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Comment Alpine et Williams s'inspirent des idées de Mercedes

Au Grand Prix du Japon 2024 de F1, Alpine et Williams ont simultanément adopté une solution inaugurée par Mercedes.

Nouvelle plaque d'extrémité de la Williams FW46

Photo de: Giorgio Piola

Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola

Éminent expert technique de Formule 1, Giorgio Piola suit les Grands Prix depuis les années 1960. Sur Motorsport.com, ses analyses et illustrations se penchent sur toutes les nouveautés aperçues en F1 au fil des Grands Prix.

Le design est axé sur la façon dont les flaps sont reliés à la plaque d'extrémité et sur la façon dont ils peuvent être utilisés pour amplifier l'effet "outwash" (c'est-à-dire l'écartement du flux vers l'extérieur, notamment pour qu'il contourne les pneus) généré.

La réglementation de cette nouvelle génération de voitures était censée limiter cet effet, afin d'améliorer les luttes en piste en réduisant le sillage global des voitures. Cependant, connaissant la valeur de l'effet outwash de l'aileron avant et le rôle qu'il peut jouer dans l'amélioration des performances en aval, les équipes ont inévitablement cherché un moyen de récupérer tout ce qu'elles avaient perdu.

Mercedes a été la première à proposer une solution similaire en 2022, bien que sous une forme légèrement différente. L'intention était toujours d'ouvrir le coin arrière le plus bas de la plaque d'extrémité pour aider à générer l'outwash.

En raison de changements apportés ultérieurement à la réglementation pour empêcher cette solution en 2023, Mercedes a opté pour un design semi-détaché, qui a depuis donné naissance à un certain nombre de dispositifs similaires aux quatre coins de la grille.

Les concurrents ont probablement vu le potentiel de cette idée et ont cherché des moyens de l'optimiser - soit en adaptant leur configuration du moment, soit en apportant d'autres modifications au design global de l'aileron afin d'en récolter les fruits, non seulement à la source mais aussi en aval.

Pour ce faire, la partie arrière la plus basse de la plaque d'extrémité est complètement découpée et les extrémités du flap sont décalées par rapport à l'axe Y de la plaque d'extrémité. Cette convergence aérodynamique est encore renforcée par la torsion de la partie verticale du flap, chaque pointe créant son propre vortex qui influe sur la structure aérodynamique plus globale qui est générée.

Ces structures d'écoulement du flux sont encore optimisées dans certains cas par l'introduction d'ailettes horizontales qui sont montées sur la face intérieure de la plaque d'extrémité, au-dessus des flaps. Williams a ajouté la sienne au-dessus du dernier élément sur son aileron avant.

Par ailleurs, la forme de la plaque d'extrémité (flèche rouge ci-dessus), la position et le type de dérive, ainsi que la forme et la position des renforts qui relient les volets et la plaque d'extrémité et la forme de la transition entre les volets jouent également un rôle important dans l'amélioration des principales structures d'écoulement qui émanent de cette région. Ces éléments sont souvent ajustés de concert avec le passage à des flaps semi-détachés.

Dans le cas de Williams, cela a conduit l'équipe à modifier entièrement le design de sa dérive, sa solution originale (encart, dans l'image illustrant cet article) faisant place à une variante plus conventionnelle en forme de S.

Alpine a renoncé à l'ajout d'ailettes au-dessus des flaps, mais a opté pour un semi-décrochage des trois éléments supérieurs, contre les deux éléments supérieurs dans le cas de Williams.

Parallèlement, l'architecture globale de l'aileron avant a été modifiée pour tenir compte de l'introduction des flaps semi-détachés. La forme et la fonction des flaps ont été sensiblement modifiées, comme le montre la ligne en pointillé sur le bord de fuite des flaps supérieurs ci-dessus.

En outre, la structure de charge des éléments a également été modifiée, comme en témoigne la façon dont les attaches ont été repositionnées. Les séparateurs reliant le plan principal et l'élément secondaire ont été ramenés de quatre à deux, tandis qu'un séparateur supplémentaire a été ajouté entre les deuxième et troisième éléments.

Aston Martin continue sur sa lancée

Aston Martin avait déjà apporté des modifications à l'aileron avant de l'AMR24 en Australie, afin d'améliorer les performances de la voiture. Au Japon, l'écurie a apporté des retrouches au plancher, à l'ailette de bord et au diffuseur, afin d'améliorer le flux d'air sous la voiture.

Pour ce faire, des modifications ont été apportées au bord d'attaque du plancher et aux cloisons qui y sont fixées, tandis que les contours de la bordure du plancher ont été ajustés en tandem avec les modifications apportées à l'ailette de bord.

À cet égard, une torsion a été ajoutée à l'ailette de bord à l'arrière de la section enroulée et cerclée (flèche bleue ci-dessus), tandis qu'une queue effilée converge désormais avec la partie arrière du plancher, au lieu de se frayer un chemin sous le plancher via une découpe, qui a également été supprimée (voir l'encadré pour une comparaison avec l'ancienne spécification). Conséquence de ces modifications en amont, la forme du diffuseur a également été modifiée pour tirer parti des nouvelles conditions d'écoulement.

Pendant ce temps, la carrosserie du ponton en rampe de l'AMR24 a également été modifiée, avec une ligne rainurée traversant désormais le coin supérieur avant et travaillant le long du flanc de la carrosserie (flèches rouges), l'équipe revenant à un concept de design adopté pour la première fois en 2022, lorsqu'elle est passée à la solution en rampe avant de l'abandonner pour se concentrer sur la rigole.

La combinaison de ces deux solutions a également été associée à quelques ajustements de la coupe médiane du ponton, le ventre étant légèrement relevé par rapport à la spécification précédente.

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