Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola
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Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola

Comment Red Bull a construit sa domination sur la saison 2022

La Red Bull RB18 s'est imposée comme la meilleure des Formule 1 de 2022, surtout le dimanche, et pourrait être la meilleure voiture que l'écurie de Milton Keynes ait jamais produite.

Comment Red Bull a construit sa domination sur la saison 2022
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Ce qui est peut-être le plus remarquable dans cette campagne, c'est que la Red Bull RB18 n'a pas commencé l'année en étant la voiture la plus rapide ; elle a dû détrôner la Ferrari F1-75. Il n'y a pas de solution miracle qui explique pourquoi la RB18 s'est révélée si efficace dans le cadre des règles actuelles. Il s'agit plutôt d'une combinaison de facteurs – certains pensés dès le départ et d'autres qui ont été développés au fur et à mesure – qui fonctionnent à l'unisson pour créer un ensemble brillant. Jetons un coup d'œil aux caractéristiques intéressantes de la RB18, dont certaines sont uniques et d'autres ont été adoptées par d'autres équipes.

Suspension

Red Bull a créé une nouvelle normalité au niveau la configuration générale des suspensions qui était utilisée pendant la dernière ère réglementaire, entre 2009 et 2021.

Depuis la RB5, l'équipe a adopté une suspension arrière à tirants et à poussoirs à l'avant. C'était considéré comme la meilleure option, d'un point de vue aérodynamique, dans le cadre de ces règlements particuliers, et toutes les équipes ont convenu que c'était la meilleure façon d'aborder les choses. Il y a toutefois eu quelques exceptions de temps en temps car la méthode des tirants a également été essayée à l'avant.

Après avoir pris en compte l'importance de la suspension sur les F1 de nouvelle génération, Red Bull a inversé les choses pour 2022, en optant pour une disposition à poussoirs à l'arrière afin de libérer de l'espace pour le diffuseur agrandi et des tirants à l'avant de la RB18.

La suspension avant de la Red Bull RB18.

La suspension avant de la Red Bull RB18.

L'autre élément intéressant concernant la suspension avant de la RB18 est que l'équipe continue d'utiliser un seul triangle, mais cette année, il est appliqué au bras supérieur le plus avancé, le montage étant inversé par rapport à avant (encart à gauche ci-dessus).

Dans le cadre des efforts de reconditionnement pour 2022, le système de direction qui avait été dissimulé dans le châssis au cours des deux dernières saisons a retrouvé son emplacement naturel à l'avant de la cloison.

Le "plastron"

En ce qui concerne les éléments à ressort, il est intéressant de noter l'arrangement choisi pour ajouter un peu de souplesse à la région du "plastron" de la voiture.

Dans le cas de Red Bull, il s'agit d'un ressort Belleville, tandis que d'autres options – comme un amortisseur, un ressort hélicoïdal ou un ressort à lames – sont utilisées sur le reste la grille à des degrés divers d'efficacité.

Détails du splitter de la Red Bull RB18.

Détails du splitter de la Red Bull RB18.

L'utilisation d'un ressort Belleville permet non seulement une installation compacte, mais aussi une réduction des vibrations, ce qui mérite d'être noté comme l'un des facteurs pouvant expliquer l'absence de marsouinage et de rebondissement de la Red Bull par rapport à ses rivales.

À cet égard, on peut voir que la RB18 dispose d'un certain nombre de longerons et de supports internes pour aider à soutenir le plancher par rapport au châssis (voir ci-dessous), ce qui permet de réduire la flexion du plancher lorsqu'il est soumis à une charge.

Plancher

Red Bull Racing RB18 floor stiffening

Red Bull Racing RB18 floor stiffening

Photo by: Giorgio Piola

Red Bull RB18 internal floor stay

Red Bull RB18 internal floor stay

Photo by: Giorgio Piola

Le nouveau règlement met encore plus l'accent sur la performance du plancher et du diffuseur, la sensibilité aux changements de hauteur de caisse ajoutant de l'importance à plusieurs aspects de son design.

La complexité accrue du plancher, du diffuseur et de leurs éléments auxiliaires a également entraîné un gain de poids par rapport à avant, ce que les équipes cherchent constamment à réduire dans le but d'abaisser le temps au tour, sans compromettre la durabilité des pièces.

Plancher de la Red Bull RB18.

Plancher de la Red Bull RB18.

La FIA avait cherché à freiner certaines des solutions extrêmes vues sur le rebord du plancher au cours des dernières saisons, sans pour autant étouffer complètement la créativité.

Red Bull a choisi de ne pas utiliser l'ailette autorisée contrairement à certains de ses rivaux. Il est intéressant de noter que l'équipe semble s'être inspirée des règles qui ont été introduites en 2021 et qui ont donné lieu à des découpes en forme de Z devant la zone où les équipes devaient rogner sur le coin arrière du plancher.

Juste devant, il y a une découpe en forme de "fer à cheval" qui crée également une division du plancher, avec la section la plus courte en arrière située à une hauteur différente et avec un profil sensiblement différent de celle qui la précède.

Le constructeur s'est efforcé d'optimiser cette partie du plancher à de nombreuses reprises afin d'améliorer les performances tant au niveau de la surface supérieure du plancher et du ponton que du dessous du plancher.

Red Bull Racing RB18 floor

Red Bull Racing RB18 floor

Photo by: Giorgio Piola

Red Bull RB18 floor detail

Red Bull RB18 floor detail

Photo by: Uncredited

Cela s'est traduit par l'ajout d'un flap de type Gurney dans le coin de la section avant du plancher (flèche rouge, image de gauche ci-dessus), tandis que la taille et la forme de la cloque et du canal formés sur le bord du ponton ont également été modifiées.

Le design du plancher de la RB18 présente plusieurs aspects intrigants, l'équipe ne se contentant pas d'accepter ce que l'on pourrait considérer comme les formes conventionnelles que l'on s'attend à voir prendre par les différents éléments.

Plancher de la Red Bull RB18.

Plancher de la Red Bull RB18.

Par exemple, la section avant du plancher (points 1 et 2, ci-dessus) présente des contours inattendus qui fonctionnent en association avec la dérive avant. Il s'agit d'un design assez unique par rapport à la plupart des autres équipes.

Nous avons depuis vu que ce concept a été assimilé par les rivaux de Red Bull, tout comme le concept de "poupe" décalée à l'arrière du plancher (3), tandis que la solution du "patin à glace" vue pour la première fois sur la RB18 (4) a depuis été adoptée par les Ferrari F1-75 et Alpine A522.

Refroidissement des freins

Un domaine dans lequel nous avons vu Red Bull apporter des développements répétés au cours de la phase d'ouverture de la saison était le carénage intérieur des écopes de frein avant. En raison de l'augmentation de la taille des jantes cette saison, passant de 13 à 18 pouces, le diamètre des disques de frein a également augmenté, pour atteindre environ 50 mm de plus.

Cependant, les trous forés du centre du disque jusqu'à son bord sont plus limités, avec un diamètre minimum autorisé de 3 mm. Les trous de refroidissement ne sont également plus autorisés dans les plaquettes. Cela a clairement un impact sur la conception de nombreuses pièces, le flux d'air et l'échange de chaleur de l'ensemble étant également affectés par le tambour plus grand qui se trouve maintenant dans le passage de roue.

Comparaison des freins avant de la Red Bull RB18.

Comparaison des freins avant de la Red Bull RB18.

En réponse à cela, Red Bull et plusieurs de ses concurrents ont décidé de créer un carénage interne pour le disque de frein, qui isole le disque à l'intérieur d'un tambour beaucoup plus grand et modifie le passage de l'air vers, autour et plus au loin du disque de frein pour aider à modérer les températures qui en découlent.

Pour éviter d'avoir à subir l'effet "Boucle d'or", c'est-à-dire n'être ni trop chaud ni trop froid, le constructeur a fréquemment apporté des modifications, non seulement à la forme du carénage, mais aussi à ses composants.

Le design original (en haut à gauche ci-dessus) montre la garniture isolante qui entourait la face interne du disque et qui a été remplacée par la suite par un panneau en fibre de carbone. Vous remarquerez également un changement de couleur du carénage et des étriers de frein, qui sont désormais dotés d'un revêtement thermique pour faciliter le transfert de chaleur.

Carrosserie

Red Bull Racing RB18 engine cover comparison & floor indent

Red Bull Racing RB18 engine cover comparison & floor indent

Red Bull Racing RB18 engine cover cooling outlet

Red Bull Racing RB18 engine cover cooling outlet

Photo by: Giorgio Piola

Red Bull a apporté des modifications à la carrosserie des pontons et du capot moteur de la RB18 tout au long de la saison, afin de trouver un compromis plus équilibré entre le besoin de refroidissement et le rendement aérodynamique.

Le plus important de ces changements a eu lieu au Grand Prix de Grande-Bretagne, lorsque l'équipe a introduit une solution vue ailleurs sur la grille. La section de l'épaule en forme de tablette s'étend vers l'arrière à partir de la transition entre le Halo et le cockpit, créant non seulement un rebord supérieur que le flux d'air ne demande qu'à suivre, mais aussi une ligne de division pour les structures d'écoulement en dessous. L'équipe a poursuivi ce développement en Autriche, une course plus tard, en ouvrant la section arrière du capot moteur, découvrant ainsi la section la plus arrière de l'aileron de requin.

Une autre optimisation du nouveau design a suivi pour le Grand Prix de Belgique (en médaillon à droite ci-dessus), avec un ajustement de la section médiane de la carrosserie qui s'étend entre le plateau du capot moteur et la descente du ponton.

L'approche du flux d'air dans la région de la bouteille de coca, juste à l'arrière des révisions, a également donné lieu à une modification de la forme du carénage du triangle inférieur qui, soit dit en passant, bénéficie d'un renfoncement dans la surface supérieure du plancher pour permettre son déplacement (en haut à gauche ci-dessus, flèche bleue).

Ailerons

Plaques d'extrémités de la Red Bull RB18.

Plaques d'extrémités de la Red Bull RB18.

Les changements de réglementation effectués par la FIA pour 2022 ont largement contribué à réduire les gains que les équipes peuvent tirer du design de leurs ailerons avant et arrière. Bien sûr, il y a encore beaucoup de variations de part et d'autre de la grille, le rapport entre la génération de l'appui, l'équilibrage de la voiture et le conditionnement de l'écoulement de l'air étant toujours essentiel pour obtenir le niveau de performance requis.

Dans cette optique, des modifications mineures ont été apportées à plusieurs reprises au flap supérieur de l'aileron avant de la RB18 afin de l'ajuster en fonction des caractéristiques du circuit. Le changement le plus important est sans doute survenu très tôt, lorsque la dérive à l'extérieur de la plaque d'extrémité a été remplacée au Grand Prix d'Australie par une variante en forme de S, afin d'obtenir une réponse différente au gradient de pression.

Évolution du beam wing de la Red Bull RB18.

Évolution du beam wing de la Red Bull RB18.

Red Bull a été très proactif en ce qui concerne la disposition du beam wing (ou aileron arrière inférieur). Après avoir commencé la saison avec une approche différente de celle du reste de la grille, en introduisant un arrangement à deux plans superposés (voir "Sakhir" ci-dessus), l'écurie s'est rapidement mise à ajuster les éléments en fonction de ses objectifs globaux en matière d'appui et de traînée.

Il convient de noter que le beam wing sert de moyen de connexion des structures d'écoulement à l'arrière de la voiture, ce qui signifie qu'il a une influence sur le diffuseur et l'aileron arrière.

Deux configurations diamétralement opposées ont été observées pour les circuits nécessitant le maximum et le minimum d'appui. Pour les circuits à faible appui, Red Bull a choisi de supprimer l'élément supérieur (voir "Baku"), tandis qu'en Hongrie, un nouveau design plus conventionnel est apparu (voir "Budapest").

Red Bull Racing RB18 rear wing

Red Bull Racing RB18 rear wing

Photo by: Giorgio Piola

Red Bull Racing RB18 rear wing comparison

Red Bull Racing RB18 rear wing comparison

Photo by: Giorgio Piola

La RB18 étant peut-être la F1 la plus efficace du plateau, comme en témoignent ses performances en vitesse par rapport au niveau d'aileron qu'elle utilise, l'équipe n'a pas vraiment cherché à concevoir un aileron arrière à faible traînée, même pour Monza.

En fait, elle a même abandonné ses tentatives de découper le bord de fuite du flap supérieur pour réduire la traînée lorsque cela a provoqué un problème d'oscillation du DRS similaire à celui auquel l'équipe avait été confrontée vers la fin de sa campagne 2021.

Intérêts divergents

Planchers de la Red Bull RB18.

Planchers de la Red Bull RB18.

Tous les développements montés sur une F1 n'apportent pas forcément une amélioration et les équipes doivent souvent peser le pour et le contre d'un design qui n'offre pas immédiatement le rendement attendu. Il est également vrai que ce qui est considéré comme une solution pour réaliser le meilleur temps au tour pour la voiture ne fonctionne pas pour les deux pilotes.

Un développement introduit par Red Bull au Grand Prix de Grande-Bretagne leur donne exactement ce casse-tête, puisque la RB18 de Max Verstappen a récemment été équipée de la solution simple, tandis que Sergio Pérez a utilisé la configuration plus complexe, similaire à ce que Ferrari a mis en place depuis un certain temps maintenant.

Le plafonnement des coûts et la réduction de l'utilisation de la CFD et du temps passé en soufflerie en fonction de la position dans le championnat signifient que les équipes doivent être plus prudentes que jamais pour gérer non seulement le développement de la voiture de cette année, mais aussi celui de la voiture de l'année prochaine.

En tant que tel, nous sommes susceptibles de voir un nombre décroissant de développements arriver pendant la fin de la saison. Il est toutefois possible que certaines des recherches menées sur la voiture de l'année prochaine permettent d'améliorer les performances de manière significative et justifient la fabrication de pièces à l'échelle réelle.

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