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Formule 1 : La conception des voitures, intrinsèquement liée à la réglementation

La Formule 1 est un sport mécanique très réglementé, ce qui implique pour les designers de se plier à des contraintes très spécifiques pour la conception des monoplaces.
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Formule 1 : La conception des voitures, intrinsèquement liée à la réglementation
Formule 1 : La conception des voitures, intrinsèquement liée à la réglementation © Wolfgang Wilhelm pour Daimler AG

La Formule 1 a des exigences de performances qui n'ont fait qu'augmenter au fil des ans et nécessitent désormais des capacités de conceptions et d'analyse de données très pointues. "Il est impossible aujourd’hui de créer une voiture compétitive sans avoir d’importantes capacités numériques de conception et d’optimisation", acquiesce Geoff Willis, directeur de la technologie chez Mercedes-AMG Petronas. Preuve en est les sept victoires successives de l'écurie du championnat du monde de F1 depuis 2014.

Mais la conception en F1 peut représenter deux types de défis très différents suivant que la réglementation change ou pas. "Lorsqu’elle n’évolue pas beaucoup, nous savons comment la monoplace se comporte, nous connaissons ses forces et ses faiblesses et nous essayons de l’améliorer, commente Geoff Willis. C’est la même chose que tout au long de la saison." Les designers cherchent alors des opportunités de gains de performance, puis conçoivent des expériences et les testent en soufflerie.

"Lorsque la réglementation change, nous évoluons en terrain inconnu, et dans ce cas de figure nous nous appuyons principalement sur nos capacités de simulation car nous sommes très limités par la quantité de mécanique des fluides numérique, essais sur pistes et utilisation de soufflerie à laquelle nous avons droit," poursuit le directeur de la technologie. Il s’agit de simulations sophistiquées et non linéaires, la précision n’étant pas la même pour tous les composants. "Pour de nombreuses pièces nous modélisons avec une grande précision, comme les suspensions et amortisseurs. D’autres sont relativement bien modélisées, comme l’aérodynamique, mais nous ne sommes pas très bons en matière de dynamique de pneus."

L’objectif est de minimiser l’apprentissage essais-erreurs. "Nous essayons d’avoir un changement spécifique du flux d’air dans une zone précise en tête, et d’expérimenter cette hypothèse dans la soufflerie. Pour le système de suspension c’est un peu la même chose : on va avoir une idée de suspension qui fasse telle chose au pneu, on fait de la rétro-ingénierie pour voir comme cela va affecter la garde au sol et l’aérodynamique de la monoplace, on s’assure que tous les critères sont optimisés."

Parfois les hypothèses sont erronées, et les équipes doivent comprendre pourquoi la voiture ne se comporte pas comme elles s'y attendaient afin de corriger le tir. "C’est arrivé il y a quelques années avec un problème lié aux pneumatiques, confie Geoff Willis. Il nous a fallu une semaine de travail très intense pour comprendre ce qu’il se passait."

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