TECH TUESDAY : les solutions très différentes de Red Bull et Ferrari au défi de Jeddah

Red Bull et Ferrari ont échangé des tours au sommet en Arabie saoudite, mais les deux équipes ont emprunté des chemins différents vers leur rythme imposant. Mark Hughes examine leurs approches d’ameublement respectives, tandis que Giorgio Piola fournit des illustrations techniques.

Le week-end dernier à Djeddah, il y a eu beaucoup d’expérimentations avec la hauteur des ailes par presque toutes les équipes. Le circuit saoudien a un pourcentage extrêmement élevé de tours effectués à plein régime et est le deuxième plus grand circuit après Monza en termes de sensibilité du temps au tour à la traînée.

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Mais chaque conception de voiture diffère exactement là où se trouve le compromis parfait entre l’appui et la traînée. De plus, comme il ne s’agissait que de la deuxième course pour la nouvelle réglementation aérodynamique, les équipes devaient encore comprendre comment leurs voitures répondaient à différents paramètres dans le monde réel par rapport à la simulation.

Il y a la complication supplémentaire du phénomène de marsouinage. Le rebond dont certaines voitures souffrent lorsque le flux d’air sous la carrosserie cale lorsque le sol se rapproche trop du sol signifie que la hauteur d’aile idéale dans la simulation n’est plus la même dans la réalité. Mercedes, par exemple, est une équipe qui abandonne une grande partie de l’appui que la simulation avait suggéré juste pour garder le marsouin sous contrôle.

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Les équipes aux prises avec des marsouins auraient donc tendance à courir avec la plus basse des ailes arrière. Les équipes moins affectées ont peut-être trouvé un avantage à utiliser un peu plus d’appui car bien que la vitesse en ligne droite soit très importante ici, un temps au tour similaire peut souvent être réalisé avec un niveau d’appui modéré sur l’aile. Parce qu’une telle aile donnerait plus d’adhérence au freinage et dans les sept virages de la piste qui ne sont pas encombrés, la pénalité de vitesse dans la ligne droite n’est parfois pas si importante.

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Ce n’est pas la vitesse atteinte en bout de ligne droite qui compte ; plutôt, combien de temps il faut pour aller du début à la fin de la ligne droite – et si vous y allez plus vite parce que vous traversez le virage qui y mène plus rapidement, vous risquez de perdre très peu de temps dans la ligne droite , bien qu’il soit beaucoup plus lent à la fin. De plus, plus d’appui a tendance à mieux protéger les pneus, ce qui permet des relais de course plus rapides.

C’est la direction que Ferrari a prise. Comme on le voit ci-dessous, il y avait très peu de différences entre leurs ailes de Bahreïn et de Jeddah, bien que la piste de Bahreïn soit considérée comme une piste d’appui moyen à élevé.


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Configuration de l’aile de Ferrari en Arabie saoudite (ci-dessus) et leur aile similaire à Bahreïn (ci-dessous)

Ferrari préfère un plan principal en forme de cuillère (la plus basse des deux parties de l’assemblage) avec une section centrale assez profondément arquée et des extrémités très élancées aux extrémités extérieures. C’est l’avion principal et non le volet (la partie supérieure de l’ensemble) derrière lui qui crée le plus de traînée.

Nous pouvons voir que l’aile Jeddah de Ferrari, bien que similaire dans son profil général à celle utilisée à Bahreïn, est moins profondément cambrée au milieu. C’est une aile à faible appui, mais ce n’est pas ce faible force d’appui.


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Une illustration détaillée de l’aileron arrière de la spécification saoudienne de Ferrari avec un plan principal plus plat

Red Bull a essayé son aile de Bahreïn lors des essais de vendredi à Jeddah, mais a finalement opté pour un réglage d’appui inférieur – et son aile à faible appui a évidemment un appui inférieur à celui de la Ferrari. Bien que leur avion principal de Bahreïn soit en forme de cuillère, leur aile à faible appui utilisée lors des qualifications et des courses en Arabie saoudite a un avion principal très droit avec seulement un petit cône aux extrémités extérieures.

La grande zone centrale des ailes de Bahreïn génère beaucoup de traînée et d’appui, et les extrémités extérieures sont coupées car cette partie de l’aile génère de toute façon moins d’appui que la section centrale (en raison de l’interférence des plaques d’extrémité). Puisqu’il y apporte moins d’appui, il est avantageux de l’y découper pour réduire la traînée.

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Mais le plan principal droit utilisé à Djeddah a une petite section sur sa largeur et il y a donc peu de surface de plan principal à découper. Une si petite zone d’avion principale crée très peu de traînée – et relativement peu d’appuis.

Nous avons donc vu à Jeddah que la Ferrari était plus rapide dans les virages et au freinage ; le Red Bull plus rapide au bout de la ligne droite.


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L’aile de Red Bull en Arabie saoudite (ci-dessus) différait considérablement de son aile à Bahreïn (ci-dessous).

Mais nous avons également constaté un schéma similaire entre les deux voitures à Bahreïn lorsqu’elles roulaient avec une force d’appui plus élevée. Bien qu’il y ait eu certains virages à Bahreïn où la Red Bull était plus rapide que la Ferrari, généralement la Red Bull était plus rapide à la fin de la ligne droite, mais la meilleure accélération de la Ferrari a pesé sur les temps au tour.

Il semble donc que Ferrari ait préféré plus d’ailerons arrière que Red Bull à Bahreïn et en Arabie Saoudite, deux circuits avec des exigences d’appui très différentes. Il peut y avoir de nombreuses raisons à cela. Si la Red Bull a un soubassement qui génère plus d’appui que la Ferrari, elle n’a pas besoin d’autant d’aileron arrière pour le même appui total.

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Mais ce n’est peut-être pas si facile. La combinaison de l’aileron arrière et de l’aileron affecte les performances du soubassement. Plus l’air est dirigé sur le dessous de l’aile arrière, plus il tire sur l’aile du longeron en dessous, ce qui à son tour a un impact plus important sur le flux d’air circulant à travers le soubassement.

Plus l’aile arrière est grande, plus le soubassement a tendance à être traité. Cela sonne bien en principe car cela implique que vous pouvez simplement ajouter un aileron arrière et la voiture ira plus vite ! Mais bien sûr, il y aura un point de rendements décroissants où la pénalité de traînée l’emportera sur la récompense d’appui. Mais en général, un concept de voiture à effet de sol favorise davantage les ailes arrière que la génération précédente.


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Plus l’aile arrière est grande, plus le dessous de caisse travaille dur, mais l’inconvénient de la traînée peut l’emporter sur les avantages

Maintenant, si l’on intègre le phénomène de marsouinage dans ce mélange, cela tend à imposer une limite artificielle à l’appui que le sol peut générer. Parce que les équipes n’étaient généralement pas préparées aux marsouins lors de la conception des voitures, elles ont probablement des planchers qui créent plus d’appui dans leur conception que ce qui peut être utilisé.

Une façon de les empêcher d’induire des marsouins consiste simplement à augmenter la hauteur de caisse arrière, mais c’est une méthode très inefficace. Une meilleure façon de garder la voiture à l’écart de la houle des marsouins peut être d’utiliser moins d’ailes arrière. De cette façon, vous bénéficiez au moins de moins de traînée. L’augmentation de la hauteur de caisse réduit simplement la force d’appui pour un très petit avantage en réduisant la traînée.


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Le plus petit aileron arrière utilisé par Red Bull à Djeddah

Il se peut donc que le point d’équilibre naturel de l’appui et de la traînée de l’aileron arrière sur la Red Bull soit plus efficace que sur la Ferrari et donc avec un appui similaire, ils peuvent simplement s’en tirer avec moins d’aileron arrière et ne pas avoir de problème de marsouin. OU qu’ils ont en fait avoir Courir moins d’aileron arrière parce que trop a tendance à entraîner le sol en territoire marsouin plus tôt que la Ferrari.

Notamment, Red Bull a dirigé un ailier moins agressif en Arabie saoudite qu’à Bahreïn. Ceux-ci créent également une traînée et les volets plus petits (ci-dessus) utilisés à Djeddah font partie du plus petit ensemble d’ailes arrière. Mais cette aile de barre crée non seulement moins de traînée, mais elle met également moins de traînée sur le flux d’air sous la carrosserie.

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Un volet d’aile à barre plus petit utilisé à Djeddah (à gauche) qu’à Bahreïn (en médaillon, à droite)

Quelles que soient les raisons, il semble que le “point chanceux” de la Ferrari soit avec un niveau d’aileron arrière plus élevé que celui de la Red Bull.Un autre facteur contributif pourrait être la force du groupe motopropulseur de la Ferrari. L’analyse GPS suggère qu’il est extrêmement fort lors de l’accélération. Cela pourrait leur permettre d’utiliser plus d’ailerons arrière, car si cela pouvait permettre à la voiture de descendre la ligne droite dans le même laps de temps, bien qu’elle soit plus lente à la fin.

Au fur et à mesure que nous obtenons plus de données d’un plus grand nombre de circuits, une image plus claire émergera sans aucun doute. Mais pour le moment, les deux voitures les plus rapides en F1 réalisent leurs temps au tour de manière très différente.

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