F1
Les secrets d’une Formule 1
Si vous êtes un dingue de F1, voici de quoi attiser votre curiosité. On révèle ici quelques secrets cachés et détruit certaines idées reçues sur la discipline.
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Afin de célébrer la sortie du dernier épisode de Red Bull TV "ABC of Formula One", nous démêlons le vrai du faux d’une Formule 1 pour les passionnés de ce sport. Vous pensez réellement connaître la F1. Alors regardez l’épisode "ABC of Formula One" ci-dessous.
27 minutes
ABC du… la Formule 1
Chiffres, histoires, règles, pilotes, écuries, courses, grands prix et héros légendaires : découvrez tout ce qu'il faut savoir sur la Formule 1 et le championnat du monde d1 F1.
18 mois de préparation
Il existe une idée reçue selon laquelle les équipes de Formule 1 s’affrontent pendant neuf mois par an sur les circuits du monde entier avant de s’enfermer dans leurs usines les trois mois restants pour développer leur prochaine voiture. La réalité est bien différente. Une écurie de Formule 1 ne s’arrête jamais. Il s’agit d’une machine à faire entrer de l’argent et des talents d’ingénierie d’un côté, et à en faire ressortir des nouveaux composants pour la voiture de l’autre. Ce n’est d’ailleurs pas pour rien qu’une trêve de deux semaines a été instaurée pendant l’été pour empêcher les usines de tourner (qui ne fermerait évidemment pas si la législation n'obligeait pas à le faire). Chaque heure passée à l’usine permet des gains de temps sur la piste. "Pourquoi s’en priver", répondent les écuries ?
Le délai de conception d'une voiture est d'environ 18 mois. Les voitures de 2018 apparaissaient déjà sur les planches à dessins plusieurs mois avant que les monoplaces de 2017 soient dévoilées. Un petit groupe d’ingénieurs travaille sur les principes de base de cette nouvelle F1 un an et demi avant son lancement. Progressivement, les ressources techniques et humaines sont dirigées vers le développement de cette nouvelle monoplace.
Au cours d’une saison, les améliorations sont constantes et la monoplace évolue tout au long de l’année. Une F1 n’est jamais la même d’une course à l’autre. Cela évolue même au jour le jour, parfois même d’une séance d’essais à une autre. Les écuries estiment qu’une voiture qui tourne à Barcelone en février devrait tourner deux secondes plus rapidement en décembre de la même année.
L’appui
On imagine souvent qu’une F1 a suffisamment d’appui pour pouvoir rouler sur le plafond d’un tunnel. C’est en partie vrai en termes d’appui. Une Formule 1 pèse environ 800 kg. Une monoplace devrait générer assez d’appui pour vaincre cette situation au moment où elle atteindrait les 100 km/h. Mais pourrait-elle vraiment conduire à l’envers ? Probablement pas. Contrairement au moteur d’un avion de course, une voiture F1 n'est pas conçue pour fonctionner à l’envers avec ses pompes à essence, la lubrification moteur ou ses autres systèmes censés fonctionner sur les base d’une gravité "normale".
1000 chevaux
Quelle est la puissance d’une Formule 1 ? Les ingénieurs moteurs sont toujours réticents à répondre à cette question, préférant garder leur secret. Mais un consensus permet d’affirmer qu’un moteur de F1 est proche de 1000 chevaux. Certains groupes propulseurs auraient d’ailleurs déjà dépassé ce chiffre. Dans les années 80, des moteurs aussi puissants existaient déjà, mais il était particulièrement compliqué de les faire fonctionner. Durant cette ère turbo, il suffisait parfois d’un ou deux tours à pleine charge en qualifications pour que le moteur explose. En course, le groupe propulsion était utilisé à environ 700 ou 800 chevaux. Aujourd’hui, les moteurs sont conçus pour fonctionner à pleine puissance sur plus de 4000 kms.
Mais si nous parlons de puissance et d’économie de carburant, les ingénieurs préfèrent parler d’efficacité thermique. Une voiture de route peut atteindre des niveaux d'efficacité thermique de 28 à 29%. Cela n'a pas vraiment changé depuis des décennies, et les moteurs F1 affichaient à peu près les mêmes chiffres jusqu’à la fin de l’ère V8 en 2013. Lorsque les premiers blocs hybrides étaient sur les bancs d’essais, les ingénieurs ciblaient des niveaux d'efficacité thermique de 40%. Ils ont finalement réussi à dépasser les 50%. Qu’on l’aime ou qu’on la déteste, l’unité de puissance moderne des F1 est une merveille de technologie.
Le freinage
Toute la puissance générée par les blocs moteurs est totalement inutile si on ne parvient pas à arrêter la voiture. Dans les zones de freinage les plus intenses (la première chicane à Monza en est un bon exemple), les voitures passent de 350 km/h à 80 km/h en trois secondes et sur 150 mètres. Les freins utilisés en F1 sont des disques et des étriers en carbone. La raison pour laquelle la voiture de Mr tout le monde n’utilise pas des disques et des étriers en carbone, c'est qu’ils nécessitent une utilisation à des températures très élevées avant de pouvoir être efficaces (ce qui peut paraître improbable pendant l’hiver).
Une estimation approximative (qui change en fonction du type de matériau utilisé) est que les freins carbone d'une Formule 1 ne commencent à fonctionner efficacement qu’à partir de températures atteignant les 200 ou 300°C. Ils sont les plus efficaces à une température de 500 °C alors que des températures maximales de 1000 °C sont parfois enregistrées. La température des freins sur une F1 peut chuter drastiquement, ce qui rend toujours les redémarrages sous voiture de sécurité intéressants, compliquant la tâche des pilotes au moment d’aborder le premier freinage violent…
Aujourd’hui, les freins ne sont plus employés uniquement pour arrêter la voiture. Les conduits de refroidissement sont également utilisés pour des gains aérodynamiques, en analysant l’air à travers le moyeu des roues pour éviter de nouvelles turbulences aérodynamiques sur le reste de la voiture. Les freins eux-mêmes sont aussi utiles pour réchauffer les pneus en laissant la chaleur s'échapper dans les jantes.
Les pneus
Les pneus sont toujours la partie la plus sensible d’une Formule 1. Peu importe la technologie utilisée par une F1, il existe toujours un certain degré de confusion quand il s’agit d’analyser le comportement des pneus. Ces derniers offrent une adhérence optimale dans une fenêtre bien définie qui varie en fonction du type de gomme utilisé. La gamme de pneus la plus soft est celle avec la bande rose (l’hypersoft) qui travaille idéalement à une température de 85 à 105 °C. À l’inverse, les pneus les plus durs (bande orange) travaillent idéalement à 120 ou 145 °C. Dans les stands, il faut chauffer les pneus comme on le ferait pour un plat. Les gommes doivent être montées en température grâce aux couvertures qui les entourent, les chauffant ainsi en moyenne à 30°C, jusqu’à une phase de chauffage optimale qui atteint les 80°C.
Enfin, les pneus sont chauffés au maximum quelques secondes avant d’être placés sur la monoplace. Les écuries utilisent des chronométreurs électroniques pour échelonner les différentes étapes. Ainsi les pneus à utiliser lors de la première séance d'essais qualificatifs seront prêts 20 minutes avant les pneus utilisés lors de la deuxième séance, et ainsi de suite. La performance optimale des pneus diminue si ces derniers sont chauffés trop longtemps à la même température ou s’ils doivent être réchauffés.
Les températures commencent à tomber lorsque les couvertures sont déballées. Les pilotes doivent ainsi les faire travailler rapidement pour les utiliser dans la fenêtre idéale. Ils peuvent accélérer très fort pour chauffer les pneus arrière et freiner tout autant pour les pneus avant. Une fois que les pneus ont atteints une température idéale, ils continuent cependant de chauffer à chaque tour jusqu’à ce qu’ils dépassent une température trop élevé où ils ne sont plus efficaces. Ils doivent alors être changés. Une gestion prudente des pneus prolonge leur durée de vie. Une baisse de quelques dixièmes de seconde sur le temps au tour peut prolonger la durée de vie des pneus de manière à terminer la course avec un arrêt au stand de moins (au grand dam de ceux qui préfèrent voir les pneus des F1 souffrir le martyr à la fin des relais).
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