La loi de l’évolution : de l’idée à la piste, comment Mercedes F1 valide une nouvelle pièce

Pour une évolution, des centaines de solutions testées

Par Alexandre C.

16 août 2021 - 08:37

Avec ses évolutions apportées à Silverstone, Mercedes a réduit une bonne partie de son retard en performance pure sur Red Bull, voire regagné sa position de meilleure voiture dans la hiérarchie. L’équipe allemande a notamment apporté une série d’évolutions autour du fond plat, soit des pièces bien plus importantes qu’annoncées.

L’équipe championne du monde en a dit plus sur les décisions et les dilemmes derrière le développement de toute évolution.

Bien évidemment, Mercedes a tendance à privilégier des pièces qui apportent « le plus de performance avec le moins de temps développement possible » précise John Owen, chef du design de l’écurie.

« Ensuite, lorsqu’on s’intéresse à l’aérodynamique, les équipes concentrent leur attention sur le fond plat et le diffuseur, qui sont de gros générateurs d’appui aérodynamique. Puis il s’agit de s’intéresser aux composants qui sont plus petits et plus rapides à fabriquer mais qui apportent beaucoup de performance, comme les conduits de frein, les pontons et les capots moteur. »

« Beaucoup de conceptions innovantes ne peuvent pas être vues à la télévision, mais se trouvent sous la carrosserie de la voiture, comme la boîte de vitesses ou les systèmes de refroidissement. Souvent, ce que nous trouvons ici, ce sont beaucoup de petites choses, qui sont faciles à mettre en œuvre et peuvent être introduites entre les principales évolutions. L’une des zones internes les plus intéressantes à améliorer est le moteur, car toute l’action se passe dans les chambres de combustion. Les ingénieurs peuvent créer et apporter de nombreuses mises à jour au moteur, mais de l’extérieur, c’est à peine perceptible. »

« C’est ce qui s’est passé pour le système de direction DAS que nous avons développé pour 2020, qui n’était visible que lorsque les pilotes bougeaient le volant d’avant en arrière, donnant ainsi vie à une innovation qui, autrement, aurait été invisible pour le monde extérieur. »

Mais, poursuit Owen, l’argument de la performance n’est pas le seul à prendre en compte pour Mercedes : s’ajoute aussi celui des tests de résistance FIA.

« Nous devons également prendre en compte le caractère critique d’une pièce pour la structure de la voiture. Une pièce structurelle cruciale telle que les ailerons avant et arrière, qui doivent supporter de fortes charges aérodynamiques, doit être soumise à des tests rigoureux pour répondre à des règles de sécurité strictes, de sorte que ces composants ont tendance à être définis et décidés assez tôt. »

Quand une évolution arrive, ce n’est que ‘la partie émergée de l’iceberg’

Cependant comment choisit-on en particulier quelle pièce développer ? Qui valide l’arrivée d’une évolution ? Comment choisir une pièce A et écarter une pièce B ? Owen précise le processus de sélection de Mercedes...

« Tous les composants doivent être conçus et testés, avant que la décision ne soit prise d’aller de l’avant avec le concept ou de trouver une autre solution. »

« Si nous prenons l’exemple d’une pièce aérodynamique, le département aérodynamique proposera une série de concepts et de solutions, qui seront ensuite conçus et testés dans des simulations de dynamique des fluides numériques (CFD). Les meilleures options seront transformées en composants pour le modèle en soufflerie, où elles seront testées dans le tunnel, avant que la solution finale ne reçoive le feu vert pour être fabriquée et amenée sur la piste. L’ensemble de ce processus peut prendre plusieurs semaines, c’est pourquoi il est si important de planifier les évolutions et de créer un calendrier de développement solide. »

Ainsi quand Mercedes apporte "une" évolution en Grand Prix, cela veut dire, en réalité, que des dizaines et des dizaines d’autres évolutions potentielles ont été testées au préalable.

« Ce que tout le monde voit être amené sur la piste n’est que la partie émergée de l’iceberg en matière d’évolutions. Des centaines et des milliers de solutions différentes peuvent être imaginées au cours du processus de conception, mais toutes ne seront pas testées - par exemple, les composants aérodynamiques sont soumis à la CFD. »

« Une fois les essais virtuels effectués, seule une poignée de concepts seront soumis à la soufflerie afin d’obtenir une idée plus réaliste et plus précise de leur sensibilité, pour voir comment tout cela réagit par rapport à l’écoulement de l’air autour de la voiture. Et parmi ces concepts, un seul sera amené sur la piste dans le cadre du package d’évolutions. »

Quid des pièces retoquées ?

Quant aux pièces qui auront été finalement "mises à la poubelle", elles conserveront cependant une certaine utilité posthume, conclut Owen.

« Chaque pièce a une centaine de frères et sœurs qui l’ont accompagnée, pour essayer de trouver la meilleure solution, avec de nombreuses personnes impliquées et des heures et des heures de travail pour que chaque petit détail compte. La plupart de ces frères et sœurs ne verront jamais la lumière du jour, mais cela ne veut pas dire qu’ils sont complètement gaspillés. »

« En effet, ils permettent de tirer des enseignements importants et apportent de l’inspiration pour les prochaines solutions - dont l’une finira par arriver sur la piste. Que la pièce soit interne ou externe, tout est question d’essais et d’erreurs, c’est ainsi que l’on s’améliore et que l’on trouve la bonne direction. »