Analyse

Pourquoi la quête des "garde-boue" F1 est très complexe

La FIA est revenue sur le premier test des garde-boue F1 à Silverstone, un roulage qui n'a pas amené les résultats escomptés mais qui n'atteint en rien la volonté des instances d'avancer sur ce dossier.

Les "garde-boue" F1

Afin d'assurer une meilleure visibilité pour les pilotes dans des conditions humides, la FIA s'est lancée dans le projet de mettre en place à l'avenir un dispositif censé retenir une partie des gouttelettes propulsées en l'air par les pneus derrière les Formule 1.

Un premier test prévu de longue date s'est déroulé le 13 juillet dernier, du côté de Silverstone, avec McLaren et Mercedes. Pour cette première sortie, qui consistait en un roulage en ligne droite, les résultats ont été plus décevants que prévu pour le prototype de garde-boue.

Toutefois, les données récoltées permettront d'avancer et d'offrir à la fédération un point de départ pour tenter de progresser et d'améliorer les choses, afin dans la mesure du possible d'éviter la répétition d'une situation comme celle connue à Spa en 2021.

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"Évidemment, ça aurait été parfait si tout s'était parfaitement déroulé et que nous avions déjà une solution à appliquer en octobre ou quelque chose comme ça", explique Nicolas Tombazis, directeur des monoplaces à la FIA. "Mais ce n'est pas le cas."

"Nous sommes totalement déterminés à faire fonctionner ce dispositif, car nous pensons que tôt ou tard, il fera la différence entre l'annulation potentielle et la tenue d'une course. Et je pense que si, au cours de sa durée de vie, il permet d'éviter à une course et à 100 000 personnes de souffrir d'une situation comme celle de Spa en 2021, si, ne serait-ce qu'une fois, il fait la différence, je pense que cela en vaudra la peine."

Réduire le brouillard levé par les voitures, notamment lorsqu'elles se suivent, est un enjeu de sécurité, et l'idée de la FIA est de pouvoir disposer d'un système que l'on peut installer uniquement en cas de besoin afin de rouler dans des circonstances où ça ne serait normalement pas possible.

Les prototypes de Silverstone sont en deux parties : d'abord une pièce qui chapeaute la roue et ensuite la seconde qui se situe juste derrière, près du sol, ces deux éléments étant attachés au porte-moyeu de la roue.

L'eau soulevée par les voitures crée vite des problèmes de visibilité.

L'eau soulevée par les voitures crée vite des problèmes de visibilité.

Pour le test, Mercedes avait mis à disposition une W14 modifiée pilotée par Mick Schumacher sur la surface artificiellement mouillée de Silverstone. Pendant ce temps, McLaren, avec Oscar Piastri au volant de la MCL60 normale, fournissait une référence de base. L'Australien était également invité à suivre la Mercedes pour donner des retours au sujet de la visibilité.

La journée visait avant tout à récolter des données sur la façon dont l'eau se comporte quand elle est projetée derrière une F1, avec la volonté de corréler ces datas avec ce que les premières recherches montraient.

Le responsable de l'aérodynamique de la FIA, Jason Sommerville, et son équipe font face à un défi intéressant, car la modélisation des gouttelettes d'eau n'est pas chose aisée. Les modèles développés pour les voitures de route ont offert un point de départ, mais l'exercice n'est ensuite pas des plus simples.

"Après avoir débuté ce projet à la fin de l'année dernière et effectué de nombreuses simulations CFD, nous avons vite compris qu'il ne suffisait pas d'installer quelque chose pour que ça soit bon", explique Tombazis. "Tout d'abord, les simulations CFD sont assez délicates, car vous devez également simuler les particules d'eau. Deuxièmement, lorsqu'il y a des gouttelettes d'eau dans un champ d'écoulement, la physique est en fait assez compliquée."

"En outre, même dans ce cas, vous avez besoin d'une corrélation, car nous ne savons pas exactement quelle quantité d'eau est aspirée du sol et quelle quantité est rejetée par les pneus. Vous ne connaissez pas non plus le diamètre exact des petites gouttelettes, par exemple. La simulation se complique donc rapidement. C'est pourquoi nous avions besoin d'une certaine corrélation."

Ne pas trop perturber l'aéro avec les garde-boue

Le principal enjeu consiste dès lors à mettre au point un dispositif capable de fonctionner dans un environnement F1 et de perturber le moins possible l'aérodynamique, tout en restant fixé en toute sécurité à la voiture à grande vitesse. "Nous ne voulions pas perdre trop de performances sur les voitures ni trop perturber l'aérodynamique", ajoute Tombazis. "Même si ces problèmes sont en partie inévitables."

"Et au sujet de la charge aérodynamique réelle sur ces grands garde-boue, ou quel que soit le nom qu'on leur donne, si vous avez une couverture complète, il y aurait une charge dynamique assez élevée. Leur support sur les porte-moyeu doit donc être assez robuste pour ne pas s'envoler à 300 km/h."

Tombazis admet volontiers que les prototypes de Silverstone n'ont pas eu beaucoup d'impact sur la réduction du spray. "Les dispositifs utilisés étaient relativement petits et ne couvraient que de petites parties des roues. Personnellement, je n'étais pas très confiant quant à leur efficacité. Je me demandais si la couverture était suffisante."

"Et il s'est avéré qu'ils n'ont pas fait de différence tangible. Mais nous avons obtenu un grand nombre de corrélations et de données que nous pouvons maintenant comparer avec plus de confiance. Je pense donc que ce premier test a été utile."

"Nous sommes très reconnaissants envers les équipes qui ont travaillé avec nous sur ce projet. Nous avons également prouvé que, disons, notre dispositif au circuit – la mesure des phénomènes n'est pas si facile – fonctionnait assez bien. Nous disposons donc d'un moyen acceptable d'évaluer la situation."

"Nous n'avons pas encore atteint notre objectif en matière de configuration. Nous devons donc réessayer. Peu de projets d'ingénierie fonctionnent parfaitement du premier coup. Nous devons donc travailler un peu plus. Il y a encore une bonne partie de la roue qui reste exposée, pour ainsi dire. Il est clair que nous n'avons pas confirmé le concept, mais je ne pense pas que cela suffise pour dire que cela ne fonctionnera pas."

L'un des aspects compliqués est de parvenir à déterminer la quantité de projections d'eau générées par le diffuseur, tout en sachant qu'il ne s'agit pas d'une problématique qu'un garde-boue peut régler. "C'est un problème inhérent aux diffuseurs. Mais dans l'ensemble, les voitures de sport sont moins touchées par ce problème. Je suis donc optimiste, cela indique que nous avons une chance. Mais comme je l'ai dit, tant que nous ne l'aurons pas quantifié correctement, nous devrons poursuivre le programme de R&D."

Les

Les "garde-boue" F1

La prochaine itération ne devrait pas voir le jour avant plusieurs mois, et l'organisation d'un nouveau test comme celui de Silverstone ne se fera pas en un clin d'œil. Ensuite, lorsqu'un dispositif aura été testé et approuvé avec succès, il faudra également tenir compte de considérations pratiques pour l'introduire en F1.

"Une fois que nous aurons trouvé quelque chose qui, selon nous, réduit de manière tangible et perceptible les projections, nous devrons définir cette forme, l'adopter dans le cadre d'un règlement technique, et nous aurons alors des discussions", explique Tombazis.

"Nous avons déjà discuté un peu avec les équipes lors de la réunion du CCT [comité consultatif technique]. Nous devrons discuter de la manière exacte de formuler le règlement pour rendre obligatoire l'installation de ce dispositif. Ce n'est pas sorcier, mais il faudra étudier la question."

"Toutes les voitures devront être en mesure de monter un dispositif d'une forme prescrite. Nous ne voulons pas ouvrir une autre voie de développement aérodynamique. Avant ou pendant la course, le directeur de course décidera de ce qu'il faut faire. Si c'est pendant la course, évidemment, ce sera lors d'un drapeau rouge et les gens le mettront en place, puis la course se poursuivra."

"S'il est conçu correctement, son installation ne prendra pas plus de 5 à 10 minutes. Si vous imaginez qu'il y a eu un drapeau rouge à cause d'une grosse averse, le temps que tout soit rassemblé, les gens auront à les installer."

Vers un appel d'offres pour le garde-boue F1 ?

La fabrication d'une pièce standard fera-t-elle l'objet d'un appel d'offres ? "Nous ne l'excluons pas", explique Tombazis. "C'est possible, mais nous ne savons pas encore s'il s'agira d'un modèle standard pour lequel tout le monde devra fabriquer exactement le même type de pièce, ou s'il s'agira d'un appel d'offres. Nous n'avons pas encore décidé. Normalement, s'il s'agit d'un appel d'offres, il est probable qu'une équipe s'engage à les fabriquer, puis à les vendre aux autres équipes."

L'étape suivante consisterait à mettre au point des dispositifs pouvant être utilisés dans les formules junior. "Nous avons également une histoire assez longue de choses appliquées à la F1 qui se retrouvent dans d'autres catégories."

"Le halo en est évidemment une, et toute la protection contre les impacts sur le châssis est absorbée dans d'autres catégories, je pense que c'est un processus normal. La F1 est un peu plus rapide et réactive dans ce domaine. Et les choses peuvent être développées plus rapidement par des équipes bien financées. Mais, bien sûr, l'objectif serait d'avoir une solution applicable à tous."

Avec Adam Cooper

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