Comment fonctionne le DRS en F1 ?
L'aérodynamique du DRS et du F-duct en F1 expliquée
Comment fonctionne le DRS en F1.
Une innovation intéressante du point de vue aérodynamique a été l'introduction récente du système "DRS” (Drag Reduction System), c'est-à-dire un dispositif qui permet de réduire la force d'appui agissant sur le véhicule avec moins d'adhérence à l'asphalte et donc une augmentation de la vitessemais aussi une diminution de la stabilité.
Le système DRS et le problème des dépassements en Formule 1.
L'utilisation du "DRS", en fait, est autorisée pour faciliter le dépassement et donc le spectacle, uniquement sur les longues lignes droites et seulement pour la voiture qui suit, à condition que la distance par rapport à la précédente soit inférieure à une seconde. Lorsqu'il est fermé, il garantit une plus grande adhérence, utile dans les virages moyennement lents. Poursuivons avec le fonctionnement du DRS en F1 ! Si vous voulez en savoir plus sur l'aérodynamique de l'aileron arrière en F1, ne manquez pas notre article avec l'explication CFD (L'aileron arrière de la F1 expliqué par la CFD)
Le premier système DRS, le F-duct : une invention de McLaren-Mercedes.
Lorsque le DRS est activé, le le volet supérieur est relevé (A) laissant à découvert un trou ovale placé sur la cloison latérale dans lequel est canalisé l'air qui arrive sur l'aile. Lorsque le Le DRS ne fonctionne pas (B), le volet abaissé recouvre complètement le trou et l'air ne pénètre pas.. L'air canalisé dans le trou ouvert passe à l'intérieur des cloisons latérales, descend et pénètre dans le volet inférieur, puis dans un conduit qui traverse toute la machine et pénètre dans le nez. De là, il passe à l'intérieur des cloisons latérales qui soutiennent l'aile avant, descend et pénètre dans le volet principal qui comporte une ou plusieurs fentes dans la partie inférieure, l'air sortant de ces fentes (C) envoyant l'aile avant se décrocher et donnant plus de vitesse de pointe.
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Exploitation du système DRS de la F1 pour caler l'aile avant et réduire la traînée.
Aujourd'hui, l'aérodynamique est le secteur qui peut garantir le plus grand gain en termes de performanceL'évolution d'une aile testée pendant quelques jours en soufflerie au prix de quelques milliers de dollars peut permettre une amélioration encore plus importante. une demi-seconde par tour Le système de gestion de l'information de l'Union européenne (UE) est un système de gestion de l'information de l'Union européenne (UE). L'évolution du moteur pourrait prendre des mois et des millions de dollars.L'étude des détails est donc devenue fondamentale, tant en ce qui concerne l'aérodynamique que les matériaux. L'étude quasi obsessionnelle des détails, tant au niveau de l'aérodynamique que des matériaux, est donc devenue fondamentale.
Expliquons le fonctionnement du DRS en Formule 1 : ce qu'il est et son principe de fonctionnement.
La Formule 1 d'aujourd'hui ne peut pratiquement rien faire sans le DRS. Une abréviation qui se traduit par Drag Reduction System, ou système de réduction de la friction. Il s'agit d'un mécanisme qui ouvre l'aile arrière, réduisant ainsi la résistance à l'air. De cette manière, les voitures vont plus vite. Une augmentation des performances d'environ 5-7 km / h est estimée. L'actionnement se fait via un bouton sur le volant des voitures, et se désactive automatiquement lors du freinage ou toujours en utilisant le même bouton. Introduite depuis 2011, cette nouveauté a fait entrer les défis dans une nouvelle dimension.
Règlement technique de la FIA sur le système DRS en F1. Que dit le règlement ?
Le DRS ne peut être utilisé que lorsque cela est autorisé par règlement. Tout est géré par un Unité de contrôle de la FIACe dispositif, placé sur chaque voiture, permet son utilisation en allumant un avertisseur light sur le volant du conducteur. L'utilisation de ce dispositif est précisée dans le grand règlement de l'Union européenne. Fédération, dans la norme 21.5. En détail, le DRS peut être activé :
- Dans la course après deux tours à partir du départ ou de la reprise de la voiture de sécurité.
- Seulement si un conducteur a un écart de moins d'une seconde par rapport à celui qui le précède lorsqu'il passe devant le "point de détection DRS".
- Il peut être utilisé dans le la course et la qualification, uniquement dans les les zones prédéterminées et dessinées du circuit.
- Les FIA peut avoir le pour désactiver l'option DRS pour des raisons de sécurité à tout moment. Quand ? Pour des problèmes liés à la visibilité, aux conditions météorologiques et aux accidents.
Le prédécesseur du DRS : le système McLaren F-Duct.
L'ancêtre du DRS est appelé f-duct. Il s'agit d'une invention des ingénieurs de McLaren, doués pour dessiner un projet de système intelligent. conçu pour "décrocher" l'aile arrière. Capable surtout d'exploiter une faille dans la réglementation, qui à l'époque ne réglementait pas cette solution futuriste. Comme toutes les autres écuries qui créent et installer le mécanisme sur leurs voitures, la FIA a donc inventé le DRS et y a inséré toutes les normes. Le conduit f, qui est activé manuellement à l'intérieur de la voiture par l'intermédiaire d'un levierdisparaît. De même, parce qu'il est pas sûrLe DRS : le pilote, en plus de la concentration sur la piste et des mille boutons du volant, ne peut pas non plus penser à un levier manuel. Or, avec le DRS, tout est géré électroniquement. Ce qui, aujourd'hui, avec un aileron arrière encore plus grand, est encore plus efficace.
Focus : le règlement de la FIA sur l'utilisation du DRS.
27.5 Carrosserie réglable par le pilote autorisée par l'article 3.18 du règlement technique de la F1 :
a) La carrosserie réglable ne peut être activée par le pilote que dans l'une des zones d'activation prédéterminées autour de chaque circuit. Toutefois, en cas de mauvaise visibilité, le directeur de course peut, à son entière discrétion, désactiver tous ces systèmes jusqu'à ce que les conditions s'améliorent.
Si la carrosserie réglable est désactivée de cette manière à tout moment pendant l'une des trois périodes de la séance d'essais qualificatifs (Q1, Q2 ou Q3), elle restera désactivée pour le reste de la période concernée.
Quand le système DRS peut-il être activé ?
Dans le seul but d'améliorer les possibilités de dépassement pendant la course, la carrosserie réglable peut être activée par le pilote après qu'il a effectué deux tours après le départ de la course ou après une période de voiture de sécurité.
L'électronique de contrôle du système DRS en F1.
Le pilote ne peut activer la carrosserie réglable en course que lorsqu'il a été informé par l'électronique de contrôle (voir l'article 8.2 du règlement technique de la F1) qu'elle est activée. Le système sera activé et ne pourra être utilisé par le pilote que s'il se trouve à moins d'une seconde d'un autre pilote à l'un des points de détection prédéterminés sur chaque circuit. Le système sera désactivé par l'électronique de contrôle la première fois que le pilote utilise les freins après avoir activé le système.
Le système DRS est désactivé en cas de mauvaise visibilité.
En cas de mauvaise visibilité ou si des drapeaux jaunes sont déployés dans la zone d'activation, le directeur de course peut, à son entière discrétion, désactiver tous ces systèmes jusqu'à ce que les conditions s'améliorent ou que les drapeaux jaunes soient retirés.
La FIA peut, après consultation de tous les concurrents, ajuster la proximité temporelle susmentionnée afin d'assurer le respect de l'objectif déclaré de la carrosserie réglable.
Que se passe-t-il en cas de défaillance de l'électronique de contrôle du système DRS de la F1 ?
En cas de défaillance dans le système qui notifie au pilote qu'il était à moins d'une seconde de la voiture qui le précède, et qu'il est donc autorisé à utiliser la carrosserie réglable, l'équipe concernée peut demander au directeur de course l'autorisation d'outrepasser le système. Si l'autorisation est donnée de cette manière, il incombera à l'équipe concernée de s'assurer que son pilote n'utilise que la carrosserie réglable. carrosserie réglable s'il se trouve à moins d'une seconde de la voiture qui le précède.
Si la défaillance du système est corrigée, le pilote ne peut plus utiliser cette dérogation. Le directeur de course informera l'équipe si et quand la défaillance a été corrigée.
L'aérodynamique du système DRS expliquée.
L'aileron arrière d'une voiture de F1 est constitué d'un profil d'aile principale et profil de volet. Pour une explication complète d'un Ensemble de pièces de l'aileron arrière de la F1 et les caractéristiques aérodynamiques, consultez notre article connexe (L'aérodynamique de l'aileron arrière en F1). Les équipes de F1 mènent des recherches intensives sur les profils d'ailerons arrière. Les principaux paramètres de conception sont la cambrure, l'épaisseur et l'inclinaison du profil de l'aileron. Selon le réglage de l'aérodynamique et à l'équilibre aérodynamique à atteindre de différentes manières combinaisons aile principale - volets sont possibles.
L'effet des volets sur l'aérodynamique du DRS.
De manière simplifiée, l'ajout du rabat a pour but d'augmenter la capacité d'absorption de l'eau. la cambrure générale de l'aile principale, qui entraîne une augmentation de la force portante et d'empêcher la séparation des flux.
L'influence du DRS sur le flux d'air.
Lorsque le flux d'air s'approche de l'aile arrière avec En position fermée, le DRS génère une grande zone de haute pression sur la partie supérieure du volet de l'aile. tandis qu'une zone d'aspiration est présente sous le profil. Un effet qualitatif de l'effet du DRS sur l'aérodynamique de la F1 est présenté sur l'image suivante. Les couleurs rouges identifient une région de haute pression tandis que la zone bleue est une zone de basse pression.
Que se passe-t-il lorsque le système DRS est activé ?
Lorsque le système DRS est activé, la pression élevée sur les profils supérieurs diminue fortement. La pression réduite signifie une réduction de la force portante et de la traînée. Un exemple de réduction de la force portante et de la traînée lorsque le système DRS est activé est présenté sur l'image. En activant le système DRS, une voiture de F1 peut gagnent plus de 10 km/h. Cependant, l'impact global du DRS sur les performances de la voiture est très important. influencée par le profil choisi comme aile principale. Par exemple, lorsque des profils à faible angle d'attaque et à faible force d'appui sont utilisés (c'est-à-dire à Monza), l'angle d'attaque et la force d'appui peuvent également être réduits. l'efficacité du système DRS est réduite.
DRS activé : l'aile principale décroche.
L'un des principaux mécanismes aérodynamiques qui déclenche la réduction de la traînée est le système d'échappement principal. décrochage de l'aile. En effet, lorsque le DRS est ouvert et donc que le volet principal a un angle d'attaque plus faible, le flux d'air autour du profil principal de l'aile ne peut plus rester attaché, et le décrochage de l'aile a lieu. En fait, la réduction de la traînée (ou coefficient de réduction de la traînée, voir la définition dans notre article ici) est atteint au moyen des deux mécanismes suivants :
- Décrochage de l'aile de l'avion principalLe système d'entraînement de l'équipe d'encadrement de l'équipe d'encadrement de la slight increase in drag coefficient locally.
- Considérablement moins de force portante et de traînée sur le profil des volets : la réduction de la force portante est également liée à la diminution de la force portante. induit draguer.
Effet de la rotation des volets sur la force portante et le coefficient de traînée (image https://www.racecar-engineering.com)
L'introduction de l'aérodynamique active sur les hypercars : Ferrari et McLaren.
Depuis l'introduction du système DRS en Formule 1, les voitures de route de haut niveau ont également commencé à mettre en œuvre le système DRS. aérodynamique active. En fait, la plupart des hypercars récentes ont maintenant introduit un aileron mobile en tant qu'"élément de sécurité".standardLa caractéristique de l'aileron arrière est qu'il peut être déplacé. En général, l'aileron arrière peut être déplacé pour s'adapter aux conditions les plus appropriées : vitesse élevée, équilibré et configuration de la manutention. Le mouvement de l'aileron arrière est généralement réalisé au moyen de moteurs électriques ou d'un système d'entraînement. activation hydraulique et associée à des commandes électroniques précises, elle offre une expérience de conduite unique.
Quelles sont les voitures de route qui utilisent un aileron arrière actif et un système aérodynamique actif ?
Voici quelques voitures qui ont mis en place la fonction "DRS" sous la peau d'un aileron mobile Lamborghini Huracán Performante (qui dispose d'un système appeléALAou Aerodinamica Lamborghini Attiva), Ferrari 488 Pista (qui possède un volet qui s'abaisse pour contourner le diffuseur à vitesse élevée) et McLaren P1 (son aileron arrière réglable se trouve au ras de la carrosserie jusqu'à ce qu'il soit nécessaire d'ajouter de la force d'appui. Il peut s'allonger de 120 mm sur route et de 300 mm en mode course).
Un autre véhicule présentant un système DRS très similaire à celui utilisé en Formule 1 est le véhicule entièrement électrique de l'équipe d'Europe de l'Est. Volkswagen ID. Rdont la différence de force portante entre une situation à plat et une situation à pleine charge. L'aile arrière déployée est 20%.
