Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola
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Les analyses techniques F1 de Giorgio Piola

Ces photos qui donnent des indices sur les problèmes de Red Bull

Red Bull aborde le Grand Prix d'Arabie saoudite avec l'espoir d'avoir résolu les problèmes d'aileron arrière qui l'ont gêné lors des précédentes épreuves.

Les problèmes rencontrés par Red Bull Racing ont commencé à se révéler lors du Grand Prix des États-Unis, lorsque l'équipe a été contrainte de réparer le plan principal de l'aileron arrière au cours des derniers essais libres. Les réparations semblent avoir été précipitées par la piste bosselée du Circuit of the Americas (COTA), avec l'apparition de petites fissures que la structure a jugé nécessaire de colmater avant les qualifications.

Un aparté intéressant à ce stade est que l'équipe y avait opté pour son aileron arrière à appui moyen, alors qu'en 2019, la dernière fois que nous nous étions rendus au COTA, elle avait choisi sa configuration à appui élevé. Pendant ce temps, le reste de la grille, y compris le rival le plus proche, Mercedes, tendait vers le package générant plus de charge.

Packages d'appui

Red Bull a beaucoup expérimenté en passant d'une configuration d'appui à l'autre, en tenant compte de l'avantage de vitesse en ligne droite de Mercedes. Même à Mexico, Red Bull s'est clairement demandé quelle configuration aérodynamique lui conviendrait le mieux, en testant l'aileron arrière à appui moyen sur la voiture de Sergio Pérez lors des premiers essais libres.

Malheureusement, le Mexicain a perdu le contrôle de sa RB16B à la sortie du dernier virage et a heurté la barrière, détruisant un aileron du stock disponible. Il convient de souligner que les équipes ne disposent pas d'une réserve infinie de pièces, bien qu'elles aient des éléments de rechange pour couvrir les dommages qui pourraient survenir. Cependant, avec un calendrier aussi serré, comprenant la triple manche au Mexique, au Brésil et au Qatar, l'écurie savait que les pièces seraient limitées.

Red Bull a terminé le reste du week-end de Mexico avec son aileron arrière à fort appui, mais cela ne s'est pas fait sans heurts non plus, puisque l'équipe a été obligée de faire des réparations avant les qualifications, une fois de plus. Cette fois-ci, il a fallu rafistoler la section extérieure du flap supérieur et la section ajourée de la plaque d'extrémité, car les deux montraient des signes de fatigue.

Les problèmes ont persisté au Brésil, mais il semble que l'équipe ait tenu compte des problèmes rencontrés au Mexique, avec la zone à lamelles de l'aileron qui semble avoir été réparée de la même manière et repeinte en noir, plutôt qu'en rouge comme le reste de la partie inférieure de la plaque d'extrémité.

Cependant, il est apparu que les corrections apportées au plan principal et aux plaques d'extrémité ont commencé à faire sentir leurs effets, car lors des qualifications, il a été noté que le flap supérieur de l'aileron arrière de la voiture de Verstappen oscillait à la fin de la ligne droite de départ/arrivée alors que le DRS était activé.

En conséquence, l'équipe a remplacé à la fois le flap supérieur et le butoir de l'aileron arrière par des composants identiques dans les conditions du Parc Fermé.

Réparations sur l'aileron arrière de la Red Bull RB16B

Réparations sur l'aileron arrière de la Red Bull RB16B

Cependant, ce n'était pas la dernière fois qu'ils allaient rencontrer ce problème, puisqu'il s'est manifesté une nouvelle fois au Qatar, une semaine plus tard. Après avoir testé les deux systèmes, à fort et à faible appui, le vendredi au Qatar, l'équipe avait préféré la configuration à appui moyen pour la course.

Cependant, même après plusieurs tentatives pour réparer l'aileron, l'actionneur du DRS, les attaches et les pivots, l'équipe n'a pas trouvé le moyen d'empêcher les oscillations indésirables lors de l'activation du flap mobile.

Il est important de noter que les oscillations ne procurent pas d'avantage en termes de performance mais, étant donné les différends qui ont surgi concernant la performance de l'aileron arrière cette saison, il est probable que si cela se produisait en course, une réclamation pourrait être déposée car il s'agit dans les faits d'un dispositif aérodynamique mobile.

De plus, le risque d'un abandon à ce stade de la saison doit être contenu à tout prix.

Systèmes pour actionner le DRS sur la Red Bull RB16B

Systèmes pour actionner le DRS sur la Red Bull RB16B

Défis à haute vitesse

L'équipe ne s'est pas beaucoup étendue sur la cause des problèmes auxquels elle est confrontée, et n'a pas expliqué s'il s'agit d'un problème causé par le fait d'avoir seulement deux spécifications d'actionneur DRS et de connexions à sa disposition cette saison (comme on le voit ci-dessus), en raison du système d'homologation, ce qui aurait ensuite créé des problèmes d'intégrité des ailerons.

Cela pourrait également être lié au nombre d'ensembles d'ailerons arrière disponibles durant cette phase de la saison, qui seraient incapables de supporter les charges qui leur sont imposées.

En ce qui concerne ce dernier point, il est intéressant de noter que les circuits visités en cette fin de saison présentent des vitesses maximales plus élevées que les quatre premières courses où Red Bull utilisait son aileron arrière à appui moyen.

Par exemple, les vitesses mesurées en qualifications pour Verstappen à Bahreïn, Imola, Portimão et Barcelone étaient de 313,6, 291,8, 314,4 et 313 km/h respectivement. Alors qu'à Istanbul, au COTA et à Interlagos, elles étaient respectivement de 322, 318,3 et 318,3 km/h.

Les chiffres maximum varient en course mais ont tendance à être plus élevés en raison de la possibilité de profiter de la combinaison d'une aspiration et du DRS.

Ailerin arrière flexible sur la Red Bull RB16B

Ailerin arrière flexible sur la Red Bull RB16B

La question intrigante que cela pose est de savoir quel rôle, le cas échéant, le renforcement des tests de charge et de déformation a joué dans la robustesse du design des ailerons de Red Bull sur ces pistes à plus grande vitesse. Après tout, un aileron arrière qui avait été conçu à l'origine pour fléchir vers l'arrière à une certaine vitesse subira plus de charge que ce qui était prévu s'il doit demeurer plus droit, en raison de l'angle d'incidence.

Les nouveaux tests sont entrés en vigueur au Grand Prix de France, mais avec une marge d'erreur de 20% pour le premier mois de leur introduction, ce qui signifie concrètement que les équipes n'ont pas eu à s'y conformer complètement avant le Grand Prix de Grande-Bretagne, l'aileron à appui moyen ayant été utilisé entretemps lors des deux épreuves sur le Red Bull Ring.

Entre la course de Silverstone et les problèmes rencontrés au COTA, Red Bull a utilisé l'aileron arrière à appui moyen à quatre reprises et l'aileron à fort appui n'a été utilisé que lors de séances d'essais libres où l'équipe évaluait ses options.

Parmi ces occasions, une seule course s'est vraiment distinguée en termes de représentativité des vitesses maximales susceptibles d'être atteintes lors des derniers Grands Prix : la Turquie. Les autres, y compris le Grand Prix de Hongrie, qui est normalement considéré comme un circuit à fort appui et qui rend son choix étrange, l'ont quand même vu derrière la Mercedes au radar de vitesse lors des qualifications.

Seul Pérez a roulé avec l'appui moyen en Russie, car Verstappen partait du fond de grille avec une nouvelle unité de puissance, et on a estimé qu'il ferait de meilleurs progrès dans la hiérarchie avec un faible appui.

Dans le même temps, la vitesse de pointe était également plus faible lors du Grand Prix des Pays-Bas, en raison de la configuration du circuit. Mais cela n'a pas empêché Verstappen d'avoir un avant-goût de ses problèmes puisque, pendant les qualifications, son actionneur DRS est tombé en panne, ce qui l'a empêché d'utiliser le DRS dans le dernier virage. Malgré tout, son temps était suffisant pour lui permettre de décrocher la pole position.

L'aileron arrière de la Red Bull RB16B au Brésil

L'aileron arrière de la Red Bull RB16B au Brésil

L'influence de la plaque d'extrémité

Pour en revenir aux symptômes qui ont entraîné les réparations et l'oscillation du flap supérieur, nous pouvons voir sur l'image ci-dessus (au Brésil) que la plaque d'extrémité de Red Bull tente de se libérer des contraintes liées à la position du flap lorsqu'il est chargé.

Pour mieux comprendre ce qui se passe ici, il faut savoir que toutes les équipes ont une approche différente du design de cette zone de la plaque d'extrémité. Les équipes réduisent l'épaisseur de la plaque d'extrémité au niveau du plan principal et du volet supérieur afin de créer un ensemble de profils de raccordement qui restent dans les limites de l'épaisseur autorisée pour la plaque d'extrémité.

L'utilisation de la plaque d'extrémité pour créer ces profils supplémentaires permet d'améliorer l'efficacité de l'aileron et d'atténuer le gradient de pression qui serait sinon créé entre les deux surfaces interagissant l'une avec l'autre.

Comme toujours, chaque équipe procède d'une manière unique, Red Bull choisissant simplement de faire dépasser ses profils de raccordement de la plaque d'extrémité et de laisser un espace libre pour le séparateur logé à l'extrémité du flap supérieur.

Mercedes (ci-dessous à gauche) sacrifie une partie de la largeur des profils de raccordement pour les enfermer dans une autre plaque d'extrémité qui s'appuie sur le séparateur. Alpine (ci-dessous au centre), de son côté, propose une solution intermédiaire, avec un petit joint reliant chaque profil pour maintenir leur proximité (flèche rouge).

Détails des ailerons arrière 2021 de Mercedes, Alpine et Red Bull

Détails des ailerons arrière 2021 de Mercedes, Alpine et Red Bull

Ce manque de rigidité de la structure globale de l'aileron de Red Bull, associé à la vitesse élevée des circuits visités au cours des dernières courses, pourrait expliquer en partie pourquoi l'écurie a connu des difficultés avec ses ailerons ces derniers temps.

Mais il y a un dernier aspect de ce design utilisé par Red Bull qui pourrait être à l'origine de certains de ses problèmes : la torsion de la plaque d'extrémité lorsque le DRS est activé.

Comme nous l'avons déjà vu sur la photo du Brésil ci-dessus, la plaque d'extrémité semble fléchir, ce qui ouvre l'espace entre elle et le volet supérieur plus que dans la position "au repos", et le deuxième profil de raccordement le plus élevé semble être davantage éloigné du flap.

Si nous utilisons ces connaissances et regardons une image de la Hongrie avec le DRS ouvert (ci-dessous), nous pouvons voir que le profil inférieur est tordu ici aussi, ce qui suggère que lorsque le DRS se ferme, il peut le faire d'une manière qui perturbe les profils et entraîne les dommages causés au flap, aux pivots et au mécanisme DRS.

Aileron arrière de la Red Bull RB16B avec DRS ouvert, en Hongrie

Aileron arrière de la Red Bull RB16B avec DRS ouvert, en Hongrie

Les deux courses restantes se déroulent sur des circuits qui exigeraient normalement que les équipes utilisent leur package à appui moyen, ce qui place Red Bull face à un dilemme.

La question est de savoir si l'écurie va continuer de se servir des pièces qu'elle a utilisées lors des derniers Grands Prix et les réparer au fur et à mesure, ou si elle va arriver avec de nouvelles pièces de conception similaire mais un peu plus robustes pour résister aux forces en présence. Pourrait-il même y avoir un tout nouveau design ?

La recherche, la conception et la production de nouvelles pièces à la fin de cette saison pourraient toutefois excéder ses capacités, compte tenu du plafond de dépenses et de la part de ressources nécessaires au développement de sa voiture 2022.

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