TECH TUESDAY: Comment de nouveaux sols pourraient améliorer la roue de F1

Technique

Contributeur spécial

Marc Hugues

25 janvier 2022

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Notre dernier article du Tech Tuesday continue d'examiner les changements radicaux apportés aux règles de la Formule 1 2022. Cette semaine, Mark Hughes se penche sur les planchers des nouvelles voitures de F1 et pourquoi ils feront une énorme différence dans la philosophie des équipes et l'action en piste.

Le sol est au cœur de tout le concept de la nouvelle réglementation aérodynamique pour 2022. Fini le plancher plat, réglementé depuis 1983, remplacé par un plancher comportant deux grands canaux allant d'avant en arrière de part et d'autre de la planche centrale.

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Ceux-ci augmenteront la force d'appui créée par le soubassement qui, avec les limitations imposées aux surfaces supérieures de la voiture, se traduira par une proportion beaucoup plus importante de la force d'appui totale créée provenant du soubassement.

L'appui total généré sera à peu près comparable, tout déficit devant être récupéré d'ici la fin de la saison à mesure que les équipes développent leur compréhension des nouvelles voitures. Mais c'est la proportion d'appui sous la caisse/sur la caisse qui sera cruciale pour améliorer la course.

Les canaux de plancher sont en forme de "venturi", avec une entrée large, un rétrécissement central rétréci et une sortie large. Le sol formant la surface inférieure de ce tunnel en forme, l'effet sur la pression d'air de la section en expansion à l'arrière est qu'il tire l'air à travers la section rétrécie beaucoup plus rapidement qu'il ne le ferait autrement.

Plus l'air se déplace rapidement, plus la différence de pression entre le sous-plancher et l'extérieur est grande, et plus la voiture est aspirée dans la piste.

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Les tunnels commencent à l'avant des pontons et ces larges entrées comportent jusqu'à quatre petites clôtures qui peuvent être façonnées et inclinées par les équipes dans les limites prescrites. Ceux-ci sont là pour aider à tirer l'air vers l'entrée - minimisant la quantité d'air qui est poussée vers l'extérieur de la voiture.

C'est le débordement qui crée l'air sale qui rend les choses si difficiles pour la voiture suivante, et minimiser l'étendue de ce débordement a été la priorité numéro un de ces réglementations. Les clôtures utilisent la différence de pression à travers elles pour tirer l'air vers l'entrée et pour générer des tourbillons qui accélèrent cet air d'entrée - créant à nouveau plus d'appui sous le sol en augmentant la vitesse de l'air circulant dans les tunnels.

Maximiser l'effet d'aspiration de ces tunnels signifie former un joint autour d'eux pour éviter les fuites latérales. Les tourbillons y contribuent, tout comme les nouvelles ailes latérales externes le long des surfaces supérieures externes du plancher.

Au fur et à mesure que les tunnels montent en rampe pour former la sortie, l'angle de cette rampe se poursuit par le bas de l'aile du faisceau. Ceci, en combinaison avec des clôtures de chaque côté, projette le flux d'air vers le haut, bien plus haut que depuis la sortie du diffuseur précédent, lorsqu'il était répandu bas et large.

Cela prend la majeure partie de l'air au-dessus du niveau de l'aile avant de la voiture derrière, permettant à cette aile de fonctionner beaucoup plus efficacement car elle se trouve dans de l'air à haute pression. Cette pression plus élevée se poursuivra tout le long de la voiture, lui permettant de fonctionner beaucoup plus efficacement qu'auparavant lorsqu'elle suit de près.

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Les rampes de sortie des tunnels sont beaucoup plus en avant que celle du diffuseur précédent et cela déplacerait le centre de pression (l'équivalent aérodynamique de la répartition du poids avant/arrière) vers l'avant. Mais comme l'aileron avant produit moins d'appui qu'auparavant, ces voitures seront en fait équilibrées aérodynamiquement avant/arrière de la même manière que les voitures précédentes à environ 40/60 % lorsqu'elles roulent à l'air libre. Mais cet équilibre aérodynamique change beaucoup moins lorsque vous suivez une autre voiture.

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Étant donné qu'une plus grande partie de l'appui agissant sur les pneus avant est générée par le sous-plancher plutôt que par l'aile, la voiture est beaucoup moins sensible aux turbulences de la voiture qui précède.

De cette façon, les tunnels détiennent le secret de ce qui devrait être beaucoup plus d'action roue contre roue entre les pilotes et plus de changements de position sur la piste.

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