Comment Mercedes a surmonté la dernière menace des règles de la F1

Ce défi est survenu au début de 2019 lorsque la FIA a approuvé une série de nouvelles règles aéronautiques visant à ralentir les voitures mais aussi à améliorer leur capacité à courir de près.

Mais malgré tout ce qui lui a été lancé et les chutes de fosse exposées par une révision des règles, Mercedes a produit dans le W10 un autre brillant challenger.

La règle change

Mercedes a relevé ce défi avec sa vigueur habituelle, ayant plusieurs spécifications d’aileron avant à sa disposition lors des tests de pré-saison. Mais, alors que Mercedes mettait en œuvre des conceptions avec une configuration à volets complets plus conventionnelle, les goûts de Ferrari opéraient à l’autre extrémité du spectre avec ce qui est devenu connu sous le nom de conception déchargée.

Peine avec sursis

Alors qu’il y avait de nombreux changements aérodynamiques à prendre en compte pour 2019, Mercedes a concentré une grande attention sur sa suspension, car elle tenait non seulement à relever les défis de ce changement de règle, mais aussi à ce qui était à l’origine à l’horizon pour 2021.

L’extension verticale issue du dernier changement de règlement a été conservée, mais comme nous pouvons le constater, un effort concerté a été fait par l’équipe pour retirer du poids de l’ensemble sans compromettre sa capacité à supporter les charges associées.

Avec le support exposé dans cette illustration, nous pouvons voir qu’il s’agit d’une conception qui serait impossible avec les techniques de fabrication conventionnelles grâce aux géométries organiques extrêmement complexes de type treillis utilisées qui nécessitent l’impression des pièces.

L’équipe a également opté pour une solution Poussoir sur Upright (PoU) plus extrême (flèche rouge, gauche / articulation sur la tige de poussée, droite), qui modifie la hauteur de conduite des voitures lorsque le conducteur applique une entrée de direction.

Lorsque la voiture est dirigée à gauche ou à droite, l’extrémité avant de la voiture est rapprochée du sol, ce qui présente de nombreux avantages aérodynamiques si elle est appliquée correctement, à la fois au niveau de l’aileron avant et également des pièces associées à l’avant du plancher.

C’est une idée que nous avions déjà vu Ferrari poursuivre ces dernières années et testée par plusieurs autres. Mais le consensus écrasant a toujours semblé être que les conducteurs avaient du mal avec le processus de direction contre-intuitif qui était requis en raison du système.

Le principal problème auquel sont confrontés les conducteurs est que le volant ne se recentre pas automatiquement et doit être tiré en arrière par le conducteur à la sortie du virage.

Détail de la suspension avant de la Mercedes AMG F1 W10

Photo par: Giorgio Piola

Mercedes évoluait également dans une nouvelle direction en ce qui concerne sa suspension intérieure, avec un nouvel agencement d’amortisseur de soulèvement à suspension plus traditionnel favorisé par rapport à l’agencement entièrement hydraulique qu’il utilisait depuis plusieurs années.

Bien sûr, cela n’a pas été fait par accident, mais faisait partie d’une réponse mesurée à l’interdiction imminente des éléments de suspension à assistance hydraulique pour 2021 (maintenant 2022).

Mercedes tenait à prendre de l’avance sur cette courbe et à ne pas avoir à apprendre les ficelles d’une configuration traditionnelle tout en ayant une toute nouvelle voiture à gérer.

Il est intéressant de noter qu’il ne revient pas seulement à la disposition traditionnelle des ressorts hélicoïdaux favorisée par beaucoup de ses rivaux. Au lieu de cela, il a utilisé un arrangement de ressort de rondelle Belleville.

Lorsqu’il est emballé et configuré correctement, il offre plus de précision, de polyvalence et de stabilité. Cela a toujours été le choix préféré de Red Bull pendant plusieurs années, tandis que d’autres n’ont fait que des incursions passagères.

Pendant ce temps, à l’arrière de la voiture, l’équipe réfléchissait à la façon dont elle pourrait utiliser la position verticale la plus élevée pour faire des gains supplémentaires, avec une ouverture faite dans la face avant qui formait une entrée supplémentaire.

Cette «entrée» pourrait alors acheminer le flux d’air vers le côté roue de l’assemblage étant donné qu’une voie de passage avait été commodément faite par l’emplacement d’un dispositif de réglage.

Cette entrée fournirait alors une alimentation en air frais et frais au vide entre la jante de roue et le tambour de frein, créant une sorte de barrière thermique qui réduirait le transfert de chaleur des freins arrière à la jante de roue et stabilisait par conséquent la température globale de le pneu arrière.

La région de la bargeboard de la voiture était encore extrêmement importante, en fait peut-être même plus qu’elle ne l’était lors de la dernière modification des règles en 2017.

Avec moins d’outils à la disposition des aérodynamiciens sur l’aile avant, ils étaient moins capables d’affecter le sillage du pneu avant. Cela a mis encore plus de fardeau sur la conception des bargeboards, des déflecteurs de sidepod, de la partie avant du sol et même des sidepods alors que les équipes cherchaient à récupérer les performances qui avaient été perdues.

Mercedes a été particulièrement proactive dans ce domaine, ayant plusieurs gros packages de mise à jour tout au long de la saison afin d’essayer d’améliorer les performances.

La première mise à jour majeure (au milieu) s’est concentrée sur les winglets downwash accrochés sur le côté du châssis, les winglets boomerang au-dessus du groupe de bargeboard et le premier déflecteur.

Une autre grande mise à jour est également arrivée au Grand Prix du Japon. L’équipe s’est concentrée sur la région du déflecteur, mettant à jour le premier élément et ajoutant les panneaux horizontaux de style store vénitien qui étaient devenus un ajout populaire ailleurs en haut et en bas de la grille. Il a également choisi de séparer la tour principale de déflecteur du volet horizontal qui passe au-dessus du sidepod.

Ces changements sont survenus assez tard dans la saison et, à un moment où l’équipe avait déjà presque terminé les deux titres, cela suggérait que les pièces avaient peut-être été développées avec le W11 à l’esprit et offriraient non seulement une amélioration des performances, mais aussi donneraient l’équipe a plus de données à travailler à l’approche de 2020.

Les démons dans les détails…

Comme nous l’avons vu tout au long de cette série, Mercedes a fréquemment examiné les surfaces dentelées comme moyen d’améliorer les performances. Et 2019 n’a pas fait exception à cet égard.

Une solution que nous avons vue auparavant a eu un renouveau à Bakou, car le bord de fuite du plan principal des ailes arrière était équipé d’un bord de fuite dentelé pour aider à améliorer la vitesse en ligne droite.

La nacelle de l’actionneur DRS a également été traitée avec des dentelures, la conception rappelant les chevrons de bord de fuite observés sur certaines nacelles d’avion. Il semble que l’intention était de réduire une partie de l’hystérésis aérodynamique créée par le corps de la nacelle et affectant les performances du volet derrière elle.

Comme nous l’avons déjà établi, l’équipe avait un gros package de mise à jour pour le Grand Prix d’Allemagne et, dans le cadre de ce package, elle a révisé son aileron arrière, ajoutant quelques fonctionnalités intéressantes.

Détail de l’aileron arrière de la Mercdes AMG F1 W10

Photo par: Giorgio Piola

Ces nouvelles caractéristiques ont fortement contribué au contour de la plaque d’extrémité, l’épaisseur de la surface étant modifiée pour alimenter le flux d’air vers la nouvelle découpe en gradins dans le coin supérieur arrière. Pendant ce temps, une double rangée de frappes à contre-courant plus imposantes était utilisée plutôt qu’une seule rangée.

À l’avant de la voiture, l’équipe a également optimisé la conception de son conduit de frein avant, en ajoutant une rangée de petits générateurs de vortex dans le canal de croisement.

Mercedes AMG F1 W10, frein avant

Photo par: Giorgio Piola

Le W10 a remporté les huit premières victoires de la saison avant que Max Verstappen ne gâche la fête en Autriche, remportant la victoire de Red Bull.

Sans se décourager, Mercedes remporterait sept autres victoires avant la fin de la saison, bien que Ferrari ait connu une résurgence au retour de la pause estivale qui a rapidement pris fin lorsque la FIA a publié sa directive technique sur les mesures de débit de carburant lors du GP des États-Unis.

Dans notre prochain et dernier épisode de cette série, nous examinerons la voiture de Formule 1 la plus rapide de ce sport: la Mercedes W11.

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