Comment construit-on une F1 : L’aérodynamique

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Comment construit-on une F1 : L’aérodynamique

Message par Modena49 le Lun 5 Jan - 11:49:58

Comment construit-on une F1  : L’aérodynamique

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image] Par [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] le 5 janvier 2015 à 10:01





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Après avoir défini la répartition optimale des masses et les contraintes dynamiques de la monoplace (comme expliqué dans la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] de cette série), les aérodynamiciens déterminent le concept général de la voiture.

Chez McLaren, par exemple, c’est Peter Prodromou qui a apporté sa touche personnelle, quoique tardive, aux formes la carrosserie de la future MP4-30 Honda. Mike Elliott (Mercedes), Jason Somerville (Williams) et Nicolo Petrucci (Toro Rosso) – représentés sur l’avant-dernière image de l’article  – mais aussi Dirk de Beer (passé de Lotus à Ferrari en septembre 2013, en même temps que James Allison), Dan Fallows (Red Bull) et Nicolas Hennel de Beaupreau (Lotus) exercent les mêmes fonctions.

Contrairement à l’année dernière, où les aérodynamiciens avaient dû revoir leur copie de fond en comble, le règlement technique ne bouleverse pas le concept aérodynamique des monoplaces (pontons, aileron arrière, sorties d’échappement, etc. sont inchangés). Le nez, toutefois, subit une modification de taille : plus robuste et plus large (nous examinerons les détails prochainement à partir du schéma ci-dessous), il sera plongeant et plus homogène, afin de se débarrasser des museaux pointus à l'extrême vus cette année. Différentes interprétations de cette nouvelle définitions devraient apparaître et distinguer les différentes monoplaces 2015.

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Outils complémentaires

Pour élaborer le concept aérodynamique global de la monoplace, deux outils sont utilisés. Le plus connu est la [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], où sont testées des maquettes, afin de trouver les formes plus performantes. C’est la modeste écurie Sauber qui possède le tunnel le plus moderne, même si ses concurrentes remettent à jour leur soufflerie, ce qui peut s’avérer être un chantier lourd et complexe, comme l’a montré la rénovation des installations de Ferrari durant une année.

Les souffleries sont capables de faire tourner des maquettes à 60 %, en exploitant la technologie des murs à géométrie variable, qui permet d’utiliser une maquette de plus grande taille qu’avec des murs droits et fixes.

Le deuxième outil est moins connu, mais il a pris une importance croissante au fil des années et des restrictions réglementaires encadrant l’exploitation des souffleries. La [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] (pour “Computer Fluid Dynamics”) ou dynamique des fluides est un outil informatique simulant l’écoulement de l’air selon des modèles mathématiques. Concrètement, avant de fabriquer de coûteuses maquettes et de les passer dans le tunnel, les aérodynamiciens affinent les formes de la carrosserie en utilisant cette “soufflerie virtuelle”, dont [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] depuis 2014.

En moyenne, le département aéro représente 40 % du budget compétition d’une écurie et occupe une soixantaine de personnes : aérodynamiciens, maquettistes, ingénieurs en informatique, technicien de maintenance, etc. Bien entendu, certaines zones du châssis sont plus travaillées que d’autres : l’aileron avant et l’espace situé en dessous des jambes du pilote, les orifices de refroidissement, le fond plat et le diffuseur, notamment.

[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]M. Elliot (Mercedes), P. Prodromou (McLaren), J. Somerville (Williams) et N. Petrucci (Toro Rosso).

Arbitrages


Une fois que les départements de la dynamique (train roulants, répartition des masses) et de l’aérodynamique ont chacun défini leurs spécifications, celles-ci sont regroupées et fondues dans un document unique – qui établit la carte d’identité de la voiture – par le directeur technique, le designer en chef et le responsable aéro. Chez Mercedes, ce sont Paddy Lowe, John Owen et Mike Elliot qui rédigent ce document exhaustif, qui reprend tous les composants de la voiture et les adapte au concept aérodynamique général.

Sur cette base, et en collaboration avec les autres services (électronique, hydraulique…), le département aéro optimise le package et effectue les derniers arbitrages (finesse aéro / bon refroidissement, rigidité / légèreté…). Que deux directeurs techniques parmi les plus en vue du paddock (Adrian Newey et James Allison) soient tous deux aérodynamiciens de formation n'est pas un hasard, tout comme l’âpreté de la lutte entre McLaren et Red Bull à propos de Peter Prodromou et Dan Fallows.

Cela dit, depuis l’an passé la variable “moteur” a repris une importance fondamentale, comme en ont témoigné les performances des bolides propulsés par le V6 Mercedes (quatre écuries motorisées par le bloc allemand figurent parmi les six premiers classés au Championnat du monde 2014).
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