Qu’est-ce que le marsouinage en F1 ?

• Le marsouinage est un mouvement de rebond causé par une instabilité de l’effet de sol aérodynamique à grande vitesse.
• Il survient lorsque le flux d’air sous la voiture décroche, provoquant une perte puis un retour de l’appui aérodynamique.
• Ce phénomène est réapparu avec les règlements sur l’effet de sol de 2022 et a nécessité d’importants ajustements de configuration pour être maîtrisé.

Le marsouinage en Formule 1 est un effet de rebond à haute vitesse provoqué par la conception aérodynamique de la voiture, où l’effet de sol décroche brusquement avant de revenir, créant un mouvement vertical répété.

Ce rebond se produit lorsque le flux d’air sous la voiture devient instable à grande vitesse. À mesure que la voiture se rapproche du sol, l’air s’accélère dans le passage étroit, augmentant l’aspiration et l’appui. Mais lorsque le flux d’air devient trop restreint, il décroche. Cette perte soudaine d’appui fait légèrement remonter la voiture, rétablissant le flux d’air et redémarrant le cycle. Ce mouvement répétitif de haut en bas rappelle celui du marsouin dans l’eau, d’où son nom.

Le marsouinage est devenu un problème majeur lorsque la F1 a réintroduit l’effet de sol en 2022. Avec un appui accru généré par le fond plat, des suspensions plus rigides et des pneus à profil bas offrant moins d’amortissement, de nombreuses équipes ont eu du mal à contrôler l’effet sur les lignes droites rapides. Cela a engendré non seulement une gêne pour les pilotes, mais aussi une imprévisibilité dans le comportement et une perte de performance.

Les simulations modernes et les essais en soufflerie n’ont pas permis de prédire correctement le marsouinage, ce qui l’a rendu particulièrement complexe à gérer au début de la nouvelle réglementation. Les ingénieurs ont dû s’adapter rapidement avec des modifications de la géométrie des suspensions, des hauteurs de caisse et de la conception du plancher pour réduire ou éliminer cette instabilité.

Quelle est la cause du marsouinage en Formule 1 ?

Le marsouinage est causé par le décrochage aérodynamique du flux d’air généré par l’effet de sol. À mesure qu’une voiture de F1 gagne en vitesse, le flux d’air sous le plancher crée une zone de basse pression qui aspire la voiture vers la piste. Plus le plancher est proche du sol, plus l’effet d’aspiration est fort. Toutefois, il existe un seuil au-delà duquel le flux d’air ne peut plus rester accroché. Il décroche, devenant turbulent et cessant de produire de l’appui efficace.

Dès que le flux d’air décroche, la voiture perd soudainement de la portance et se soulève légèrement. Cela agrandit le passage sous la voiture, permettant au flux d’air de se réattacher et de restaurer l’appui. La voiture est alors à nouveau aspirée vers le sol. Ce cycle répété de perte et de récupération de portance génère le rebond appelé marsouinage.

Ce phénomène est particulièrement prononcé lors des fortes accélérations, notamment sur les longues lignes droites. Il est amplifié par des suspensions fermes et des pneus à profil bas, qui réduisent la capacité mécanique de la voiture à absorber les oscillations verticales. Comme l’effet de sol est aujourd’hui la principale source d’appui, de petits changements de hauteur de caisse peuvent provoquer de grands écarts de forces aérodynamiques, déclenchant une boucle de rétroaction instable responsable du marsouinage.

Pourquoi le marsouinage est-il néfaste en F1 ?

Le marsouinage a de lourdes conséquences sur la performance et la sécurité des pilotes. Lorsqu’une voiture rebondit violemment à grande vitesse, elle devient plus difficile à contrôler. Cela complique la tâche des pilotes pour maintenir de l’adhérence en virage ou au freinage, réduisant la régularité des chronos et la confiance envers le comportement de la voiture.

Les oscillations verticales peuvent aussi perturber le flux d’air vers d’autres composants aérodynamiques tels que le diffuseur ou l’aileron arrière. Cela diminue l’efficacité aérodynamique, augmente la traînée et réduit l’appui global, en particulier lorsque le flux d’air est instable.

Du point de vue mécanique, les rebonds fréquents à haute fréquence mettent à rude épreuve les suspensions, le plancher et même le châssis. À long terme, cela peut entraîner de la fatigue ou endommager des composants critiques. Dans les cas extrêmes, cela peut affecter la fiabilité voire forcer les équipes à utiliser des réglages compromis qui limitent la performance.

L’impact physique sur le pilote est tout aussi préoccupant. Des rebonds continus peuvent provoquer des douleurs lombaires, une vision troublée ou une difficulté à percevoir les repères de freinage ou de direction. Durant la saison 2022, plusieurs pilotes ont signalé de l’inconfort et de la fatigue après avoir subi un fort marsouinage pendant les courses et essais.

En raison de ses effets négatifs sur la sécurité et la performance, la réduction du marsouinage est devenue une priorité pour les écuries et la FIA peu après l’introduction de la réglementation 2022.

Marsouinage en F1 – FAQ

Traduit à partir de l’article anglais “What Is Porpoising In F1?“