Pourquoi Red Bull est exceptionnellement mauvais à Singapour

La victoire dominante de Max Verstappen au Grand Prix du Japon a montré que le passage à vide de la F1 RB19 à Singapour une semaine plus tôt n'était que temporaire, en raison de la nature de la piste et de la configuration du châssis.

Le Grand Prix de Singapour 2023 a marqué la première fois en 10 courses que Verstappen n'a pas gagné et que Red Bull n'a pas eu de représentant sur le podium depuis le Grand Prix du Brésil - l'avant-dernière manche de F1 de la saison 2022. Sur le circuit de Marina Bay le 17 septembre, Verstappen a terminé cinquième, tandis que son coéquipier Sergio Perez a terminé huitième, 21,441 secondes et 54,534 secondes derrière le vainqueur - Carlos Sainz de Ferrari.

La RB19 de Verstappen sur le circuit urbain de Singapour le 17 septembre. Photo : AP

Mais alors que le monde de la F1 attendait un tournant, Red Bull a immédiatement rétabli l'ordre avec la victoire convaincante de Verstappen au Grand Prix du Japon le week-end dernier. Sur la piste de Suzuka, le champion en titre de F1 a démontré la puissance écrasante de la RB19 pour terminer premier avec un écart de 19,387 secondes par rapport au pilote McLaren Lando Norris, deuxième.

Le déclin soudain de Red Bull à Singapour, puis son retour spectaculaire peu après à Suzuka, ont montré la sensibilité des voitures de course de F1 au processus de réglage de la voiture, en particulier aux paramètres de garde au sol du véhicule. Les voitures d'aujourd'hui profitent de « l'effet de sol », qui représente une grande partie de l'appui total, en abaissant le point le plus bas du plancher de la voiture aussi près que possible du sol.

La garde au sol lorsque la voiture est dans le garage ne reflète pas la garde au sol réelle lorsque la voiture roule sur la piste. L'appui d'un véhicule est généralement proportionnel à la vitesse. À mesure que la vitesse et l'appui augmentent, la suspension du véhicule se comprime vers le bas et se détend à mesure que la vitesse diminue. En théorie, les ingénieurs devraient régler la hauteur de caisse aussi bas que possible pour maximiser l'appui. Mais chaque piste différente nécessite des limites différentes quant au niveau pouvant être atteint de manière réaliste en fonction de la conception de chaque piste.

Il existe également une limitation importante à la hauteur de caisse, qui est la régulation du panneau de soubassement. Cette règle, destinée à empêcher les équipes de fixer des hauteurs de caisse dangereusement basses, a été introduite dans le cadre d'une révolution de la sécurité en F1 après l'accident mortel d'Ayrton Senna en 1994.

Conformément à la réglementation technique en vigueur, l'épaisseur du panneau du châssis mesurée perpendiculairement doit être de 10 ± 0,2 mm. En fin de course, l'épaisseur minimale acceptée de la planche est de 9mm en raison de l'usure pendant la compétition. Pour la plupart des équipes, le contrôle avec la planche n'affecte généralement pas leur garde au sol minimale, car en violant ce niveau, même sans la planche de limitation, ils rencontrent déjà le phénomène aérodynamique désavantageux du « marsouinage ».

Croquis du châssis d'une voiture F1 vu de dessous.

Le phénomène de « marsouinage » est un phénomène aérodynamique que les voitures de F1 commencent à ressentir après l'application de « l'effet de sol » basé sur l'effet tunnel Venturi. Ainsi, le flux d'air est aspiré à grande vitesse sous le châssis lorsque le véhicule roule à grande vitesse et crée une zone de basse pression qui contribue à augmenter l'appui.

Le problème est que, lorsqu’une voiture va plus vite, son châssis a tendance à perdre de la hauteur. Lorsque la hauteur de caisse est réduite à un certain niveau, le flux d'air devient congestionné et stagnant, ce qui signifie que l'appui, créé par la zone de basse pression en raison de l'air aspiré vers le bas, est soudainement réduit. À ce moment-là, le châssis aura tendance à s’éloigner du sol. Cependant, lorsque le train d'atterrissage est suffisamment éloigné du sol, l'air s'engouffre à nouveau et la voiture est à nouveau forcée de retomber, et le processus se répète. Le phénomène qui se produit lorsque la force de compression ne peut pas être contrôlée sous l'impact du flux d'air sous la voiture est appelé avec humour l'effet « dauphin » par les coureurs.

Au début de la saison 2023 de F1, la Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) a modifié le règlement en augmentant la hauteur minimale mesurée à partir du bord du plancher à 15 mm, après que les pilotes se soient plaints que le phénomène de « Porposing » était trop important et dangereux. À cette époque, Lewis Hamilton se plaignait de ne pas pouvoir contrôler la voiture en entrant dans les virages à grande vitesse sur le circuit de Bakou, en Azerbaïdjan. L'augmentation de la hauteur du châssis a obligé les voitures, en particulier les Mercedes, à réduire considérablement l'appui.

Mais la RB19 de Red Bull se comporte différemment de ses rivales . Une partie de l'avantage aérodynamique de la RB19 vient de l'exploitation optimale de l'effet Venturi avec une conception de suspension qui permet à la RB19 de fonctionner à une garde au sol inférieure à celle de ses concurrents tout en permettant un flux d'air stable sous la voiture et en évitant le « marsouinage ».

À Spa-Francorchamps, en Belgique, où la combinaison de vitesse élevée et d'appui est la plus importante sur la piste au virage de l'Eau Rouge, les équipes doivent souvent régler leurs voitures plus haut que d'habitude. Red Bull a dû demander à Max Verstappen et Sergio Perez de ralentir dans les zones à haut risque afin que les panneaux du soubassement ne touchent pas trop le sol. De cette façon, ils ont pu maintenir la hauteur de caisse de la RB19 relativement basse, leur permettant de bien performer pour le reste de la course.

Nouveau design du plancher du RB19 à Suzuka. Photo : F1.com — Nouveau design du plancher du RB19 à Suzuka. Photo : *F1.com*

Sur les circuits urbains de Bakou et de Monaco, où les surfaces routières irrégulières obligent à régler la garde au sol de la voiture à un niveau relativement élevé, l'avantage de Red Bull sur ses rivaux sera moindre que sur d'autres circuits. Toute piste nécessitant une garde au sol élevée affectera la puissance de la RB19, ce qui rendra la tâche difficile à la Red Bull sur les pistes avec de nombreux virages courts - comme la plupart des courses de rue - car cela met la RB19 en désavantage en raison de la surchauffe des pneus avant. Ainsi, à Bakou, Red Bull a perdu la position de départ au profit de Ferrari, tandis qu'à Monaco, Verstappen n'a pu battre que de justesse Fernando Alonso en qualifications.

En arrivant à Singapour - considérée comme la course de rue la plus féroce du calendrier, la température élevée et la surface cahoteuse de la route ont forcé Red Bull à configurer la voiture avec une suspension plus souple que d'habitude pour éviter les inconvénients. De plus, l'utilisation d'un nouveau design de plancher et de diffuseur - qui n'a pas été spécifiquement conçu pour un circuit comme Singapour - a encore endommagé le RB19.

Lors des tests effectués avant le Grand Prix de Singapour, il a été constaté que la suspension plus souple était incompatible avec le nouveau réglage de hauteur de caisse plus élevé, ce qui a entraîné de mauvaises performances de la RB19. De plus, pour exclure le nouveau plancher comme cause, Red Bull est revenu à l'ancien plancher tout en rigidifiant la suspension. Avec ces deux changements majeurs, la RB19 était toujours à 0,3 seconde de la Ferrari lors de la séance d'essais suivante, la veille de la course principale.

Pour tenter de gagner du terrain en qualifications, Red Bull a décidé d'apporter d'autres modifications, notamment en abaissant la hauteur de caisse. Ces changements se sont avérés désastreux et ont vu les deux pilotes Red Bull échouer à se qualifier troisième pour la première fois depuis le Grand Prix de Russie 2018.

La Red Bull semble perdre une plus grande quantité d'appui que les autres voitures car sa hauteur de caisse est obligée d'augmenter pour s'adapter aux caractéristiques de la piste. Quelques jours seulement après le Grand Prix de Singapour, à Suzuka, une piste typique avec une surface beaucoup plus plate, les problèmes de Red Bull ont été rapidement résolus et la RB19 est immédiatement revenue à sa forme familière.

Lors du premier test à Suzuka, Red Bull a effectué un test côte à côte entre deux conceptions de plancher. Perez a effectué des essais avec l'ancien plancher utilisé lors de la course officielle à Singapour et Verstappen a utilisé le nouveau plancher qui a été temporairement retiré après les deux premiers essais à Singapour. L'objectif de Red Bull avec ce test était de confirmer que le nouveau fond plat n'était pas un problème et n'était pas la cause des mauvaises performances de la RB19 à Singapour.

Verstappen a remporté la course de Suzuka le 24 septembre. Photo : Red Bull — Verstappen a remporté la course de Suzuka le 24 septembre. Photo : *Red Bull*

Avec la nouvelle voiture, Verstappen a rapidement pris l'avantage sur son coéquipier lors de la première séance d'essais à Suzuka. Le nouveau plancher a ensuite été installé sur la RB19 de Perez pour le reste du Grand Prix du Japon. Le pilote mexicain a immédiatement atteint des vitesses nettement plus élevées qu'avec l'ancien plancher. Ce fait confirme que le déclin des performances de la RB19 à Singapour n'est que temporaire et lié aux caractéristiques des courses de rue, tandis que sa force intrinsèque sur les pistes de course populaires reste intacte.

Les performances de la RB19 à Suzuka ont également prouvé que les directives techniques TD18 et TD34 émises juste avant le Grand Prix de Singapour ne réduisaient pas la force de Red Bull, mais coïncidaient simplement avec un type de piste qui n'était pas adapté à la RB19.

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