Comment la Formule 1 interdit les ailes flexibles

Camaractu

8 juin 2020

La nature de la physique signifie que les pièces doivent se plier sinon elles se brisent dès qu’une charge est appliquée. Pour les équipes, une telle aéroélasticité offre des avantages aérodynamiques.

Cette zone a donc été un champ de bataille constant entre la FIA d’un côté et les équipes de l’autre.

Avant et pendant 1999, il y a eu un certain nombre d’accidents de haut niveau avec des équipes essayant de créer un effet par lequel l’aile arrière s’inclinait vers l’arrière sous la charge – donnant l’appui nécessaire à des vitesses inférieures mais en le réduisant et, plus important encore, en traînant, comme vitesse accumulée.

Dimensions des ailes arrière et tests de chargeTest de charge sur les ailes arrière

En réponse, la FIA a incorporé un test de charge rigoureux sur l’aile arrière lors des vérifications techniques afin de détecter tout fléchissement arrière défavorable sur l’aile.

Test de retrait des volets arrière

Test de retrait des volets arrière

Photo par: Giorgio Piola

Les vitesses en ligne droite ont recommencé à augmenter au cours des saisons 2005/6, il est devenu clair que les équipes utilisaient à nouveau l’aéroélasticité pour faire des gains.

Cette fois, cela ne se faisait pas de la même manière qu’auparavant. Cette fois, ils avaient conçu leurs ailes arrière de manière à ce que l’écart entre le plan principal et le volet supérieur se resserre.

Cela a eu pour effet de «caler» l’aile arrière, car le flux d’air ne pouvait pas circuler autour de l’aile de la manière habituelle. Cela avait le même objectif de réduire la force d’appui, la traînée et d’augmenter la vitesse en ligne droite. À mesure que la voiture ralentissait, l’écart se rouvrait et les appuis étaient rétablis.

Aile arrière McLaren MP4-22 2007 CanadaTest de charge sur les ailes arrière

Le groupe de travail technique de la Formule 1 avait déjà conçu une méthode pour empêcher ce type de manipulation, et avait proposé son introduction en 2007. Mais, avec une explosion de la pratique qui fait craindre qu’elle ne devienne incontrôlable au cours de la saison 2006, la FIA a introduit séparateurs de fentes du GP du Canada (comme on le voit sur les illustrations de 2007, ci-dessus).

Ces séparateurs ont été considérés comme un moyen simple d’empêcher la fermeture de l’espace lorsque plus de charge était appliquée.

Charges d'essai de déflexion des ailes avant

Charges d’essai de déflexion des ailes avant

Photo par: Giorgio Piola

Le prochain gros sujet de discussion en F1 concernant la carrosserie flexible semblait avoir Red Bull dans le dock à chaque virage imaginable.

La tenue basée à Milton Keynes semble souvent être celle qui se distingue des ailes flexibles, car elle semble avoir la meilleure poignée sur la meilleure façon d’appliquer l’aéroélasticité à l’aile avant, tout en étant capable de vaincre les tests de charge de la FIA.

Les équipes ont commencé à chercher des moyens de contourner les tests de charge de manière à permettre aux extrémités extérieures de l’aile avant d’atteindre le sol.

Cet effet amplifierait la force d’appui générée et, par conséquent, changerait également la façon dont le flux d’air était poussé à travers et autour de la face du pneu, modifiant la forme du sillage créé.

Par conséquent, cela améliorerait l’appui sur le reste de la voiture. Par exemple, le sol était désormais capable de produire plus d’appuis, car le sillage n’affectait pas autant ses performances.

Test de déflexion de l'aile avant réviséNouvelle réglementation 2013

Les règles ont été modifiées au cours des prochaines années alors que la FIA tentait de repérer les avancées des équipes, qui étaient toutes déterminées à ne perdre aucun terrain sur leurs rivaux.

Aperçu du changement de règlement 2014, en utilisant Red Bull RB9 pour comparer

Aperçu du changement de règlement 2014, en utilisant Red Bull RB9 pour comparer

Photo par: Giorgio Piola

Cependant, il n’y avait pas de taille unique pour interdire les ailes flexibles, bien que la pratique ait frappé plus d’un accroc lorsque les réglementations concernant la largeur de l’aile ont été modifiées pour 2014, car cela a évidemment amplifié la façon dont les charges ont été mises à travers l’aile au point de mesure.

Comparaison de la vue de dessus des Ferrari SF70H et SF16-H

Comparaison de la vue de dessus des Ferrari SF70H et SF16-H

Photo par: Giorgio Piola

La composition et le profil de charge de l’aile avant ont été encore modifiés pour 2017, alors que F1 a abandonné la conception conventionnelle du bord d’attaque droit du plan principal en faveur de la conception de la pointe de flèche.

Cela a modifié la position relative de l’aile avec le nez, ainsi que la distance entre le bord d’attaque de l’aile avant et le bord avant du plancher – une zone importante pour connecter les flux d’air.

Valentino Rossi teste la Ferrari F2008

Valentino Rossi teste la Ferrari F2008

Photo par: Ferrari Media Center

Red Bull non découragé semblait avoir trouvé un autre moyen de contourner les changements, car ses plaques de pied d’aile avant étaient vues comme tournant à un rythme différent du reste de l’aile et altérant ainsi l’effet sur le vortex qui y était rejeté.

Vue de dessus du Red Bull RB15

Vue de dessus du Red Bull RB15

Photo par: Giorgio Piola

Au final, la poussée des équipes sur la carrosserie flexible semble avoir été bloquée par les ailes avant simplifiées utilisées depuis les modifications du règlement de 2019.

Cependant, de nouvelles opportunités s’ouvriront probablement à l’avenir et nous aurons presque certainement un autre chapitre dans ce domaine fascinant du développement automobile.

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