F1
À quoi sert l’aileron avant d’une F1 ?
Depuis son apparition, l’aileron avant est peut-être devenu l’élément le plus important des Formule 1. Voici pourquoi.
Toute personne qui a un jour regardé un Grand Prix s’est posé la question : ok, il est stylé, mais à quoi peut bien servir l’aileron avant d’une Formule 1 ? Sachez donc que si cet élément apparu pour la première fois à la fin des années 1960 a un rôle bien particulier dans l’aérodynamique des monoplaces, il a aussi d’autres fonctions.
1968 : l’introduction de l’aileron avant en F1
Dans les années 1960, les ingénieurs réfléchissent à un moyen d’augmenter la friction des pneus des F1 sur la piste. En clair, de faire en sorte que les monoplaces restent plaquées au sol et dérapent moins - en particulier dans les virages - afin de gagner de précieuses secondes en course. L’une des façons d’y arriver est d’appliquer une pression sur la voiture vers le bas. Et Jim Hall, ex-pilote et ingénieur, sait exactement comment faire.
Il constate en effet que si une aile peut générer une portance et permettre à un avion de voler, une aile inversée aura logiquement l’effet contraire. Pour schématiser, l’air qui circulera en dessous de l’aileron sera alors plus rapide que l’air passant au dessus, et génèrera une dépression qui aspirera la voiture vers le sol. Jim Hall met cette idée à exécution et conçoit un bolide sur laquelle est fixée un gros aileron mobile à l’arrière, la Chaparral 2F.
La Chaparral 2F
© Wikimedia Commons
Pourtant, nous sommes encore loin des ailerons placés à l’avant des Formule 1. Et il faut attendre 1968 pour que Colin Chapman, alors ingénieur chez Lotus, veuille introduire ce même genre de dispositif ingénieux sur les monoplaces. Cette même année, la première Formule 1 à aileron fait son apparition au Grand Prix de Monaco. Et les résultats sont là. La Lotus 49B de Graham Hill décroche la pole et la victoire. Autant dire qu’il n’en faut pas plus pour que les ingénieurs des autres écuries se penchent sur la question et que l’aileron avant ne se démocratise dans les paddocks.
La première F1 à aileron
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Plaquer la monoplace, mais pas que
Mais ce plaquage au sol est-il le seul rôle de l’aileron avant des Formule 1 ? Eh bien non. Car s’il génère 20 % à 30 % de l’appui total de la monoplace, il est également la première surface que touche l’air pendant une course. Il conditionne donc tout le flux d’air qui s’écoule sur le reste de la voiture comme les roues, les pontons, les déflecteurs latéraux et le fond plat.
« L’une de ses fonctions est de placer le centre de pression de la voiture correctement par rapport aux roues avant et arrière », précise Bob Bell, ancien directeur technique de Renault Sport Formule One, dans les colonnes de l'autojournal.fr. « L’aileron avant écarte l’air turbulent généré sur les côtés des roues de façon à ce que celui-ci ne perturbe pas le reste de la voiture ».
La nouvelle ère de l’aileron
Jusqu’au début des années 2000, l'aileron avant était relativement simple à concevoir. Depuis 1990, et l’arrivée de la Tyrrell 019 sur les pistes, son « nez » était relevé de façon à augmenter le flux d'air sous la monoplace et il était constitué d’une ou deux lames superposées à l’horizontal (afin de créer un effet Venturi) elles-mêmes délimitées par deux ailettes verticales, ayant pour but de canaliser le flux d'air autour des roues.
La première d'une longue lignée
© Wikimedia Commons
Grâce aux progrès technologiques et informatiques du 20ème siècle, ses formes se sont multipliées, complexifiées et ont été encadrées par la FIA, dont le nouveau règlement entrera en vigueur pour la saison 2022. Alors que la principale mission des ingénieurs étaient jusqu’à présent de développer des ailerons capables de générer des vortex destinés à écarter les turbulences des roues avant, le règlement technique impose désormais un aileron simplifié.
Il sera positionné plus haut que sur les anciennes monoplaces, ne comportera plus que quatre lames (au lieu de cinq la saison passée), ses volets supérieurs seront rallongés et devront s’attacher au nez afin d’empêcher la création de vortex qui étaient perturbants, voire dangereux, pour les voitures de derrière, et ses extrémités se recourberont vers le haut en une seule et même pièce.
Voilà à quoi devraient ressembler les F1 du futur
© FOM, ©F1
Ces nouvelles normes aérodynamiques, additionnées à toutes les autres, permettront-elles aux Grands Prix de 2022 d’être plus spectaculaires que jamais ? Réponse le 20 mars, à Bahreïn, pour la première manche de la 72ème édition du Championnat du monde de Formule 1.
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