Alors que la FIA examine les différents styles d’ailerons arrière utilisés notamment par Red Bull et Ferrari, en analysant les données pour comprendre l’écart entre un concept classique (type DRS avec un slot gap plus large) et des systèmes dits « flip-over », il est utile de distinguer ce qui relève du mécanisme… et ce qui relève de l’aérodynamique.

L’aileron arrière « flip-over » de Red Bull n’est pas, à lui seul, la cause principale des sorties de piste de Max Verstappen. Le cœur du problème se situe plutôt dans la fenêtre de fonctionnement aérodynamique dans laquelle Red Bull conçoit sa voiture.

Un détail mécanique ne suffit pas à expliquer des pertes de contrôle

Ce n’est pas dire que la manière dont l’aileron se referme n’aggrave pas la situation — elle peut le faire, mais de façon marginale. L’origine, elle, est ailleurs: dans le comportement aéro en condition transitoire, c’est-à-dire dans les toutes dernières millisecondes entre le moment où l’aileron est « mécaniquement » fermé et celui où l’écoulement fait réellement ce qu’on attend de lui: se recoller et s’attacher correctement à l’aileron.

DRS et aileron arrière: traînée, appui et timing

Ouvrir l’aileron arrière sert à réduire la traînée. Problème: en réduisant la traînée, on fait aussi disparaître une partie de l’appui, même si l’on gagne en vitesse de pointe. Ensuite, on referme l’aileron pour maximiser l’appui et obtenir le meilleur grip possible en entrée et au cœur du virage.

Cette fermeture intervient automatiquement quand le pilote lève le pied, freine, ou actionne la commande de fermeture.

Le point critique: le réattachement de l’écoulement

Avec le DRS, on a déjà vu des pilotes souffrir d’un manque de « recollage » de l’air après fermeture. Une parade consiste à fermer légèrement plus tôt, juste avant de freiner, pour s’assurer que l’aileron « travaille » à nouveau avant de braquer. Mais cette approche ne supprime pas le phénomène: elle le contourne, et la tentation existe de repousser la fermeture de plus en plus tard au fil des tours.

Deux incidents, un même mécanisme aérodynamique

La cause exacte du crash en qualifications en Autriche et de la sortie à Silverstone en course peut différer légèrement, mais le problème de fond reste le même. Vu de l’extérieur, l’aileron se referme mécaniquement et tout semble normal. Pourtant, cela ne garantit pas que l’écoulement se soit réattaché: c’est précisément ce point qui devient déterminant.

Ce que disent les chiffres: la fermeture en 0,4 s et la rotation

Le règlement impose que l’aileron passe d’une position mécanique à l’autre en moins de 0,4 seconde.

Cas d’un système « classique »

Si l’on suppose qu’un système classique — comme le DRS historique qui augmentait simplement le slot gap, solution encore majoritaire — effectue une rotation d’environ 45 degrés, alors la cinématique donne un ordre de grandeur de 1 degré en 0,0088 seconde.

Cas des systèmes Red Bull et Ferrari

Si l’on suppose que les systèmes Red Bull et Ferrari tournent d’environ 225 degrés entre totalement ouvert et totalement fermé, alors on obtient environ 1 degré en 0,0017 seconde.

Pourquoi les « derniers degrés » comptent plus que tout

Les cinq derniers degrés de fermeture du slot gap seraient critiques pour le réattachement de l’écoulement. Dans ce cadre:

• Avec un système classique à plus grand slot gap, parcourir ces cinq degrés prendrait environ 0,044 seconde.

• Avec un système Red Bull/Ferrari, parcourir ces mêmes cinq degrés ne prendrait qu’environ 0,0085 seconde.

Autrement dit, pour respecter le même seuil réglementaire, un système se retrouve à devoir « faire » cette zone clé environ cinq fois plus vite que l’autre.

En raisonnant à l’inverse, à pression hydraulique et dimensionnement d’actionneur identiques, un système type DRS pourrait fermer cinq fois plus vite qu’un système Red Bull/Ferrari. La réalité se situe probablement entre ces deux extrêmes, mais l’idée essentielle reste: le timing disponible pour stabiliser l’écoulement n’est pas le même.

Pourquoi les virages rapides punissent ce type de fermeture

Le virage 9 en Autriche (crash en qualifications) et l’entrée de Stowe à Silverstone (tête-à-queue en course) sont des virages très rapides, avec une entrée à haute vitesse et un freinage minimal — estimé ici à environ 0,5 seconde.

Ce que cela implique avec un système classique

Avec un slot gap plus large à l’ouverture, on dispose d’environ 0,4 seconde entre l’appui sur la pédale de frein (qui déclenche la fermeture) et le moment de braquer, en ajoutant environ 0,1 seconde de « stabilité » d’aileron avant l’entrée en virage. En plus, même en position ouverte, l’ensemble de flap générerait encore un faible appui positif. Tout cela laisse, en principe, suffisamment de temps pour que l’écoulement se réattache.

Ce que cela implique avec un système Red Bull/Ferrari

Si le point de freinage et le délai entre freinage et braquage restent comparables, alors le pilote peut se retrouver à tourner quasiment au moment même où l’aileron vient juste de se fermer mécaniquement. Et surtout, il faut se souvenir que l’aileron doit parcourir une très grande rotation avant d’atteindre la zone où les autres conceptions commencent seulement à se fermer, et cela doit arriver avant que tout réattachement « positif » de l’écoulement ne s’installe. Résultat: pratiquement aucun temps de stabilisation et/ou de recollage avant l’entrée en virage.

Le vrai sujet: une fenêtre de fonctionnement trop étroite

Quand l’aileron est ouvert, l’objectif est de minimiser la traînée. Quand il est fermé, l’objectif est de maximiser l’appui. En configuration fermée, on cherche à faire travailler les surfaces aérodynamiques aussi fort que physiquement possible, parce que c’est là qu’on extrait le maximum d’appui.

Mais si l’on « charge » trop ces surfaces, le réattachement devient plus brutal, plus critique, et plus sensible à la turbulence. Dans ces conditions, la transition ouverte/fermée devient une zone à risque.

Quelles options techniques pour réduire le risque

Revenir à un système plus proche du DRS classique donnerait davantage de temps au réattachement avant l’entrée de virage: mécaniquement, l’aileron serait en pratique « fermé » plus tôt. Mais cela coûterait en performance — parfois seulement des millièmes, mais en F1 on échange toujours quelque chose contre autre chose.

La question devient donc: que faire?

• Revenir à un aileron moins efficient?

• Augmenter la vitesse de fermeture?

• Ouvrir légèrement davantage le slot gap?

• Réduire un peu l’angle des flaps pour faciliter le réattachement?

Il existe plusieurs voies, et tout est affaire de compromis.

Le test révélateur: mesurer la marge avant décrochage

En vue d’un circuit comme Spa, l’attention devrait se porter sur deux points: la vitesse de fermeture et, d’une manière ou d’une autre, le détail de la façon dont l’écoulement s’attache. C’est difficile à mesurer car on parle d’un phénomène transitoire. L’enjeu se jouerait précisément dans les cinq derniers degrés, quand le slot gap passe par exemple d’environ 20 mm d’ouverture à 12 mm, là où l’on veut que l’attachement commence.

On a vu des ailerons se fermer des centaines, probablement des milliers de fois en course, et tout fonctionne généralement bien… sauf dans deux occasions notables. Red Bull doit donc analyser son propre dessin et jusqu’où il pousse les limites.

Un moyen de tester à quel point la marge est faible consiste à prendre l’assemblage actuel (en soufflerie ou en CFD) et augmenter l’angle de flap par petits incréments, par exemple un demi-degré, jusqu’au point de décrochage.

Si la marge avant décrochage n’est que d’environ un degré, l’ensemble est trop proche de la limite. Dans ce cas, réduire l’angle du flap par rapport au plan principal d’un ou deux degrés ferait perdre un peu d’appui, mais offrirait une fenêtre de fonctionnement plus large, où l’écoulement a davantage de chances de se réattacher — ou au moins le temps de le faire avant que le pilote n’en ait besoin.

Un équilibre instable qui peut affecter aussi le comportement global

Ce même phénomène pourrait également contribuer au manque de balance constante ressenti par Verstappen par moments. Par exemple, en qualifications avec peu de carburant, le premier réflexe est de freiner plus tard — ce qui renforce le risque (comme en Autriche). Et à Silverstone, en fin de course avec peu de carburant, alors qu’il roulait troisième, il a pu être un peu trop ambitieux à l’entrée de Stowe.

Red Bull reconnaît avoir un problème. Pour le comprendre, l’équipe doit l’étudier de très près: explorer de nombreux angles d’aileron en CFD, puis regarder l’effet transitoire théorique entre ces états.

Conclusion

Au fond, tout revient à une question: à quel point Red Bull fait-elle travailler son aileron arrière près de la limite? Si la fenêtre de fonctionnement est trop petite, le moindre décalage dans le réattachement de l’écoulement peut se transformer en perte de grip à très haute vitesse.

La F1 gagne souvent ses dixièmes dans ces zones grises; l’enjeu, désormais, est de trouver un compromis qui conserve la performance tout en redonnant une marge de sécurité aérodynamique. La prochaine évolution pourrait bien venir de cette capacité à apprivoiser la transition, là où tout se joue en quelques millisecondes.

Foire aux Questions

Qu’est-ce que le réattachement de l’écoulement sur un aileron arrière?

C’est le moment où l’air « recolle » correctement aux surfaces de l’aileron après une perturbation (comme une ouverture/fermeture). Sans réattachement stable, l’appui attendu peut arriver trop tard ou de manière irrégulière.

Pourquoi la fermeture mécanique ne garantit-elle pas l’appui immédiat?

Parce que même si l’aileron est revenu à sa position mécanique, l’air peut mettre un court instant à se stabiliser et à s’attacher à nouveau. À haute vitesse et en entrée de virage, ces millisecondes peuvent suffire à déclencher une instabilité.

Pourquoi les « cinq derniers degrés » de fermeture sont-ils si importants?

Ils correspondent à la zone où le slot gap se referme dans des valeurs proches du fonctionnement « fermé », là où l’on attend que l’appui revienne pleinement. Si cette portion est parcourue trop vite, l’écoulement peut ne pas se réattacher à temps.

En quoi un système type DRS classique change-t-il la situation?

Avec une cinématique plus proche d’une simple variation de slot gap, la transition vers la fermeture peut laisser davantage de temps avant le braquage. Cela augmente les chances d’avoir un écoulement stabilisé au moment critique de l’entrée en virage.

Quelle solution simple peut augmenter la marge de stabilité?

Réduire légèrement l’angle des flaps (ou ajuster l’ouverture du slot gap) peut élargir la fenêtre de fonctionnement. On perd un peu d’appui maximal, mais on gagne une marge avant décrochage et une transition plus tolérante aux turbulences.

Au-delà de la technique, une idée persiste: réaliser son rêve automobile. Et pourquoi pas une Ferrari F40 via un leasing flexible? Comparez sereinement avec Joinsteer.