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BREVE STORIA DELL'EVOLUZIONE TECNICA

DELLA FORMULA 1

Gli anni Sessanta

di Stefano Pulga

 Gli anni ‘60 hanno marcato una vera rivoluzione tecnica, chiamata “la rivoluzione degli inglesi”. Nel 1957 John Cooper, titolare dell’omonima marca, aveva introdotto la prima monoposto “tutto dietro”, cioè a motore e trazione posteriori, mentre fino a quel momento le monoposto avevano avuto motore anteriore e trazione posteriore. Il lapidario commento di Enzo Ferrari a questa innovazione è passato alla storia: “I cavalli si mettono davanti al carro, e non dietro”.

Anche Ferrari passò quindi, a malincuore, al ‘tutto dietro’, vincendo il Mondiale 1961 con Phil Hill.

Le evoluzioni più importanti negli anni ‘60 in campo telaistico furono l’introduzione della monoscocca al posto del telaio tubolare (Lotus 25 del 1962),

dei freni a disco, ed il generale allargamento sia delle carreggiate delle monoposto che della sezione dei pneumatici. Anche in questo caso la scuola inglese fu innovativa, mentre i costruttori italiani e tedeschi si dimostrarono più conservatori insistendo sui telai in tubi, o strutture miste costituite da una monoscocca e di un traliccio in tubi a sostegno di motore e sospensioni posteriori

Una volta di più, Enzo Ferrari si ostinò ad essere fedele alla concezione ‘motoristica’ delle corse, pensando che un motore potente è la chiave di volta del successo. I fatti lo hanno abbondantemente smentito, e le case inglesi, sebbene generalmente motorizzate da unità meno potenti di quelle italiane, si aggiudicarono in quel decennio otto titoli, contro i due della Ferrari.

1.2. I MOTORI

In campo motoristico si passò da potenze specifiche dell’ordine dei 120 Hp/litro (1960) ai circa 150 Hp/litro del 1969, grazie all’adozione generalizzata della distibuzione bialbero in testa ed alle testate plurivalvole (dapprima tre per cilindro, poi quattro) ed il passaggio dai carburatori all’iniezione indiretta (anche se la Ferrari sperimentò l’iniezione diretta Bosch, poi abbandonata a favore dell’indiretta Lucas). Il frazionamento, all’inizio degli anni ‘60, era orientato su 6 o 8 cilindri, con  la notevole eccezione del 4 cilindri boxer raffreddato ad aria forzata della Porsche (derivato dal Volkswagen di serie!) e della Ferrari, spesso (ma non sempre) fedele al 12 cilindri a V di varie aperture, cui seguirono altri V-12 italiani (Maserati,), francesi (Matra), inglesi (BRM e Weslake) e giapponesi (Honda). La B.R.M. costruì nel 1967 un poderoso 16 cilindri ad H (due unità di otto cilindri contrapposti e sovrapposti), che, nonostante il successo al G.P. degli Stati Uniti sulla Lotus 43 di Jim Clark, non ebbe seguito, in quanto troppo complesso e pesante.  La vera rivoluzione in campo motoristico fu la comparsa, nel 1966, del motore Cosworth DFV (siglato Ford, che aveva finanziato il progetto). Questo V8 a 90°, bialbero e quattro valvole per cilindro (la sigla DFV sta infatti per: Double Four Valve), dotato di iniezione indiretta Lucas, aveva inizialmente una potenza di 400 HP a 9750 g/m per un peso di circa 140 kg. Fino a quel momento, il motore più potente era stato il Ferrari V-12 con 36 valvole, che sviluppava 360 HP a 11.000 g/m per un peso di 180 kg. Da queste cifre risulta evidente come il Cosworth fosse una unità globalmente più efficiente; infatti, dopo qualche problema iniziale di messa a punto, che costò a Clark e alla Lotus il titolo 1967, l’unità inglese dimostrò una affidabilità invidiabile. Nelle sue diverse evoluzioni fu usato in F.1 fino al 1994, sfiorando la potenza di 590 HP a 11000 g/m nella sua ultima versione di 3500 cc. Fu usato anche nelle gare di durata (vittoria a Le Mans sulla Rondeau nel 1979) e, dotato di turbocompressore, nelle gare della serie americana Cart, raggiungendo una potenza di circa 900 HP con una cilindrata di 2750 cc.

  Il Cosworth era stato concepito fin dall’inizio per svolgere una funzione portante, cioè per potere assicurare il collegamento fra telaio e retrotreno, permettendo così di ancorare le sospensioni posteriori direttamente sulla scatola del cambio. Questa importantissima caratteristica (già brevettata dalla Lancia negli anni ‘30 per i  motori anteriori, ed introdotta dalla B.R.M. per il suo H16 del 1966) portò alla realizzazione di telai monoscocca che terminavano appena dietro le spalle del pilota, consentendo sostanziali risparmi di peso. I costruttori che adottavano ancora telai di vecchia concezione, cioè dotati di prolungamento posteriore per alloggiare il motore ed ancorare le sospensioni (fra questi Ferrari, Matra, Cooper, Honda) si trovarono tagliati fuori dalla zona alta delle classifiche. Gli ultimi Campionati mondiali degli anni ‘60 furono infatti vinti da monoposto motorizzate Cosworth: Lotus con Graham Hill nel 1968, Matra con Jackie Stewart nel 1969.

  I 12 cilindri, sebbene favoriti su un piano teorico, non riuscirono a contrastare l’egemonia degli 8 cilindri Ford, Repco e B.R.M., aggiudicandosi meno di dieci G.P. in quattro stagioni. La complessità dei 12 cilindri, e la mancanza di sistemi di accensione adeguati agli alti regimi che questi motori potevano (teoricamente) raggiungere, ne penalizzarono le prestazioni. I primi tentativi di accensione elettronica senza contatti (il Dinoplex della Magneti Marelli ed il Ducellier francese montato sul Matra V-12) non consentivano ai motori di superare gli 11.000 giri/minuto, rendendo la potenza disponibile insufficiente a compensare l’handicap di peso nei confronti del Cosworth, dotato di una ventina di cavalli in meno, ma piùleggero di 40 Kg.

1.3. SOSPENSIONI

 All’inizio del decennio le carreggiate e la sezione dei pneumatici erano ancora strette, consentendo l’uso di sospensioni simili a quelle usate negli anni ‘50. Erano in genere costutuite da triangoli sovrapposti, ammortizzatore trasversale esterno, e barra antirollio (lo schema di questa sospensione è in.

 Con l’allargamento di carreggiate e pneumatici, questo tipo di sospensione si dimostrò insufficientemente rigido, soprattutto alle sollecitazioni longitudinali, richiedendo l’allargamento della base dei triangoli, e poi, soprattutto per le sospensioni posteriori, l’installazione di “puntoni di reazione” per contrastare lo scuotimento longitudinale dell’insieme ruota/sospensione (lo schema di questa sospensione è in

1.4. RUOTE, FRENI E PNEUMATICI

 Fino a circa il 1962 le ruote delle F.1 erano composte dal cerchio in alluminio e dai raggi che lo collegavano al mozzo. Questo tipo di ruota, di derivazione motociclistica, era il sinonimo della sportività anche per le Granturismo di serie ad alte prestazioni (Alfa, Ferrari, Jaguar, ecc.), ed era generalmente di grande diametro: 15 o 16 pollici. Le crescenti sollecitazioni in curva mandarono in crisi questo tipo di ruota, troppo flessibile, con le intuibili e negative conseguenze sulla stabilità e la precisione di guida.  Si passò quindi a ruote composte da due semigusci di lamiera stampata saldati assieme, poi da cerchi in fusione di lega leggera.

 I freni, rigorosamente a tamburo fino a circa il 1957-58, furono poi sostituiti da dischi metallici e pinze azionate meccanicamente prima, e idraulicamente dal 1960 in poi.

I pneumatici, prodotti dalle maggiori case europee (Dunlop, Englebert, Pirelli, Continental) erano a carcassa metallica diagonale, a spalla alta, con camera d’aria e battistrada profondamente scolpito, e generalmente gonfiati ad alta pressione (4-5 bar). Dimensioni a parte, non differivano sostanzialmente dalla produzione per la grande serie.

Nella seconda metà degli anni ‘60 i pneumatici, pur rimanendo del tipo a tele diagonali, si allargarono notevolmente; lo spessore della scolpitura del battistrada si ridusse, e la pressione di utilizzo si abbassò notevolmente.

 Lo spostamento del motore da davanti a dietro al pilota aveva alterato sostanzialmente la distribuzione delle masse e l’ingombro delle monoposto. L’aerodinamica era invece ancora un fattore empirico, ed il più delle volte i progettisti disegnavano le carrozzerie in funzione di quel che dovevano coprire. La conoscenza dell’aerodinamica era già molto spinta in campo areonautico, ma generalmente non si riteneva che le velocità sviluppate dalle F.1, molto basse rispetto a quelle di un aeromobile (la velocità massima di una F.1 corrispondeva grosso modo alla velocità minima di sostentamento di un aereo), potessero essere sufficienti a creare carichi aerodinamici interessanti. Nelle F.1 si cercava quindi principlamente una buona “penetrazione”, concetto che in aerodinamica non vuole dire niente. La “penetrazione” infatti in aerodinamica è il prodotto fra il “coefficiente di forma” (o Cx) e la superficie frontale. Questi concetti, seppur noti, sono stati quasi ignorati dall’automobilismo fino agli anni ‘70.

Le prime applicazioni aerodinamiche in campo automobilistico erano venute, abbastanza sorprendentemente, dagli Stati Uniti, dove peraltro le monoposto erano ancora ferme ai telai tubolari, motore anteriore e trazione posteriore. Sui velocissimi ovali americani, le monoposto avevano la tendenza a sollevare il muso, a causa della portanza generata dalla forma della carrozzeria. Nel 1966-67 si sperimentarono quindi piccoli deflettori (gli spoilers), ai lati del muso, per creare una spinta verso il basso. Queste appendici semplicissime, di fatto lastre di lamierino di alluminio triangolari empiricamente curvate, si dimostrarono subito efficaci. Colin Chapman sperimentò sulla sua Lotus 49 due vere e proprie alette sui lati del muso, rivolte verso il basso, migliorando notevolmente l’inserimento in curva. Visto che l’assetto della vettura ne risultava alterato (caricando l’anteriore si scaricava il posteriore), Chapman aggiunse una carenatura al motore, sagomata e curvata verso l’alto, ottenendo una spinta verso il basso anche sul posteriore. La 49 così modificata vinse facilmente il GP di Monaco del 1968 con Graham Hill. 

Forghieri aveva spinto il ragionamento più in là, dotando il sistema di un controllo dell’ incidenza. Se infatti la deportanza è di aiuto in curva, creando una pressione che aumenta l’aderenza di pneumatici, questa diviene un handicap in rettilineo, dato che l’incidenza dell’ala viene pagata con un aumento della resistenza (è lo stesso principio dei freni di picchiata per gli aeroplani). Il pilota, agendo su di un pulsante, poteva fare assumere all’alettone un’incidenza vicina allo zero in rettilineo, ed un’incidenza prefissata in entrata e percorrenza di curva. 

La 312 così equipaggiata vinse il GP del Belgio con Jackie Ickx, probabilmente più per le straordinarie doti di questo pilota nella guida sotto il diluvio che per l’apporto dell’aletta. La CSI (Confederation du Sport Internationale) proibì poco dopo le ‘appendici aerodinamiche mobili’. Da quel momento gli ‘alettoni’ avrebbero dovuto essere assolutamente immobili rispetto alla scocca.

Forghieri e la Ferrari avevano comunque aperto una nuova era. Gli altri costruttori (Colin Chapman della Lotus, Ron Tauranac della Brabham e Gordon Coppuck della McLaren) avevano capito l’enorme vantaggio che l’uso delle appendici aerodinamiche prometteva. 

La FISA proibiva le appendici mobili? I costruttori le montarono fisse. Invece che l’aletta ancorata al telaio, come nella soluzione di Forghieri, cominciarono a proliferare ali di superfici imponenti, alte più di due metri dal suolo, ancorate direttamente ai portamozzi, sull’esempio di quanto fatto in USA da Jim Hall sulla Chaparall 2F del 1967. I risultati non si fecero attendere: una serie impressionante di cedimenti meccanici falcidiò la F.1, per fortuna senza vittime. Cedette di tutto: montanti per le ali, le ali stesse, i portamozzi, gli attacchi del motore alla scocca. Al GP di Spagna del 1969 le Lotus, che montavano ali imponenti sia all’avantreno che al retrotreno, ebbero  catastrofici incidenti per il cedimento delle ali, a due giri di distanza l’una dall’altra. I piloti, Graham Hill e Jochen Rindt, ne uscirono feriti, ma non in modo grave. La CSI impose l’abolizione degli alettoni per la corsa seguente, il GP di Monaco, in attesa di emanare un nuovo regolamento. Quando il regolamento sugli alettoni uscì, definì criteri di altezza, larghezza ed ancoraggio che, con poche varianti di dettaglio, sono arrivati fino ad oggi.