Ce que le nouvel aileron de la Ferrari F1 pourrait apporter à votre voiture électrique

L’aérodynamique mobile est à l’ordre du jour en Formule 1. Et pourrait apporter des gains d’autonomie sur la route.

« Put***, mais qu’est-ce qui se passe ? ». La question s’est posée dans la tête du pilote de Formule 1 Oliver Bearman, lorsqu’il suivait la nouvelle Ferrari F1-26, jeudi, lors de tests de pré-saison sur le circuit de Sakhir (Bahreïn). Le jeune Britannique se trouvait dans le sillage de la monoplace de Lewis Hamilton lorsqu’il a vu les deux ailettes supérieures de l’aileron arrière de la Rossa culbuter à plus de 200° en ligne droite. Une astuce jusqu’ici gardée secrète par la Scuderia.

Pour mieux comprendre, cette vidéo en lien sera plus efficace qu’un long discours, la vidéo ne pouvant être insérée dans l’article.

Cette solution culottée est testée dans le cadre du nouveau règlement technique de la Formule 1, en vigueur dès le premier Grand Prix en mars. La règle du jeu autorise les éléments aérodynamiques mobiles, bien au-delà du « DRS » en vigueur depuis 2011. Ferrari se distingue ici des autres équipes. Elles testent des solutions réduisant l’incidence — c’est-à-dire mettant « simplement » cette aile à plat — dans les lignes droites pour réduire la traînée. Or, ici, la SF-26 retourne ses ailettes.

De quoi ébaubir l’aérodynamicien Gary Anderson, auteur d’éblouissantes et astucieuses Jordan dans les années 1990. « En 50 ans d’implication en Formule 1, je pensais avoir tout vu (…) Ferrari, avec son nouveau concept d’aileron arrière actif, a changé ma vision de la vie », écrit-il sur le site référence The Race. S’il exagère sans doute un peu l’impact d’un aileron sur les grandes questions métaphysiques afin d’attirer l’attention du lecteur, l’ingénieur se livre aussi à un calcul fort intéressant :

« D’après ma propre petite simulation rapide reproduisant ce que Ferrari a fait avec l’aileron arrière : en mode virage, selon le niveau de l’aileron, il génère une force d’appui X et un rapport force d’appui/traînée de 4 pour 1. En ligne droite, le rapport force d’appui/traînée est d’environ 1 pour 1, avec une baisse de 75 % de la force d’appui de l’aileron arrière ».

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Un autre expert technique du petit monde de la Formule 1, Mark Hugues, précise : « Lorsque l’aile est retournée, la plus petite surface devient la plus basse, créant ainsi plus d’espace dans l’interstice que dans un volet aplati classique (mais non retourné) ».

Quel rapport avec le VE ?

Sur un véhicule électrique, la résistance aérodynamique est l’ennemie de l’autonomie et des consommations. Quelques millièmes de points sur le coefficient de traînée (Cx) font la différence. « En retranchant 0,001 sur le Cx, une Volkswagen ID.7 acquiert 1,2 km d’autonomie supplémentaire sur le cycle WLTP, nous expliquait l’an dernier Waldemar Maister, le Monsieur Aéro de VW, lors d’une visite de la soufflerie de Wolfsbourg. Il faudrait retrancher 9 kg sur la masse du véhicule pour atteindre le même résultat ».

D’où l’idée d’installer des éléments mobiles sur des voitures de route (attention : il ne faut pas confondre spoiler et aileron), en fonction des situations de conduite. Cela existait déjà sur des thermiques, de la Lancia Thema 8.32 (la preuve dans cette vidéo satisfaisante) (oh, une autre) à la Koenigsegg Agera. On peut ainsi imaginer une voiture électrique sportive dotée d’un aileron, bien détaché de la carrosserie, générant de l’appui et donc de la stabilité en virage puis changeant de position en ligne droite pour minimiser la traînée, à l’image des thèmes en cours de développement en Formule 1

Un champ à explorer

Les constructeurs utilisent déjà des éléments aérodynamiques mobiles sur des VE pour favoriser l’autonomie. Par exemple des volets ouvrant ou obturant les canaux de refroidissement pour maximiser les consommations en fonction des besoins. C’est par exemple le cas dans la récente Renault 4. D’autres, comme l’Audi A6 e-tron abaissent leur garde au sol en conditions autoroutières via l’amortissement pneumatique pour réduire la traînée. Une idée déjà explorée en Formule 1 par l’écurie Williams au début des années 1990. Ailleurs, les concepts Mercedes Vision EQXX et AMG GT XX explorent des éléments mobiles allongeant la carrosserie, voire des actionneurs de plasma pour améliorer l’aérodynamique.

La petite « affaire » Ferrari démontre une utilisation astucieuse de la norme (qui existe aussi sur la route) et progrès encore possibles sur la science de l’aéro mobile. Car ce sont ici les relations entre les ailettes qui sont au cœur de l’éventuel avantage… Il reste encore bien des choses à inventer dans l’exploitation de la mécanique des fluides, même si les lois de la physique ne changent pas tous les quatre matins. On peut aussi utiliser les vortex ou imaginer l’impact du « machine learning » sur cette science. Avec leurs cycles de conception courts et l’utilisation encore embryonnaire de l’IA, les sports mécaniques pourraient apporter leur pierre à l’édifice, même si cela compensera difficilement leur impact carbone. Côté Cx comme côté chrono, les millièmes comptent.