Comment les équipes de F1 livrent-elles des améliorations ?

La course en Formule 1 consiste à trouver le bon équilibre entre l’apprentissage de nouveaux développements et la maximisation des performances lors d’un week-end de course spécifique. Développer une voiture de Formule 1 comprend deux volets : le développement aérodynamique et le développement du châssis. Le premier inclut les surfaces pondérées de la voiture visibles de l’extérieur, tandis que le second comprend les pièces sous-jacentes comme la suspension, la direction et les freins. En plus du développement général de la voiture, il y a également des développements spécifiques à certains événements, comme un aileron arrière à faible appui pour des circuits comme Spa.

Développement de la voiture de Formule 1

Développement aérodynamique

L’un des aspects clés du développement d’une voiture de Formule 1 est le développement aérodynamique. Cela implique d’améliorer les surfaces pondérées de la voiture visibles de l’extérieur. Le processus commence par l’identification des zones où le flux d’air autour de la voiture peut être amélioré. L’équipe conçoit ensuite différentes façons de cibler ces zones dans le cadre du règlement. Elle effectue des simulations pour voir si elle peut manipuler le champ de flux comme souhaité. Si cela fonctionne, elle procède à un test en soufflerie pour vérifier si la performance aérodynamique est améliorée.

Développement du châssis

Le second aspect du développement d’une voiture de F1 concerne le châssis. Cela implique d’améliorer les parties internes comme la suspension, la direction et les freins. L’équipe consacre beaucoup de temps au développement de ces composants pour s’assurer qu’ils performent comme prévu. Le processus de fabrication fait intervenir plusieurs départements, de la libération des surfaces par le groupe aéro à la conception, la création de modèles, de moules, et la lamination des composites. Des tests sont réalisés pour garantir l’intégrité structurelle.

Développements spécifiques aux événements

Outre le développement général de la voiture, il existe des améliorations spécifiques à certains événements ciblées par l’équipe. Par exemple, pour des circuits comme Spa, elle peut utiliser un aileron arrière à faible appui. La direction du développement peut aussi changer en fonction des retours comportementaux de la voiture sur piste. L’équipe pourrait décider de modifier les zones à améliorer ou d’orienter son travail différemment. Les données recueillies sont très ciblées sur la problématique posée, par exemple si une nouvelle pièce plus légère est suffisamment solide ou si une amélioration rend la voiture plus rapide. Les commentaires du pilote sont essentiels pour évaluer la réussite d’une nouvelle évolution.

Processus de mise à jour aérodynamique

Identification des axes d’amélioration

La première étape consiste à identifier les axes d’amélioration, ce qui implique d’analyser le flux d’air autour de la voiture pour déterminer comment le manipuler afin d’améliorer les performances. Ce processus est mené en collaboration avec le groupe aéro et implique tests, simulations et essais en soufflerie.

L’objectif est de cibler les éléments à améliorer et de trouver des moyens de les optimiser dans le cadre des règlements. Les zones visées peuvent être spécifiques à une course, comme un aileron arrière à faible appui pour Spa, ou bien constituer une amélioration aérodynamique globale.

Tests et optimisation

Une fois les axes d’amélioration identifiés, la phase suivante est celle des tests et de l’optimisation. Cela comprend des simulations pour vérifier si le champ de flux peut être modifié comme souhaité. Si les résultats sont concluants, l’évolution est testée en soufflerie pour en valider les bienfaits aérodynamiques sur la voiture.

Les données recueillies sont très spécifiques à la question étudiée. Par exemple, si l’on veut savoir si une pièce plus légère est assez robuste, alors les efforts mécaniques et contraintes sont étudiés. Si la question est de savoir si l’amélioration rend la voiture plus rapide, on s’intéresse au gain en chrono et aux raisons de ce gain.

Une fois l’évolution apportée en piste, trois analyses sont effectuées : comparaison de performance avec le précédent composant, identification des changements de comportement (comme sur des virages spécifiques), et confrontation aux attentes issues de la soufflerie. Ces données permettent de savoir sur quels virages l’amélioration de performance sera la plus notable.

En conclusion, le processus de mise à jour aéronautique est complexe et collaboratif. Il implique l’identification des améliorations, leur test et leur optimisation dans l’objectif d’augmenter la performance aérodynamique de la voiture pendant les week-ends de course. Les phases de test et l’analyse des données sont primordiales, tout comme les retours des pilotes.

Analyse des données et simulation

Analyse au niveau des composants

Le développement d’une F1 repose sur une évolution et amélioration continues. Un des éléments clés est l’analyse des composants. L’équipe veille à ce que chaque composant soit à la fois suffisamment solide et léger. Cela implique beaucoup de tests et de travaux de mise au point, à la fois en simulation et en conditions réelles.

Pour savoir si une pièce légère est assez solide, elle prend en compte les efforts mécaniques. Pour évaluer les gains de performance, l’équipe analyse le temps au tour. Bien que de nombreuses données soient récoltées, chaque jeu de données est ciblé sur la problématique traitée. Ensuite, le rôle de l’équipe consiste à étudier ces multiples courbes pour identifier les gains en performance.

Simulateur avec pilote intégré

Le simulateur avec pilote est un outil hybride entre monde réel et virtuel. Les pilotes peuvent y tester une version virtuelle de la voiture avant même que celle-ci n’existe. Il s’agit d’un outil précieux permettant de tester et d’ajuster la voiture dans un cadre sécurisé.

Le simulateur est aussi une source de retours des pilotes. Ils peuvent identifier des événements spécifiques pendant un tour et donner leurs impressions aux ingénieurs. Ces retours sont indispensables pour vérifier si l’évolution fonctionne comme prévu.

Outils de simulation

Dans un monde de plafonnement des coûts, il est crucial pour l’équipe d’utiliser les outils de simulation pour savoir si une évolution apportera un gain en piste. L’équipe accorde une grande priorité à la planification des futures évolutions ou constructions de voitures.

Les outils de simulation sont variés, du niveau composant jusqu’aux simulations de tours de circuit. Ces outils aident à comprendre la dynamique de la voiture et identifier les zones à améliorer. La soufflerie fournit également des données exploitables dans ces outils pour localiser les virages où l’amélioration sera maximale.

Une fois en piste, l’évolution est comparée à la version précédente, les changements caractéristiques sont relevés, tout comme les résultats par rapport à ceux attendus en soufflerie. Les remontées des pilotes permettent également de valider les objectifs atteints.

Processus de fabrication

Travail d’équipe

La fabrication des composants aérodynamiques en composite mobilise plusieurs départements en usine, de l’aérodynamique, à la conception jusqu’à la production. Le processus débute par la libération de la surface aéro, puis celle-ci est modélisée et dessinée en 3D. Une fois les motifs conçus, les moules sont construits, puis la pièce est stratifiée. Un contrôle qualité est réalisé durant le pré-assemblage. Des tests de développement incluent des essais non destructifs pour garantir l’intégrité structurelle.

Planification et réactivité

Une bonne planification est essentielle, car le développement d’une voiture ou d’une évolution demande beaucoup de temps et d’efforts. La planification commence un an avant la période de production d’une nouvelle voiture. Pour les améliorations, quelques mois sont nécessaires avant la livraison.

Cependant, l’équipe doit aussi faire preuve de réactivité face à des dommages rencontrés pendant un week-end de course ou lorsqu’un élément doit être avancé dans le calendrier. Les petites pièces sont faciles à ajuster sur le circuit, et l’analyse aéro peut se faire en temps réel. Pour les grosses évolutions aérodynamiques, il est plus complexe de les intégrer à un seul week-end, il est donc important de recueillir suffisamment de données les courses précédentes.

Pour analyser l’efficacité d’une amélioration, on la compare à l’ancien composant, on vérifie si les capteurs aéro confirment le gain attendu, et on observe les changements comportementaux en pilotage. Enfin, on compare les résultats avec ceux obtenus en soufflerie et en simulation, permettant d’évaluer l’effet sur chaque virage.

En conclusion, la fabrication de pièces composites aérodynamiques est un travail d’équipe nécessitant coordination entre plusieurs services. La planification est cruciale, mais l’adaptabilité l’est tout autant. L’évaluation de la performance implique des comparaisons rigoureuses et de multiples analyses.

Analyse sur circuit

Lorsqu’une nouvelle évolution est testée en piste, son efficacité doit être soigneusement analysée. Cette analyse repose sur deux axes : les comparaisons de résultats et les retours des pilotes.

Comparaison des résultats

Pour analyser la performance d’une amélioration, l’équipe compare ses performances à celles du composant antérieur, note tout changement dans le comportement, et étudie les résultats vis-à-vis de la soufflerie. Ces données alimentent les outils de simulation pour anticiper les zones à fort potentiel de gain.

Retour des pilotes

Les commentaires des pilotes sont essentiels lors de l’introduction d’une nouveauté. Ils peuvent identifier des moments précis lors d’un tour et transmettre cette information aux ingénieurs. Après une séance de débriefing, l’équipe peut analyser ces remontées pour déterminer si l’évolution remplit son objectif.

Il est crucial pour l’équipe de savoir si l’équilibre de la voiture correspond aux attentes – si c’est le cas, cela confirme que l’évolution remplit son rôle.

En conclusion, l’analyse sur piste est une étape décisive du processus de développement. En comparant les données et en recueillant le ressenti des pilotes, l’équipe optimise les réglages et s’assure que les améliorations produisent l’effet escompté.

Regarder : Comment les équipes F1 conçoivent, produisent et développent une mise à jour ?

Mercedes-AMG Petronas explique comment elle conçoit, fabrique et utilise une amélioration sur sa voiture.

Traduit à partir de l’article anglais “How Do F1 Teams Deliver Upgrades?“