Chaque détail extérieur minutieux sur les voitures de performance haut de gamme comme une McLaren 620R et les voitures de course professionnelles comme une IndyCar ou une Formule 1 est conçu pour que la physique mécanique fonctionne à l'avantage du conducteur. Chaque millimètre de carrosserie fait une différence dans la conduite et les performances du véhicule, et la relation entre la voiture et l'air qu'elle traverse est primordiale. Un élément crucial de cette relation est la force d'appui, qui peut être exploitée et appliquée par des pièces aérodynamiques tout au long de la forme de la voiture. La science de l'appui peut être assez approfondie, mais nous sommes ici pour donner un aperçu de ce que cela signifie et expliquer pourquoi il est important de favoriser l'exécution.
Pour définir la force d'appui en quelques mots, il s'agit de la charge verticale créée par les pièces aérodynamiques d'un véhicule lorsqu'il est en mouvement. Pour résumer encore plus, les composants extérieurs d'une voiture divisent, acheminent et dirigent le flux d'air d'une manière qui pousse le véhicule vers le bas et augmente la traction et la stabilité. Les séparateurs avant, les canards (également connus sous le nom d'avions de plongée), les spoilers arrière, les spoilers avant, ces énormes feuilles d'air réglables que Chaparral a fixées à leurs voitures de course Can Am badass à l'époque, et d'autres éléments aérodynamiques créent tous une force d'appui. L'appui aérodynamique maintient les voitures sur la route à grande vitesse et garantit que les pneus sont fermement pressés sur la route pour une adhérence maximale.
Ce qui est cool avec l'appui, c'est qu'il peut être utilisé à haute et à basse vitesse par rapport aux capacités du véhicule. L'appui aérodynamique est souvent associé à la conduite à grande vitesse, en particulier dans les virages, comme une IndyCar qui a besoin de toute l'adhérence qu'elle peut rassembler sur le circuit du Grand Prix de Long Beach. Le châssis conçu par Dallara en est un excellent exemple en raison de son utilisation intensive de l'aérotravail.
Cependant, l'appui joue également sur les performances à basse vitesse - c'est pourquoi vous verrez souvent des voitures d'autocross fortement modifiées avec des ailes massives. Bien que les parcours d'autocross comportent souvent des sections à basse vitesse dans leurs parcours serrés, les voitures avec des ailes qui ont beaucoup de surface peuvent toujours utiliser cet air pour rester plantées et gagner des millièmes de seconde sur leurs temps de course.
Selon les circonstances et le type de conduite, les véhicules peuvent avoir trop d'appuis, voire des appuis déséquilibrés. En raison du poids supplémentaire causé par la force d'appui, une aile ou un spoiler mal réglé peut causer trop de traînée aérodynamique et ralentir la voiture, surtout si la voiture n'a pas un rapport puissance/poids suffisant. C'est pourquoi toute aile qui vaut son poids en adhérence est réglable, ce qui signifie que vous pouvez modifier l'angle auquel l'air entre en contact et se déplace au-dessus d'elle. Certaines peuvent être ajustées de deux ou trois façons tandis que de nombreuses applications professionnelles peuvent être ajustées de plus de 10 façons. De nombreuses autres pièces du kit aérodynamique d'une voiture de course sont également réglables, en particulier au niveau du nez.
L'appui est vital dans les virages ainsi que lors du freinage. Pour les pistes avec plus de lignes droites et moins de sections techniques à basse vitesse, l'angle des divers composants de la voiture qui ajoutent de l'appui n'est pas aussi important, ce qui signifie qu'ils sont positionnés pour produire encore de l'appui sans causer autant de traînée. Pour les pistes avec plus de sections techniques à basse vitesse et moins de lignes droites, ces composants seront positionnés pour avoir plus d'angle pour ajouter plus d'appui pour augmenter l'adhérence dans les virages et au freinage, car la traînée est moins préoccupante.
L'équilibrage de l'appui est également crucial. Si une voiture a une aile massive à l'arrière et pas de séparateur avant pour l'équilibrer à l'avant, la voiture peut présenter un sous-virage car l'aileron arrière décharge l'avant et vole une adhérence cruciale. Le réglage de la suspension a également un rôle à jouer, mais nous garderons cela pour un futur blog.
L'appui aérodynamique est un élément crucial de la conduite performante et possède même des avantages d'amélioration de la stabilité pour les voitures de rue, comme son intégration dans l'Audi TT d'origine pour garder son arrière sous contrôle. Nous espérons que vous creuserez cet explicatif de base et que vous suivrez nos discussions sur l'aérodynamique à l'avenir.
Dans ce court extrait, le pilote professionnel Nelson Piquet Jr. explique l'aérodynamique de base d'une voiture de Formule E et comment l'appui s'applique à ces voitures de course.
A . Il y a toujours un compromis entre l'appui et la traînée, et tout dépend du châssis utilisé et de la piste sur laquelle il roule. Si la voiture a beaucoup d'appui, cela la ralentira dans une ligne droite.
A . D'une manière générale, oui ! Mais trop peut créer de la traînée, ce qui ralentira la voiture et réduira l'économie de carburant.
A . Cela signifie que la voiture aura plus de vitesse dans les lignes droites, mais moins d'adhérence dans les virages. Le contraire est une force d'appui élevée.
A. Occam's Racer a un excellent explicateur sur la façon dont la force d'appui d'une aile est calculée, qui utilise l'équation :force d'appui =1/2p * A * Cl * V^2. Il comprend également des liens astucieux pour continuer à comprendre les mesures scientifiques. Pour aller un peu plus loin, Formula1-Dictionary.net propose une explication détaillée sur le calcul de l'appui global d'un véhicule.
