L'équation complexe derrière la fin du marsouinage

À partir de l'épreuve du Paul Ricard, la FIA mesurera ce qu'elle appelle officiellement les oscillations aérodynamiques, et les voitures qui ne sont pas conformes seront potentiellement exclues des courses. Au cœur de l'action de la FIA se trouve une mesure sous la forme d'une équation complexe qui ressemble à quelque chose sortant de l'esprit de Stephen Hawking ou Albert Einstein, et que les équipes devront désormais comprendre et respecter.

La lutte contre le marsouinage a été annoncée pour la première fois dans une Directive Technique (DT) publiée par le responsable technique des monoplaces de la FIA, Nikolas Tombazis, à la veille du GP du Canada, sur fond de controverse quant au moment choisi.

Après des discussions avec les équipes, notamment avec tous les directeurs techniques lors d'une récente réunion du Comité Consultatif Technique de la FIA, cette DT a été remplacée. Une version mise à jour a été distribuée aux équipes sous forme de projet jeudi, et il n'y avait aucune référence aux renforts de plancher supplémentaires qui sont devenus une question si controversée au Canada.

Le fait qu'il s'agisse d'une version préliminaire signifie que Tombazis reste ouvert aux commentaires des équipes d'ici le 12 juillet, mais il souligne qu'il est peu probable que le fond du document change ; les équipes doivent donc se préparer à son entrée en vigueur pour la France.

George Russell devant Charles Leclerc dans les stands

Dans la DT, Tombazis réitère ce qu'il a dit dans la version précédente, à savoir que la sécurité est la principale préoccupation de l'exercice, et que cela permet à la FIA d'introduire des changements de règles : "Il est devenu de plus en plus évident, d'après les commentaires des pilotes, que les oscillations aérodynamiques excessives et/ou le talonnage de la voiture peuvent entraîner de fortes douleurs, des maux de tête ou une perte de concentration, avec le potentiel de provoquer un accident à grande vitesse."

"Elles peuvent également réduire la contrôlabilité de la voiture, augmentant ainsi les risques d'accident. La FIA a donc conclu que les voitures présentant des oscillations excessives ou des niveaux élevés de talonnage peuvent être considérées comme étant de 'construction dangereuse', le terme 'construction' s'étendant ici à des questions telles que la configuration aérodynamique de la voiture ou ses réglages mécaniques."

Il souligne qu'en vertu du Règlement Technique de la F1 et du Code Sportif International, "les commissaires peuvent disqualifier une voiture dont la construction est jugée dangereuse". Il ajoute ensuite : "Si, à l'avenir, la FIA envisage de mettre en œuvre des mesures réduisant la propension des voitures à présenter de telles oscillations aérodynamiques, à court terme, la FIA considère qu'il est de la responsabilité des équipes de s'assurer que leurs voitures sont sûres à tout moment pendant une épreuve."

Deux mesures sont adoptées pour résoudre ce problème. Tout d'abord, il y aura une interprétation plus stricte de l'article 3.15.8 a du Règlement Technique, qui concerne la rigidité des planches et l'usure des patins. Certaines équipes se sont montrées sceptiques quant à la manière dont les voitures de leurs rivales ont pu s'abaisser autant cette année tout en répondant aux exigences de la FIA après la course. Et elles soupçonnent que certaines écuries ont pu tirer parti des limites de flexibilité.

Max Verstappen devant George Russell et Lewis Hamilton

En effet, Tombazis suggère que certaines équipes ont peut-être joué avec les règles, notant que "nous considérons que les déformations significatives au-delà de celles acceptées en vertu de l'article 3.15.8 a... sont destinées à parvenir à des hauteurs de caisse significativement plus basses, et donc à un gain aérodynamique indirect".

La manière dont la FIA mesurera désormais l'usure et la flexion est décrite en détail, avec une ébauche des changements prévus dans la formulation des règles – changements qui restent soumis à l'approbation du Conseil Mondial du Sport Automobile (CMSA) avant de pouvoir être appliqués en France.

La deuxième partie de la mesure, qui consiste à créer une mesure de l'oscillation aérodynamique, ou AOM, est plus controversée. Après avoir étudié les voitures au Canada, la FIA a mis au point l'équation que les équipes doivent désormais respecter et qui fait intervenir dans le calcul des paramètres tels que la longueur de la piste, le temps et l'accélération verticale.

La clé de cette équation est l'accéléromètre externe standard de la FIA qui est installé près du centre de gravité de chaque voiture et qui communique via l'enregistreur de données d'accident, ou EDA. Son signal sera utilisé "pour calculer la mesure (AOM), qui est une représentation de l'énergie associée aux cas de forte accélération verticale et est exprimée en J/kg/100km".

L'accéléromètre fournira à la FIA des données en temps réel sur l'accélération verticale de chaque voiture, qui seront ensuite comparées à la limite prescrite par la FIA, connue sous le nom AOM_LIM. Cette limite a été fixée initialement à 10 J/kg/100km, et elle pourra être révisée "à mesure que des données supplémentaires seront disponibles, ou si les réactions des pilotes suggèrent que ce n'est pas suffisant".

Dans un sprint ou une course, la valeur moyenne de l'AOM (ou AOM_MEAN) de chaque voiture sera calculée sur "tous les tours éligibles". Seuls les tours considérés comme des tours de course authentiques par la FIA seront pris en compte pour créer cette moyenne, donc cela n'inclura pas les tours d'entrée ou de sortie des stands, les deux premiers tours après le départ ou une relance, toute phase derrière une voiture de sécurité ou sous VSC, ou tout tour effectué sur des pneus pluie ou intermédiaires.

Il est clairement établi que les équipes risquent l'exclusion si elles dépassent la limite imposée par la FIA : "Toute voiture dont l'AOM_MEAN dépasse l'AOM_LIM prescrit sera signalée aux commissaires avec la recommandation qu'elle soit exclue des résultats du sprint ou de la course."

L'équation de l'AOM

Cependant, en 2022 uniquement, les équipes auront trois "jokers" à leur disposition : elles sont autorisées à dépasser la limite de moins de 20% lors de trois courses sans être signalées, ce qui leur donne une marge de manœuvre supplémentaire pour que leurs voitures fonctionnent dans les limites.

Tombazis a concédé que cette initiative n'en est qu'à ses débuts et qu'il y a encore beaucoup à apprendre. "Dans cette première mise en œuvre de l'AOM, la FIA reconnaît qu'elle traite principalement la question du talonnage, mais pas celle des oscillations aérodynamiques pures", note-t-il.

"Une analyse plus approfondie doit être menée afin de mettre au mieux en œuvre des termes supplémentaires qui captureront les oscillations aérodynamiques, à condition bien sûr qu'il soit prouvé qu'elles causent un inconfort pour le pilote et des problèmes de sécurité. Nous insistons sur le fait que nous attendons du pilotage des F1 qu'il soit un exercice physique et que nous ne visons pas ce qui pourrait être considéré comme des 'réglages doux'."

Tombazis confirme que la FIA envisage d'introduire d'autres capteurs afin d'obtenir une mesure plus précise des oscillations et du calcul de l'AOM. Elle a également l'intention de contrôler les capteurs sur les pilotes, tels que les accéléromètres intra-auriculaires, ainsi que d'observer les images des caméras faciales, bien que ces mesures soient uniquement à titre d'information et n'aient pas d'impact réglementaire.

Qu'en est-il à plus long terme ? La FIA espère apporter des changements aux règles pour 2023 afin de réduire les oscillations, avec une diminution de l'appui aérodynamique à l'ordre du jour.

Tombazis note : "Notre objectif reste de mettre en œuvre des changements pour 2023 qui réduiront intrinsèquement la propension des voitures à présenter des oscillations aérodynamiques. En temps voulu, il sera demandé aux équipes de soutenir ces évaluations en CFD en effectuant une série de modifications sur leur voiture, et en communiquant leurs résultats à la FIA."

En outre, la FIA a l'intention de se pencher à nouveau sur l'usure des planches pour 2023 et au-delà. "Les restrictions liées aux planches décrites ci-dessus visent à assurer un terrain de jeu équitable entre tous les concurrents, mais il reste souhaitable d'introduire une conformité contrôlée et équitable pour le dessous de la voiture", écrit Tombazis.

"Certains concurrents ont proposé un concept selon lequel une partie de la planche pourrait être construite à partir d'un matériau standard conforme, par exemple du caoutchouc. Nous confirmons que nous restons très ouverts à ces propositions et que nous chercherons un consensus parmi les équipes pour une telle mesure."

Comme indiqué, les équipes ont les courses de Silverstone et du Red Bull Ring pour comprendre le système de mesure de la FIA, évaluer comment leurs propres voitures y répondent, et se préparer à se conformer aux règles au Paul Ricard.

Et en supposant que la formulation révisée relative aux planches soit approuvée par le CMSA, elles devront également se conformer à ces exigences. Il reste à voir si et comment ces changements auront un impact sur la hiérarchie et si toutes les équipes seront en mesure de s'y conformer.