packaging del serbatoio raddoppiato a causa del divieto di rifornimento e la miniaturizzazione della scatola del cambio in alluminio) e l'Head of Aerodynamics Jon Tomlinson (coordinatore del lavoro in galleria del vento, a lui e al suo gruppo si devono le interpretazioni del doppio diffusore della FW32 e lo sviluppo a stagione in corso del sistema F-Duct integrato nella pinna di squalo, una soluzione complessa che richiede un grande sforzo di micro-aerodinamica per funzionare correttamente). Oltre ai tre citati, il team conferma nel loro ruolo Clive Cooper (Head of Design - Composites and Structures), Christopher Brawn (Head of Design - Suspension, Steering, Brakes) e Mark Loasby (Head of Design – Systems). Un ruolo fondamentale per estrarre il potenziale dalla FW32 è giocato dagli ingegneri di pista, che devono fare da tramite tra le sensazioni dei piloti e i dati dei computer. Tom McCullough (Ingegnere di pista del debuttante pilota tedesco Nico Hülkenberg) e Andrew Murdoch (Ingegnere di pista di Rubens Barrichello). L'enorme esperienza del pilota brasiliano aiuta lo staff tecnico a deliberare gli aggiornamenti meccanici durante la stagione e a comprendere i limiti di consumo del motore Cosworth.

WILLIAMS FW32, Nico Hülkenberg
Monza, GP d'Italia 2010

   L'aerodinamica della Williams FW32 è fortemente influenzata da due fattori dominanti del 2010: la necessità di allungare notevolmente il passo per ospitare il nuovo serbatoio da circa 240 litri e la massimizzazione del carico tramite il doppio diffusore, prima della sua definitiva messa al bando per il 2011. Oltretutto il passaggio a pneumatici anteriori con battistrada ridotto (da 270 mm a 245 mm) modifica la scia turbolenta generata dalle ruote in rotazione. In risposta a queste problematiche la Williams FW32 presenta un muso decisamente alto e squadrato. La parte inferiore è fortemente scavata per incanalare la maggior quantità possibile di aria indisturbata verso il fondo piatto e i deviatori di flusso laterali (bargeboards). L'ala anteriore presenta paratie laterali (endplates) complesse, progettate per spingere l'aria all'esterno delle ruote anteriori (effetto outwash), riducendo la resistenza all'avanzamento provocata dal rotolamento dello pneumatico. Per compensare la lunghezza della vettura, le pance laterali vengono modellate con una transizione estremamente fluida e una forte rastrematura verso il retrotreno. Questo design serve a liberare la superficie superiore del fondo piatto, accelerando il flusso d'aria diretto verso la parte superiore del diffusore. L'inclinazione dei radiatori all'interno delle pance viene ottimizzata per mantenere la sezione frontale il più ridotta possibile, minimizzando la resistenza aerodinamica (drag). Il doppio diffusore della FW32 presenta canali centrali notevolmente più alti e ampi, alimentati da feritoie collocate nella zona di transizione del fondo piatto. Nella prima metà della stagione, il team lavora per far confluire l'aria calda in uscita dagli scarichi alti sopra il profilo principale dell'estrattore per incrementare l'estrazione del flusso dal fondo, per poi passare agli scarichi bassi soffiati, seguendo l'esempio della Red Bull. Dopo aver visto l'efficacia del sistema F-Duct della McLaren, anche la Williams sviluppa la propria versione a stagione in corso, portando importanti modifiche strutturali al cofano motore e all'ala posteriore. Il sistema Williams è integrato all'interno della pinna di squalo sul cofano motore. Quando il pilota attiva il meccanismo, coprendo un piccolo foro nell'abitacolo, l'aria viene deviata attraverso la pinna fino alla fessura principale dell'ala posteriore, causando lo stallo dello strato limite del flusso sull'ala, riducendo drasticamente la resistenza aerodinamica nei rettilinei e garantendo un incremento della velocità di punta stimato tra i 7 e i 10 km/h.

WILLIAMS FW32, Rubens Barrichello
Hockenheim, GP di Germania 2010

   L'architettura meccanica della Williams FW32 è profondamente condizionata da due fattori principali: il passaggio alla motorizzazione Cosworth e la necessità di rendere il retrotreno il più stretto e compatto possibile per favorire l'aerodinamica del doppio diffusore. Dopo tre anni di motorizzazione Toyota, nel 2010 la FW32 è spinta dal V8 Cosworth CA2010, noto per avere un'eccellente potenza massima agli alti regimi e una buona guidabilità, oltre a un sistema di gestione elettronica (fornito da Magneti Marelli) ben integrato, ma più esigente in termini di carburante rispetto ai rivali di riferimento (Mercedes e Ferrari). Questo costringe la Williams a progettare un serbatoio leggermente più grande della concorrenza, allungando ulteriormente il passo della vettura e penalizzando il peso totale a pieno carico nelle prime fasi di gara. La scatola del cambio, in fusione di alluminio, viene ottimizzata per essere incredibilmente rigida ma con pareti sottilissime, così compatta e bassa da consentire ai flussi d'aria provenienti dal fondo di scorrere quasi indisturbati sopra e ai lati della trasmissione, massimizzando l'efficienza dei canali interni del doppio diffusore. I semiassi e i rinvii delle sospensioni vengono inclinati con angoli estremi proprio per non ostruire la zona dell'estrattore. La meccanica delle sospensioni mantiene lo schema classico push-rod sia all'anteriore che al posteriore, ma con geometrie completamente riviste per gestire la variazione di peso causata dallo svuotamento del serbatoio (oltre 160 kg di delta tra inizio e fine gara). Viene evoluto l'uso del "terzo elemento" (meccanico e idraulico) per controllare il beccheggio in frenata, evitando che il muso della vettura variasse troppo la sua altezza da terra, il che avrebbe destabilizzato il flusso aerodinamico. Un altro dettaglio meccanico di rilievo riguarda il sistema di raffreddamento dei freni e la gestione dei mozzi. La Williams adotta condotti di raffreddamento anteriori molto sofisticati che non solo portano aria ai dischi, ma canalizzano parte del flusso attraverso il mozzo della ruota, espellendolo all'esterno del cerchione. Questo accorgimento meccanico serve a ridurre la resistenza all'avanzamento creata dalle turbolenze della ruota in movimento.

WILLIAMS FW32, Nico Hülkenberg
Istanbul Park, GP di Turchia 2010

   Nelle prime fasi del campionato la FW32 si rivela una monoposto ostica. Sebbene la velocità pura sul giro singolo sia buona, il passo gara soffre enormemente a causa dei consumi elevati del motore Cosworth che obbliga a partire con più carburante delle rivali. Nello stint iniziale a pieno carico di benzina, la vettura distrugge letteralmente gli pneumatici Bridgestone anteriori. Nelle prime 8 gare del mondiale, Barrichello e Hülkenberg raccolgono pochissimi punti ma con il massiccio pacchetto di aggiornamenti introdotto dal GP d'Europa di Valencia (diffusore rivisto, scarichi bassi soffiati e sistema F-Duct), la FW32 diventa una presenza fissa nella top 10. L'apice prestazionale assoluto arriva alla penultima gara, in Brasile, dove Hülkenberg coglie un'inaspettata pole position (conquistata mentre la pista andava ad asciugarsi). In sintesi, le prestazioni della FW32 sono lo specchio di una vettura discreta, non in grado di inserirsi per la lotta al vertice ma capace di vincere la serratissima lotta di centro gruppo contro Force India e Sauber. Con 69 punti (47 conquistati da Barrichello e 22 da Hülkenberg) la Williams ottiene il 6° posto nella classifica costruttori.

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