La F1 est-elle devenue une guerre de souffleries ?

Alors que la lutte s'intensifie aux avant-postes en Formule 1, la clé de la réussite repose sur le fait d'apporter les meilleures évolutions sans rencontrer d'écueils. Les faux pas de Ferrari, Red Bull, Aston Martin et Mercedes depuis le début de l'année contrastent avec ceux de McLaren, qui a jusqu'à présent réussi tous les développements apportés à la MCL38.

Alors que la concurrence s'interroge sur les raisons pour lesquelles la structure britannique a réussi à si bien faire les choses, alors que d'autres ont eu bien plus de mal, une théorie intéressante a pris de l'ampleur. L'histoire de la saison 2024 est simple : il s'agirait de savoir qui a la meilleure soufflerie.

Le lien entre le fait que McLaren enregistre de si bons résultats avec sa voiture et que l'écurie possède la plus récente des souffleries de la génération actuelle n'est pas vu comme une pure coïncidence par les initiés dans le paddock.

En effet, alors que Red Bull entend comprendre pourquoi le développement de la RB20 a connu des ratés cette année, le constructeur est de plus en plus convaincu que son problème vient de sa propre soufflerie de Bedford, une installation modernisée mais construite à l'origine pendant la guerre froide.

Christian Horner, le patron de Red Bull, a révélé après le Grand Prix d'Italie les problèmes auxquels l'équipe est confrontée avec sa voiture : "L'avant et l'arrière sont déconnectés. Et on peut le voir. Notre soufflerie ne le dit pas, mais la piste oui."

Photo by: Mercedes AMG

Toute difficulté avec la soufflerie peut constituer un véritable problème pour les équipes car, le développement étant guidé par les données qui en sont issues, toute information erronée rend presque impossible de savoir avec certitude si les nouvelles pièces sont de véritables améliorations ou non.

"Il n'est pas rare que lorsque quelque chose ne fonctionne pas sur la voiture, les outils de simulation donnent des résultats différents qui ne convergent pas", a déclaré Horner. "Vous obtenez alors trois ensembles de données : vous avez la CFD [mécanique des fluides numérique], vous avez la soufflerie et vous avez la piste. Évidemment, ce sont les données de la piste qui comptent vraiment, mais pour développer, c'est comme si vous deviez donner l'heure en utilisant trois montres différentes. Il faut donc se concentrer sur l'outil qui donnera les informations les plus précieuses, et bien sûr, les données de la piste sont les plus fiables."

La situation actuelle fait que Red Bull est d'autant plus impatient que sa nouvelle soufflerie ultramoderne soit opérationnelle sur le campus de Milton Keynes.

Lacet et plateau de roulage

La situation au sein des meilleures équipes ne se résume pas au fait de disposer d'une soufflerie dont les données ne sont pas erronées. Il s'agit plutôt de savoir dans quelle mesure les données qui sortent de votre soufflerie sont meilleures que celles de vos adversaires.

Photo by: Zak Mauger / Motorsport Images

La génération actuelle de F1 à effet de sol étant très sensible à la hauteur de caisse et à l'aérodynamique sous le plancher, plus vos relevés sont précis et plus la corrélation est fidèle à la réalité, plus le taux de réussite du développement de votre voiture sera élevé.

Des données de meilleure qualité peuvent être obtenues grâce à une soufflerie plus perfectionnée, les équipes recherchant plusieurs caractéristiques clés de nos jours - dont certaines ont été adoptées par Ferrari après avoir fermé sa soufflerie pendant plusieurs semaines cet été pour rénovation.

Dans le cadre des leçons tirées des problèmes de rebond à haute vitesse qui l'ont prise au dépourvu dans le cadre du package d'évolutions apporté au GP d'Espagne, la Scuderia a décidé d'apporter des améliorations à sa soufflerie.

Des sources affirment qu'à l'origine, il s'agissait principalement d'améliorer la simulation de l'angle de lacet, afin d'imiter le flux d'air sur une voiture lorsqu'elle prend un virage. Après tout, lorsque les équipes veulent que les monoplaces produisent de l'appui, celles-ci ne se déplacent pas en ligne droite, mais tournent, tanguent et virent contre le flux d'air lorsqu'elles passent un virage. Les souffleries doivent donc être en mesure de reproduire ce phénomène autant que possible.

Mais après avoir fermé sa soufflerie pour la moderniser, Ferrari aurait également décidé d'aller plus loin que ce qui était prévu à l'origine, en rénovant son plateau de roulage. D'autres équipes l'ont également fait. Ainsi, alors que la norme était autrefois de disposer d'une surface métallique lisse et brillante offrant une plate-forme aérodynamique stable pour vérifier l'aérodynamisme, les voitures actuelles nécessitent quelque chose de différent.

L'écoulement de l'air sous le plancher étant absolument essentiel à la performance des F1 à effet de sol, et celles-ci étant très sensibles à la surface de la piste sur laquelle elles évoluent, les équipes ont compris que les enseignements tirés des souffleries étaient meilleurs avec un sol qui simule les conditions réelles. Et les F1 ne roulent pas sur des surfaces métalliques brillantes.

La solution privilégiée aujourd'hui consiste à utiliser des matériaux de type caoutchouc pour le revêtement. Les surfaces sont rugueuses, ce qui permet de mieux simuler la perturbation du flux d'air générée par l'asphalte dans le monde réel.

Comme l'a expliqué un haut responsable d'une équipe, chaque bosse et chaque interstice dans l'asphalte contribue à créer un petit tourbillon sous la voiture lorsqu'elle passe. C'est la gestion de ces minuscules imperfections dans le flux d'air au fur et à mesure qu'elles se déplacent sur le plancher qui est essentielle pour obtenir des performances dans la réalité.

Les équipes ont tellement progressé dans l'utilisation de ces surfaces de roulement plus rugueuses qu'elles disposent de différents types qui simulent les différentes surfaces de piste que l'on rencontre au calendrier.

L'écoulement de l'air sous une voiture sur un circuit rugueux comme celui de Bahreïn sera très différent de celui d'un circuit plus lisse comme celui de Montréal. Un ingénieur suggère même que certaines équipes auraient imprimé en 3D des revêtements d'asphalte afin de recréer avec précision les différents circuits...

De meilleurs capteurs

Luca Furbatto, responsable de l'ingénierie d'Aston Martin.

Photo de: Zak Mauger / Motorsport Images

Il y a d'autres domaines dans lesquels les souffleries dernier cri sont meilleures aussi, et cela concerne la mesure des données. Luca Furbatto, responsable de l'ingénierie d'Aston Martin, a récemment parlé d'un avantage potentiel de McLaren provenant de capteurs plus avancés - qui aident à fournir un retour d'information plus précis et donc meilleur.

"Si je ne me trompe pas, la dernière soufflerie développée en F1 date d'il y a 20 ans, il y a donc beaucoup de changements technologiques", a-t-il déclaré. "Imaginez, en termes de visualisation du flux, il existe aujourd'hui des outils qui n'existaient pas il y a 20 ans."

"On peut prendre une soufflerie d'il y a 20 ans et la moderniser avec de nouvelles technologies, mais ce n'est jamais la même chose que de partir d'une toute nouvelle soufflerie et de se demander : 'comment faire [en partant d'une feuille blanche], et qu'est-ce qu'il y a de mieux sur le marché ?'"

"Aujourd'hui, il est possible de scanner les flux dans différentes zones de la voiture. C'est quelque chose de plus moderne que les outils tels que les simples échelles qui étaient utilisés il y a des années. L'ajout de capteurs nous permet de vérifier la qualité du flux dans de nombreuses zones de la voiture."

Il n'est guère étonnant que l'écurie Aston Martin elle-même soit enthousiasmée par la perspective de voir sa nouvelle soufflerie entrer en service à temps pour le développement de sa F1 2026.

L'élément humain

Il est clair que les équipes ont tout à gagner à disposer des souffleries les plus récentes et les plus performantes. C'est pourquoi Ferrari était prêt à fermer sa soufflerie en milieu de saison pour la rénover avant l'hiver.

La soufflerie de Ferrari.

Photo de: Ferrari

Peu de gens en dehors de McLaren savent exactement quelle technologie se trouve en soufflerie à Woking. Le patron de l'équipe, Andrea Stella, ne cache pas que ce nouvel outil est un atout pour ce qui se passe actuellement sur la piste, mais il laisse entendre qu'il n'est pas une solution miracle, car un élément clé qui ne peut être ignoré est l'aspect humain de l'utilisation des données qui en sortent.

"Je pense qu'en ce qui concerne la soufflerie, le fait que nous puissions nous appuyer sur une nouvelle soufflerie à la pointe de la technologie est utile, car nous avons affaire à une aérodynamique complexe. Je pense que l'évolution de ces voitures a entraîné quelques défis en matière de physique, et je pense que c'est là que des équipes, y compris McLaren, ont du mal à générer facilement des développements."

"Cependant, je pense que plus que la soufflerie, en fin de compte, si nous avons une voiture compétitive sur la piste, tout le mérite en revient à l'équipe aérodynamique. Il n'y a pas d'outil qui fasse le travail tout seul. Un outil est un outil en tant que tel, parce qu'il est utilisé par des humains. Pour moi, les félicitations vont donc à l'équipe aérodynamique qui, depuis que nous avons commencé le travail l'année dernière, a été capable d'atteindre un tel taux de réussite en termes de développement."