Mercedes : vraies difficultés ou plan savamment orchestré ?

Juger des performances exactes du plateau de Formule 1 sur la base des essais de pré-saison a toujours un peu été un jeu de dupes. Il y a toutes sortes de variables inconnues de tout le monde, sauf des équipes elles-mêmes, et cela peut mettre un véritable bâton dans les roues des observateurs, même les plus éclairés.

Néanmoins, les spéculations sur la place de chacun dans la hiérarchie sont toujours fascinantes, et rien n'est plus intéressant cette année que ce qui se passe vraiment avec Mercedes et sa W12.

En tant que septuple championne, cette équipe a toujours été sous le feu des projecteurs lors des essais de pré-saison, car c'est elle qui a le plus à perdre si quelque chose ne va pas. C'est aussi l'équipe qui a le plus à perdre en cas de changement de règlement, ce qui lui a valu d'en subir plusieurs ces dernières années. Mais il est difficile d'évaluer sa position par rapport à son principal rival, Red Bull, qui a remporté la dernière course de la saison à Abu Dhabi l'année dernière, car les deux équipes ont suivi des chemins différents.

En réalité, Mercedes et Red Bull ont deux programmes de développement très différents, et alors que les résultats sur la piste à la fin de la saison dernière ont commencé à favoriser l'équipe basée à Milton Keynes en raison de sa poursuite continue de l'amélioration de la RB16, Mercedes avait depuis longtemps changé d'orientation pour se concentrer sur la conception de ses machines 2021 et 2022.

Il s'agissait sans aucun doute d'une décision consciente prise pour alléger la transition vers le plafonnement des dépenses et prendre en compte l'impact du handicap de performance sur l'utilisation de la CFD et de la soufflerie qui est entré en vigueur le 1er janvier 2021. En interne, on aurait espéré que cela donnerait à l'écurie Mercedes la marge de manœuvre dont elle avait besoin pour étudier les effets des changements de réglementation et trouver des moyens de récupérer les pertes associées.

Mais, victime d'un problème de boîte de vitesses le premier jour du test, qui l'a mise en difficulté et a limité son kilométrage global, elle semblait tout simplement déphasée par rapport à ses rivales. Dans le même temps, les images montraient clairement une instabilité de la W12 qui n'était pas présente sur la monoplace 2020.

Alors qu'est-ce qui a changé ? Les Flèches d'Argent sont-elles vraiment en difficulté ou ont-elles délibérément caché leur potentiel jusqu'à la première course ?

 

L'hypothèse de la version B

En 2017 et en 2019, alors que la F1 connaissait également des changements de règles, Mercedes a choisi d'arriver aux essais de pré-saison avec une voiture de base qui n'était pas dotée des dernières nouveautés, mais qui lui permettait de collecter des données sur l'aéro et les pneus, d'effectuer des simulations et d'avoir une véritable idée du comportement de la voiture d'un point de vue opérationnel.

Bien sûr, cette approche n'a pas permis de connaître les performances finales de la machine, mais cela n'a jamais été le but recherché. L'intention était d'équilibrer les ressources à l'usine afin de pouvoir arriver à la première course avec la version la plus avancée possible de la voiture.

Après tout, le développement d'une voiture de F1 n'est pas entièrement linéaire, l'augmentation des performances de la voiture dépendant de l'installation de tous les maillons de la chaîne. Par exemple, la fabrication d'un élément de grande taille, comme l'aileron avant ou le fond plat, sera beaucoup plus longue que celle d'un élément de la zone des déflecteurs. Et comme chacun de ces éléments dépend des autres pour débloquer le maximum de performance, cela signifie que si vous installez l'un sans l'autre, vous risquez de rencontrer des problèmes d'instabilité.

Cela rejoint le projet de Mercedes de disposer de la version la plus avancée de sa voiture dès la première course de la saison, plutôt que d'y ajouter des éléments au compte-gouttes. Cela lui permet également de rester dans le coup pour toute évolution spécifique aux circuits qui pourrait être prévue lors des premières courses.

"Le cheveu sur la soupe", pour reprendre l'expression de Toto Wolff, c'est que les essais de pré-saison 2021 n'ont duré que trois jours, ce qui n'a pas donné à l'équipe le temps habituel pour accumuler les connaissances de base au fil de sa première sortie et revenir ensuite avec un programme plus orienté vers la performance pour les seconds essais.

Cela signifie-t-il que l'équipe n'a pas utilisé des réglages de base lors des essais de cette année et qu'elle a abandonné sa stratégie habituelle au profit d'une approche plus risquée ? Nous ne le saurons avec certitude que lorsque la W12 sortira du garage pour les essais libres ce vendredi.

Cependant, il y a une chose qui dérange la communauté technique et qui pourrait nous donner un aperçu des plans de la marque allemande : dans quoi Mercedes a dépensé ses jetons ?

Le teasing des jetons

Le système de jetons a été introduit par la FIA afin de permettre aux équipes de modifier des aspects de leur voiture qui seraient sinon intégrés dans le processus d'homologation, dans lequel un grand pourcentage de la voiture de l'année précédente est conservé pour 2021. Afin de donner aux équipes la possibilité de corriger ce qu'elles estiment être leurs plus grandes faiblesses, elles ont reçu chacune deux jetons et une matrice de ce qui pouvait et ne pouvait pas être modifié d'une saison à l'autre.

La plupart du temps, nous avons compris comment le reste de la grille a dépensé ses jetons. Red Bull, Alpine et Ferrari ont apporté des modifications à leur carter de boîte de vitesses et à leur suspension arrière pour s'aligner davantage sur le design de Mercedes en 2020. Aston Martin a changé le design de sa monocoque. AlphaTauri et Alfa Romeo ont tous deux opté pour un nouveau nez, tandis que Williams n'a pas dépensé de jeton en 2021 après en avoir déjà utilisé un en 2020. Haas a choisi de tout reporter d'une année sur l'autre et de ne pas dépenser du tout son allocation.

Mercedes peut être qualifié d'aberration, car le constructeur n'a pas donné les informations ouvertement, comme l'ont fait certains de ses rivaux. Il n'est pas non plus évident, grâce à l'observation attentive, de savoir où les jetons ont pu être utilisés.

James Allison, directeur technique de Mercedes, a également été inhabituellement discret, refusant de divulguer où les Flèches d'Argent ont pu apporter des améliorations. "Nous avons dépensé nos jetons, mais nous ne révélerons pas encore comment nous les avons utilisés", a-t-il déclaré lors du lancement de la voiture. "Cela deviendra clair en temps voulu."

 

Ce mystère alimente potentiellement la théorie selon laquelle la W12 que nous avons vue lors des essais n'était que l'ombre de celle qui sera lâchée lors de la première course de la saison, avec un élément auquel on a donné le plus possible de temps avant d'arriver sur le circuit.

Le candidat évident pour la dépense de ses jetons est un nouveau nez, car non seulement il lui faudrait dépenser ses deux jetons, mais il faudrait également passer un crash-test, ce qui constitue un autre obstacle à franchir si l'on veut qu'il soit sur la voiture à temps pour la première course. Il est intéressant de noter que Mercedes a utilisé une variation du même concept de nez depuis 2017, car elle a été la première équipe à utiliser la solution de cape désormais omniprésente sur la grille.

Un changement de cette ampleur pourrait avoir un impact significatif sur la performance aérodynamique de la voiture, chose avec laquelle nous savons que l'équipe a eu du mal lors du test, la voiture se dérobant de l'arrière dans certaines situations. L'équipe semble avoir atténué ce problème pour compléter son programme d'essais, mais il était clair que la voiture n'était pas aussi stable que la Red Bull dans les virages.

La W11, la base sur laquelle la W12 est construite, n'avait pas ces faiblesses. Alors qu'est-ce qui a changé ?

Lifting forcé

Que la W12 présente lors du test ait été utilisée pour mesurer les performances de base ou qu'elle soit une représentation exacte de celle que nous verrons lors de la première course, elle nous a permis de jeter un coup d'œil sur les parties de la voiture qui étaient cachées lors de la présentation.

Et, lorsque la voiture a roulé sur la piste pour la première fois, la raison pour laquelle Mercedes avait été réticente à montrer son travail est devenue immédiatement évidente, car elle présentait certaines des solutions les plus matures vues jusqu'à présent.

Cela commence par la section ondulée à l'avant du fond plat (sur l'image de gauche ci-dessus), qui est utilisée comme un moyen d'atténuer la disparition des trous entièrement fermés utilisés à cet endroit les années précédentes (sur l'image de droite ci-dessus, surligné en jaune).

La solution semble permettre à une partie du flux d'air provenant de la surface supérieure du fond plat d'interagir avec le surplus d'air sur le dessous du fond plat qui est projeté vers le haut et vers l'extérieur par le rebord surélevé. Cette collision de pression va produire son propre type de turbulences qui offrira une protection supplémentaire contre les turbulences de sillage plus erratiques créées par le pneu avant, qui devraient quant à elles déjà avoir été influencées par la zone des déflecteurs en amont et par les déflecteurs de pontons au-dessus.

Les équipes sont toujours à la recherche de moyens d'améliorer la relation entre toutes ces surfaces aérodynamiques, c'est pourquoi nous voyons souvent de petits changements itératifs pour ajuster la structure et l'efficacité du flux global.

À cet égard, le plus grand changement apporté à l'ensemble des déflecteurs de pontons par rapport à l'année dernière est le retour à cinq lamelles au niveau du store vénitien, tandis que le principal déflecteur vertical se fixe désormais au fond plat et tourne autour de son axe plutôt que d'être suspendu au-dessus.

Le fond plat présente également l'encoche que certaines équipes ont privilégiée dans leur design 2021. Mais Mercedes n'a pas été jusqu'à la combiner avec des ailettes de fond plat dans cette région pour aider à diriger le flux d'air à cet endroit comme l'ont fait certains de ses rivaux.

Cependant, si l'on regarde la section du fond plat devant le pneu arrière, l'équipe est allée beaucoup plus loin que le reste du peloton en ce qui concerne l'étendue du design global de ses solutions. Non seulement elle a trois lamelles alors que d'habitude Mercedes en avait deux, mais elle a également une pièce aérodynamique beaucoup plus grande sur la périphérie du fond plat que n'importe qui d'autre (contour en blanc à gauche ci-dessous).

Fond plat de la Mercedes W12

La lamelle supplémentaire (flèche rouge ci-dessus) est tordue sur son axe horizontal et vertical, ce qui suggère que l'on a voulu être agressif en dirigeant le flux d'air vers l'espace entre le pneu arrière et le diffuseur.

Dans le même temps, la configuration du rebord du fond plat ressemble à une version améliorée du "volet" utilisé auparavant (dans la bulle ci-dessus), avec la surface supérieure à la forme dentelée intéressante (très Mercedes...) et des ailettes directrices supplémentaires logées à l'intérieur pour aider à canaliser le flux d'air sur et autour de la face du pneu arrière.

Comparaison du diffuseur des Mercedes W12 et W11

En ce qui concerne le diffuseur, l'équipe a clairement apporté les changements requis sur ses lamelles, bien que les fentes soient désormais présentes jusqu'au sommet du diffuseur sur les lamelles les plus à l'intérieur.

Dans le même temps, des changements subtils ont été apportés à la section extérieure du diffuseur, avec une légère modification des Gurney flaps qui courent autour de la périphérie de la structure principale, tandis que l'attache qui les maintient ensemble dans le coin extérieur est maintenant divisée en deux. Cette modification est probablement due à un changement de la charge aéro prévue, ces attaches étant responsables du maintien de l'espace entre chaque volet.

Il est évident que Mercedes a consacré beaucoup d'efforts au design des zones concernées par l'évolution de la réglementation. Mais sans l'installation des toutes dernières pièces ailleurs sur la voiture, cela pourrait avoir été la cause de l'instabilité aérodynamique rencontrée pendant les tests.

Des obstacles opérationnels

La carrosserie de la W12 est comme un costume bien taillé, elle épouse toutes les formes. Le problème avec un costume sur mesure, c'est que lorsque vous avez besoin d'air, vous trouvez qu'il peut être un peu restrictif et c'est peut-être aussi là que Mercedes a rencontré un problème à Bahreïn.

La taille de la sortie de refroidissement arrière est normalement modifiée par les équipes en fonction des températures et des conditions sur un circuit donné. Ce changement sacrifie une partie de la performance aérodynamique mais permet à l'unité de puissance de rester dans ses paramètres corrects de fonctionnement.

 

Mercedes est arrivé au test avec une minuscule sortie de refroidissement à l'arrière de la W12, comme celle vue lors de la présentation de la voiture. Et, bien que d'autres ouvertures de refroidissement sur la voiture aient été modifiées au cours des trois jours, la sortie de refroidissement principale ne semble pas avoir été redimensionnée.

Cela suggère à nouveau que Mercedes prévoit de disposer de la variante la plus récente et la plus spécifique à la piste pour la voiture de la première course. Cependant, cela signifie qu'elle a peut-être aussi sacrifié de la performance sur les longs relais, l'équipe n'étant pas en mesure de maintenir l'unité de puissance à haut régime sans rencontrer de problèmes.

Les images embarquées des voitures motorisées par Mercedes suggèrent que la limitation des relais à pleine puissance était de toute façon à l'ordre du jour, car ces équipes n'utilisaient pas toujours la huitième vitesse alors qu'on aurait pu s'attendre à ce qu'elles le fassent sur un circuit comme Sakhir.

Multiples maux

Le pire scénario pour Mercedes est de revenir à Bahreïn avec plus d'un problème à résoudre. Mais si l'on se fie à sa vitesse de réaction lorsqu'elle a eu des difficultés au cours des dernières années, parier contre Mercedes est à vos risques et périls.