Historie: Vergeten genialiteit: het dubbele chassis

Door: Bas Naafs

‘’Colin Chapman, 54, a designer of racing cars, dies in England’’, zo kopt The New York Times van 17 december 1982. Een vrij ongeïnteresseerde en nonchalante kop. Er had net zo goed kunnen staan dat Sjaak, 85, voormalig haringvisser, overleden is op Schiermonnikoog. Uiteraard is Sjaak’s leven niets minder waard, maar de titel van het artikel van The New York Times geeft een gevoel van onderdrukking, een soort schreeuw in de diepte. Eigenlijk hoeven we niet zo lang stil te staan bij Chapman’s leven; dat is immers onlosmakelijk verbonden met de Formule 1 zoals wij deze vandaag de dag nog kennen: gedreven door innovatie. Uit het rijke verleden van zijn diensten met betrekking tot de sport kunnen drie innovaties toegeschreven worden: de monocoque, het ground effect en actieve aerodynamica. Vandaag staan we stil bij de laatste van die drie grote innovaties. Actieve aerodynamica werd namelijk nagestreefd door de bolide zo inactief te maken als mogelijk. Dat klinkt tegenstrijdig, maar dat was het absoluut niet. Het bleek Chapman’s laatste wapenfeit en tevens het begin van het einde van zijn liefde voor de sport. De Lotus 88 met zijn dubbele chassis bleek zo’n zorgenkindje dat Chapman zijn persoonlijke interesse in de Formule 1 begon te verliezen naar aanleiding van de ontstane misère. Innovatie werd volgens hem niet meer nagestreefd en daarmee hield Chapman’s queeste naar technische superioriteit tevens op. Niet lang na tumultueuze seizoen van 1981 kwam hij te overlijden. Vandaag in Vergeten Genialiteit: het dubbele chassis van de Lotus 88.

Ground effect

De Lotus 79 voor het seizoen van 1978 was ronduit fenomenaal en is met recht opgenomen in de geschiedenisboeken als één van de meest succesvolle Formule 1-bolides. De auto was oppermachtig, tenzij het door pech of een crash uitviel (het bleef een Lotus). De T79 pakte zes overwinningen en gaf Mario Andretti met enig comfort het wereldkampioenschap. De auto bleek met succes gebruik te maken van ground effect. Het idee hierachter is vrij simpel; lucht die onder de auto stroomt creëert een lagedrukgebied wat resulteert in soort vacuüm (het Venturi-effect) dat de auto naar de grond zuigt. Het resultaat was downforce, veel downforce.  Zoveel downforce zelfs dat de fysieke conditie van coureurs achter begon te lopen op de krachten die vrijkwamen in de bochten. In 1980 waren de meeste concurrenten al overgestapt op het ground effect en Lotus verloor vrijwel direct haar dominante positie. In dat jaar werd de T80 nog gepresenteerd met een extreme vorm van ground effect, maar het mocht niet baten. De T80 was een auto die volledig om het ground effect heen gebouwd was. De ‘rok’ van de auto waaronder het lage drukgebied moest ontstaan liep van vlak achter de voorwielen tot onder de achtervleugel. De T80 leverde zó onbehoorlijk veel ground effect dat de bolide simpelweg onbestuurbaar werd. Niet alleen kon het volledige potentieel niet uitgebuit worden zonder de coureur een straaljagerpak mee te geven, de oneffenheden in het wegdek van de verschillende circuits extrapoleerden tot de bolides begonnen te stuiteren. De plotselinge schommelingen in hoge- en lagedrukgebieden waren onhoudbaar geworden. Lotus reed het seizoen 1979 verder met een geüpdatete versie van de T79 terwijl men in de fabriek een stapje terug deed om het hele ground effect plan van een afstandje opnieuw te benaderen. In 1980 reed Lotus met de T81, een weinig boeiende auto die eenmaal het podium wist te bereiken met Elio de Angelis tijdens de Grand Prix van Brazilië. Voor 1981 daarentegen, begon in de geheime kamer van de Lotus fabriek bij Hethel, Norfolk een project dat de gemoederen voor lange tijd bezig zou houden.

Het licht

Wat was het grootste probleem met het in stand houden van het Venturi-effect? Juist, de rok. Als deze de lucht van buitenaf (hogedruk) doorlaat, gaat het effect verloren en kan een bolide de bocht uit vliegen of hevig gaan stuiteren. Dat is waarom er vrij veel crashes op hoge snelheid voorkwamen. De auto moest dus als een rots op het wegdek liggen. Maar, wat gebeurt er als je de auto zó afstelt dat er geen speld tussen te krijgen is? Juist, dan mag de coureur aan het einde van de race zijn rugwervels van het circuit rapen, alsmede zijn tanden. Lotus probeerde de T81 af te stellen op een manier dat Andretti zijn tong er bijna afbeet. Dat ging dus niet werken, zag ook Colin Chapman. Ondertussen ging ontwerper Peter Wright naar het aeronautisch instituut om uit te zoeken hoe men het stuiteren van de auto zo veel als mogelijk kan verminderen. Niet lang daarvoor had Wright namelijk een ingeving gekregen toen hij nadacht over de toepassing van ground effect bij de normale wegauto’s van Lotus, waaronder de Esprit-Turbo. Die ingeving bleek een briljante te zijn, want bij het eerste overleg begonnen de ogen van Chapman te glunderen en legde hij direct een plan op tafel om voor het seizoen van 1981 een omstreden concept te introduceren. Briljant was het zeker. Waar Wright over nadacht, was om twee chassis’ in één bolide te stoppen. De coureur en de vitale mechanische onderdelen moeten nu eenmaal vering hebben terwijl de aerodynamica juist zo min mogelijk moet bewegen om het ground effect in stand te houden. Zo bedacht Wright om een tweede, extern chassis toe te voegen die direct op het uiteinde van de onderste draagarmen ruste en via het wiel indirect in contact stond met het wegdek. Direct op de as monteren ging niet omdat ieder aerodynamisch onderdeel volgens de regels geveerd moest zijn, in hoeverre dit geveerd moest zijn was niet omschreven en dus monteerde Lotus het externe chassis aan de draagarmen. Dit chassis, met alle aerodynamische onderdelen, was als het ware de buitenkant van de wagen en bleef praktisch ongeveerd. Het interne chassis, waar de monocoque en de motor aan vast zaten zou geveerd blijven. Zo was de buitenkant van de wagen niet geveerd -en dus aerodynamisch zeer efficiënt- terwijl de coureur zelf wél geveerd werd en niet hoefde te vrezen voor zijn eigen interne onderdelen. In het aeronautisch instituut introduceerde collega David Williams de actieve ophanging als alternatief. Deze was hij namelijk aan het ontwerpen voor een fly-by-wire systeem dat onregelmatigheden in de luchtweerstand van vliegtuigen kon opvangen.  Wright benoemde de actieve ophanging als ‘plan B’. Voor nu ging Lotus haar geld inzetten op het dubbele chassis.

Problemen

Uiteraard zorgde de creatie van de T88 voor enige problemen. Het meest voor de hand liggend was het feit dat de buitenkant van de auto, die ongeveerd was, groter moest worden omdat het interne chassis, die geveerd is, vrij moest kunnen bewegen in zijn schelp. Dit zorgde onder andere voor problemen met de koeling van de motor, de luchtinlaat, de uitlaat en de crashstructuren zoals de roll-bar. Een ander probleem was de zwakte van de aluminium monocoque. De verhoogde G-krachten zorgden ervoor dat het een kwetsbaar materiaal was die zijn rigiditeit niet kon waarborgen op hoge snelheid. Daarom dacht Lotus erover na om een monocoque te maken van verschillende componenten, waaronder koolstofvezel en kevlar, een composiet genaamd Carbon Fibre Reinforced Polymer. De rigiditeit werd getest door een blok beton van vijftien meter hoog op de neuskegel te laten vallen. Het werkte en dus ging Lotus over op de fabricatie ervan. De geschiedenisboeken stellen dat de McLaren MP4/1 de eerste was, maar die titel moeten zij delen met Lotus. Bovendien liet McLaren haar CFRP monocoque fabriceren door een Amerikaans bedrijf; Lotus maakte haar monocoque in eigen huis. Het laatste probleem wat opgelost moest worden was de reeds illegaal verklaarde rok waarmee ground effect gecreëerd werd. Te gevaarlijk volgens Jean Paul Balestre van de FISA (de toenmalige FIA). Volgens Wright kostte het hem dertig seconden om te ontdekkend dat ze middels een hydropneumatisch systeem de bolide tijdens het racen konden verlagen, iets waar Brabham’s technical director Gordon Murray ook over aan het nadenken was.

Hoe verliep het de T88?

Niet goed. Helemaal niet goed. De bolide deed zijn werk. Sterker nog, hij deed het fantastisch. Bij een test op Paul Ricard stuurde Alfa Romeo haar 179/C achter de T88 aan om de snelheid te kalibreren en de Lotus bleek zonder veel moeite een seconde per ronde sneller te gaan. Dat was het moment waarop een aantal coureurs begonnen te lobbyen voor het illegaal verklaren van de auto. Dit zette door tot aan de aftrap van het seizoen in Long Beach. De auto kwam door de controle heen, maar werd tijdens de vrije training van het circuit gehaald en illegaal verklaard door de FISA. Chapman was woest en stapte naar de Automobile Competition Committee US (ACCUS) die naderhand de beslissing van de FIA nietig verklaarde. De FISA reageerde door zich te beroepen op het feit dat dit alleen voor Amerikaans grondgebied telt. Hoewel de Lotus telkens door de controle kwam, bleef de FISA stoïcijns de zwarte vlag zwaaien. Chapman ging in beroep tegen de FISA. Hoewel een onafhankelijk technisch expert van de Universiteit van Krakau zijn goedkeuring gaf, werd de auto door de FISA illegaal verklaard. Chapman probeerde het nog met de T88B voor de Britse Grand Prix waar de stewards wederom het groene licht gaven, maar werd toch verboden om te racen door de FISA. Ook tegen dit besluit ging Chapman in beroep, maar moest wederom buigen voor Balestre. Uiteindelijk werd met de T88 niet meer geracet. Chapman zag Gordon Murrays Brabham BT49C met de controversiële hydropneumatische ophanging het kampioenschap winnen. Chapman was verbolgen, zijn liefde voor de sport bekoeld. De T88 is zodoende één van de Formule 1-bolides waar nooit mee geracet is. Hoe snel de T88 was zullen we nooit weten. Echter, geniaal was de T88 hoe dan ook.