TECH MARDI : Que se passait-il avec l’aileron arrière oscillant de Red Bull au Qatar ?

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L’aileron arrière oscillant de Red Bull a fait tourner les têtes au Qatar. Mark Hughes examine pourquoi l’aile présente un comportement apparemment étrange en ligne droite, avec des illustrations techniques de Giorgio Piola.

Red Bull a connu un week-end difficile au Grand Prix du Qatar et Max Verstappen a bien fait de limiter les dégâts à une deuxième place et au meilleur tour derrière la Mercedes dominante de Lewis Hamilton. La différence déterminante entre les deux voitures sur ce circuit nouveau pour la F1 était la façon dont elles pouvaient tourner chacune dans la première partie du virage – et quelles en étaient les implications sur la façon dont elles ont utilisé les pneus.

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La limitation pour tout le monde s’est avérée être le pneu avant gauche. C’était le goulot d’étranglement des performances et la façon dont vous vous débrouilliez qui déterminait à quel point le potentiel de votre voiture était accessible.

Comme c’est souvent le cas sur les pistes limitées à l’avant, la Mercedes a mieux contourné le problème que la Red Bull dans laquelle Verstappen luttait constamment pour faire “tourner” la voiture – pour obtenir la réponse initiale idéale de la voiture à la direction dans un manière qui permet aux pneus avant et arrière de rouler à leur angle de glissement optimal.

Red Bull a eu du mal sur le circuit de Losail limité à l’avant

L’avant de la Mercedes peut généralement être plus chargé que celui de la Red Bull, tandis que l’arrière de la Red Bull est plus résistant que celui de la Mercedes, ce qui lui permet souvent de mieux traiter les pneus arrière.

Les difficultés d’équilibre de Red Bull n’ont été exacerbées que par un changement forcé vers un aileron arrière plus grand entre les FP3 de samedi et les qualifications du soir. Tout comme à Austin et au Brésil, l’aileron arrière standard de Red Bull a souffert d’une oscillation de son volet lors de l’utilisation du DRS.

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Le DRS est commandé par un actionneur hydraulique qui repousse la pression de l’air sur le volet d’aile, en le faisant pivoter autour d’un point sur le bord de fuite (de sorte qu’en cas de panne il revienne par défaut en position fermée).

Cela ouvre l’écart, supprime la traînée et augmente la vitesse en ligne droite. Cette pression correspond à la vitesse et donc aux vitesses maximales que la voiture voit vers la fin des lignes droites, l’actionneur pousse contre une force énorme sur le volet pour maintenir l’écart ouvert.

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Il semble que lorsqu’une force critique est atteinte, le volet du Red Bull entre dans une oscillation excitée, les forces extrêmement variables résultant de l’incapacité de l’actionneur à maintenir l’écart stable créent une résonance d’amplification.

Les circuits cahoteux d’Austin et d’Interlagos auraient contribué au problème là-bas, peut-être à la fois en affaiblissant le montage (des réparations ont été effectuées sur les plaques d’extrémité aux deux endroits) et en induisant la fréquence critique à laquelle l’oscillation commence.

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Le Qatar n’a pas été particulièrement bosselé mais les bordures qui ont gêné les pneus avant ont peut-être contribué à affaiblir à nouveau les fixations.

Red Bull utilise un actionneur très fin dans l’intérêt d’un gain de poids et d’un contour serré de la structure de l’aile elle-même (ci-dessous).

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L’actionneur DRS maigre de Red Bull sur leur aileron arrière

Ils ont le choix entre deux. Les actionneurs DRS figurent sur la liste de pièces homologuées qui a été publiée l’année dernière pour réduire les coûts. Une nouvelle conception d’actionneur DRS aurait nécessité la dépense d’un développement jeton – et Red Bull avait choisi de dépenser ses deux jetons autorisés sur une nouvelle boîte de vitesses.

La conception d’un nouvel actionneur n’est donc pas possible. Après que le problème se soit posé vendredi au Qatar, l’équipe avait durci le point de montage pour samedi, comme indiqué ci-dessous. Mais cette solution a été rendue inutile par le choix de la grande aile pour le reste du week-end.

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Pourquoi le problème des volets oscillants n’aurait dû se présenter que dans les dernières courses et pas plus tôt dans la saison – lorsque l’aile semble la même et que l’actionneur est inchangé – n’est pas clair.

Les équipes cherchent toujours des moyens d’induire de la flexibilité dans les ailes pour réduire la traînée à haute vitesse tout en conservant la rigidité à basse vitesse où l’appui est nécessaire.

Il se pourrait que bien que l’aile soit de la même architecture que celle utilisée en début de saison, elle puisse avoir une couche de carbone différente conçue pour donner le comportement recherché. Si c’était le cas, le triple en-tête à tir rapide n’aurait permis à aucun changement dans les spécifications de construction de l’aile d’avoir été adopté et mis en place à temps.

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