Les voitures à haut râteau ont-elles eu leur journée en Formule 1?

Depuis que la réglementation aéronautique actuelle est entrée en vigueur, les équipes ont été divisées sur la direction optimale – avec Mercedes à une extrémité du spectre et Red Bull à l’autre.

Pour Red Bull, la croyance était qu’une voiture à râteau élevé, avec l’arrière plus haut que l’avant, était la meilleure voie à suivre.

Mais sur la base de la forme de début de saison, et en particulier des difficultés auxquelles la tenue de Milton Keynes est confrontée pour que sa voiture actuelle se comporte pendant que la solution à faible râteau de Mercedes vole, il a été suggéré que la solution à râteau élevé a peut-être atteint la limite de son potentiel.

La semaine dernière, Motorsport.com a lancé la théorie à l’ancien pilote de Red Bull Daniel Ricciardo selon laquelle les meilleurs jours de voitures à haut râteau étaient peut-être derrière nous.

«Je ne suis pas aérodynamicien, mais je dirais que cela pourrait être assez précis», a-t-il déclaré. «Je sais de ce que je pense avoir connu et vu au fil des ans, en particulier du succès de Red Bull à l’époque Vettel et Webber, qu’il s’agissait de pomper le râteau de plus en plus haut.

«Maintenant, plus récemment, Mercedes semble avoir eu plus de succès avec quelque chose de moins extrême. On dirait donc que ça revient à ça … il semble que ça ait atteint son apogée et maintenant il essaie de trouver un autre moyen d’aller vite.

Avantages élevés du râteau

Comme la plupart des choses en Formule 1, la réponse réelle au débat sur le rake élevé n’est pas si simple. Parce que, bien que de l’extérieur, il semble souvent qu’un concept doive être meilleur qu’un autre, il existe de nombreux facteurs expliquant pourquoi il s’agit d’une situation en constante évolution et pourquoi il n’y a pas de solution universelle.

L’angle de coupe auquel vous avez installé la voiture est simplement un facteur aérodynamique. Plus vous pouvez appliquer d’angle sans que le flux du diffuseur ne soit perturbé, plus vous pouvez potentiellement produire d’appuis car il y aura plus d’air sous la voiture.

Mais il y aura un plafond où d’autres gains d’appuis ne pourront pas être réalisés parce qu’il y a trop de perturbations dans le système, de sorte que le flux sous la voiture ne se comporte pas.

Cela pourrait être ce qui arrive à Red Bull cette année, où les pics d’appuis théoriques qu’il peut atteindre dans la soufflerie ne correspondent pas à la réalité de la performance de sa voiture sur piste à différentes vitesses de virage.

Les perturbations peuvent être déclenchées par divers facteurs, notamment la sensibilité à la hauteur de caisse, la turbulence créée par les roues avant et arrière ou une conception aérodynamique inefficace.

Pour Red Bull et les équipes qui ont suivi ce concept de râteau élevé, compte tenu de son taux de victoire pendant ses années dominantes, la maîtrise des turbulences créées par les roues avant et arrière était et reste un facteur critique.

Red Bull a bien appris à gérer ces facteurs dans le passé.

Des tactiques de soufflage d’échappement ont été déployées à l’ère du V8 pour aider à atténuer les effets de la giclée des pneus sur le diffuseur, tandis qu’à l’avant de la voiture, les ailes flexibles étaient un facteur contribuant à maintenir la turbulence créée par les pneus avant sous contrôle.

Comme les règles ont continuellement changé tout au long de cette période, l’approche des équipes a également changé, mais la constante qui est restée était l’effort de Red Bull pour sceller le bord du plancher et le diffuseur, si possible, de la turbulence créée par les pneus.

Alors que nous entrions dans l’ère hybride, certaines de ces astuces ont été supprimées parce que la conception générale des voitures a été simplifiée.

Cela a ouvert la porte à l’émergence d’un rival aérodynamique à la solution à râteau élevé utilisée par Red Bull. Mercedes, avec sa philosophie de râteau inférieur, a comblé une partie du déficit aérodynamique en augmentant l’empattement, augmentant ainsi la longueur du plancher et diminuant l’impact de la turbulence sur son plancher et son diffuseur.

Mercedes avait opté et continue d’opter pour une force d’appui plus cohérente et utilisable sur une plus large gamme de conditions de fonctionnement, que le pic absolu qui peut être livré avec une configuration de râteau plus élevée.

Dans le cas de Mercedes, cela a toujours été complété par une configuration de suspension très conforme, tout d’abord avec FRIC et, ensuite, avec des suspensions hydrauliques indépendantes, qui maintiennent la plate-forme de la voiture plus stable.

Un plafond étanche

La réglementation de 2017 a été introduite à l’origine pour augmenter le niveau d’appui pouvant être produit afin de réduire les temps au tour. Mais, en élargissant les voitures, les règles relatives au bord du plancher n’ont pas été contrôlées. Cela a rapidement conduit à la mise en place d’une gamme de solutions par les équipes qui ont aidé à sceller le bord du sol et à augmenter la force d’appui réalisable.

Ces trous entièrement fermés qui sont maintenant autorisés sur le bord du sol créent une jupe vortex qui empêche le sillage de la roue du pneu avant d’être ingéré par le sol. De plus, des trous, plutôt que des fentes, devant le pneu arrière ajoutent juste un peu plus de puissance pour limiter les effets de giclement du pneu sur le diffuseur.

Et, bien que cela aide les voitures à rouler avec un râteau plus élevé, c’est en fait encore plus avantageux pour ceux qui courent avec un angle de râteau inférieur, comme Mercedes.

L’ensemble reste roi

Le côté intéressant, c’est que les équipes dominantes dans les deux cas ont en grande partie le moteur / unité de puissance à remercier pour leurs succès aérodynamiques relatifs aussi.

Red Bull a pu utiliser le moteur Renault pour exploiter le diffuseur d’échappement soufflé et le râteau agressif comme personne d’autre ne le pouvait. L’architecture plus longue du groupe motopropulseur Mercedes l’a amené à emprunter la route à empattement plus long et à râteau plus bas.

De plus, c’est un chemin extrêmement long et coûteux à parcourir pour passer d’un concept à un autre, avec râteau juste un ingrédient dans une recette très finement équilibrée.

Le rake élevé est essentiellement devenu la marque de fabrique de Red Bull et il est peu probable qu’il en abandonne. Les autres équipes qui ont emboîté le pas, qui représentent la majeure partie du domaine à un degré variable, ont également traversé la douleur et les frais d’échanger un concept contre un autre.

Racing Point a fait le passage d’un râteau élevé à un râteau bas, mais il a fallu un sort intense dans la soufflerie et l’utilisation de la même suspension arrière et de la même boîte de vitesses Mercedes pour pouvoir le faire fonctionner.

Et bien que le concept Mercedes porte ses fruits maintenant, n’oublions pas qu’il n’y a pas si longtemps que les voitures Mercedes étaient qualifiées de «  divas  » et que des questions étaient fréquemment posées sur la raison pour laquelle il n’avait pas augmenté son angle de coupe en ligne avec le reste de la grille.

La clé du débat à venir sera la rapidité avec laquelle Red Bull pourra maîtriser ses problèmes actuels. S’il peut régler les incohérences d’équilibre qui l’ont entravé au début de la campagne, il pourrait alors fournir les progrès nécessaires pour au moins mettre Mercedes sous pression.

Mais s’il continue à avoir du mal à comprendre comment résoudre au mieux ses maux de tête, les arguments contre les voitures à râteau élevé ne feront probablement que s’intensifier.