Technique F1 : tous les secrets de la nouvelle Ferrari SF21

La SF21 a enfin été dévoilée, la voiture avec laquelle Ferrari participera au championnat du monde de F1 pour la saison 2021 après la désastreuse année 2020 connue par l’équipe de Maranello.

Les techniciens dirigés par Mattia Binotto ont réalisé, vers le mois de juin de l’année dernière, que même la saison 2021 ne pourrait garantir à l’équipe de se battre pour le titre mondial.

En effet, le gel de certains composants de la monoplace et l’impossibilité de révolutionner un projet qui s’est avéré être erroné comme ce fut le cas avec la SF1000 l’an dernier, n’ont pas permis à Ferrari de débuter la saison 2021 avec une monoplace totalement nouvelle.

En fait, même sur le plan visuel, la SF21 ne diffère pas beaucoup de l’ancienne SF1000.

Analyse de la zone avant

La SF21 hérite directement des composants de la SF1000 tels que le châssis et la suspension avant, qui restent pratiquement inchangés. D’autres composants homologués en 2020 sont également présents sur la monoplace comme la structure de choc avant qui en fait n’a pas permis à Ferrari d’adopter un nez étroit de style Mercedes.

Cependant, tout en conservant le large cône de nez de la SF1000, la partie dédiée à la gestion de l’écoulement aérodynamique a été largement revue, avec l’adoption sur la SF21 d’une grande cape qui rejoint les aubes placées sous le corps de la cape.

L’aileron avant, en revanche assez différent de la spécification de l’année dernière, a des caractéristiques particulières et des différences dans les cinq éléments, tout en restant globalement fidèle au concept de l’ancienne monoplace. Ferrari a clairement cherché à travailler l’effet « outwash » (l’air envoyé vers l’extérieur) tout comme sur la SF90 d’il y a deux saisons.

Pour accentuer cet effet, on peut constater l’apparition de dérives latérales inclinées vers l’extérieur dans leur partie supérieure. Une solution qui a déjà été vue sur la Mercedes W12 lors de la présentation de celle-ci et également reportée sur la SF21.

La plaque d’extrémité de l’aileron avant a également été revue sur le bord latéral, et ici aussi, cela rappelle les lignes aérodynamiques de la Mercedes.

En restant sur l’essieu avant, nous pouvons apercevoir de nouveaux conduits de frein très différents de ceux montés l’an dernier sur la SF1000. Les prises d’air ont un gonflement dans la zone inférieure, montrant notamment les innombrables franges, qui séparent le flux d’air transporté vers les disques et les étriers.

Comme mentionné précédemment, la suspension avant reste fidèle à celle de l’année dernière, avec des éléments qui ne peuvent pas être modifiés en raison de l’homologation. Même les triangles n’ont subi aucun changement particulier, et la Scuderia Ferrari reste la seule équipe de la grille (avec Haas) à adopter un seul support.

En effet, toutes les autres équipes ont adopté la solution double support, avec le pivot agissant comme une levier entre le porte-moyeu et le triangle supérieur.

Bargeboards et châssis

Dans la zone juste derrière les roues avant, vous pouvez voir les premières innovations intéressantes concernant les bargeboards, qui semblent être une évolution directe de ceux adoptés lors du GP de l’Eiffel de l’année dernière.

Des déviateurs de flux d’air apparaissent pour la première fois sur la Ferrari, tandis que les déviateurs situés derrière les roues avant ont été légèrement redessinés, tout comme le double boomerang dans la partie supérieure.

Su l’image ci-dessous, la zone de soufflage est surlignée en jaune, tandis que dans la partie inférieure du séparateur inférieur, nous pouvons voir de nombreux générateurs de vortex qui, par rapport à 2020, sont en plus grand nombre et de forme torsadée.

Dans tous les cas, les techniciens de Maranello ont travaillé sans essayer d’appliquer des  solutions extravagantes, et la plupart des innovations vues sur la SF21 sont déjà présentes en F1 sur d’autres monoplaces, même si elles sont parfois révisées ou réinterprétées.

C’est le cas notamment des éléments aérodynamiques au-dessus de la partie avant du châssis, qui sont un mélange entre la solution Mercedes (pour la forme) et la solution Alfa Romeo (pour le nombre d’éléments).

Entrées d’air des radiateurs style Red Bull

La zone la plus revisitée (aérodynamiquement), par rapport à l’ancienne voiture, est certainement la zone centrale qui comprend la partie arrière du châssis et de la carrosserie.

Les prises d’air pour le refroidissement des radiateurs ne sont pas si différentes du concept utilisé la saison dernière, ce qui est également dû à l’homologation du châssis et du système de refroidissement. Cependant, Ferrari semble s’être inspirée d’Adrian Newey (directeur technique de Red Bull) pour ce domaine de la voiture, avec les conduits de radiateurs ayant un certain air de famille avec les formes et les silhouettes trouvées sur la Red Bull.

Toujours au sujet du refroidissement, il est possible d’observer la nouvelle entrée d’air principale (au dessus de la tête du pilote), sur laquelle ont été ajoutées des « oreilles » qui apportent de l’air au refroidisseur intermédiaire d’huile, rendant l’admission d’air de forme plus arrondie et moins triangulaire comme sur la SF1000.

L’admission centrale, quant à elle, est celle qui apporte de l’air aux cylindres et au compresseur, et qui a également une entrée dans la partie inférieure de l’arceau de sécurité, juste au-dessus de l’appui-tête.

En regardant les nouveaux flancs de cette Ferrari SF21, on peut constater l’effet downwash (écoulement de l’air vers le bas). Cette solution, aussi appelée effet coanda, force l’air à descendre vers le fond plat, et s’est répandue parmi les différentes équipes de F1 cette année, Ferrari s’adaptant à ce qui est désormais la nouvelle philosophie technique.

Cette solution permet d’augmenter le flux d’air vers le bas, lui permettant de générer plus d’appui. L’adoption d’une telle carrosserie en pente a peut-être contraint les techniciens à repositionner les masses radiantes, libres de toute contrainte d’homologation, même si le refroidissement du système est sujet au gel (y compris les conduits hydrauliques).

La zone arrière

Les vrais secrets de cette SF21 sont certainement cachés à l’arrière, car c’est dans ce domaine que les techniciens ont décidé de travailler pour améliorer les points faibles de la précédente SF1000.

Les deux jetons de développement ont permis de modifier la boîte de vitesses, notamment en redessinant la structure en carbone pour la rendre plus étroite en bas. Cela a évidemment pour objectif un gain aérodynamique en obtenant une plus grande distance entre la carrosserie et le bord extérieur du fond plat pour avoir une plus grande efficacité dans la zone « Coca-Cola ».

En changeant la boîte de vitesses, les attaches de la suspension arrière ont également changé et ont été adaptées à la nouvelle structure externe qui enveloppe la boîte de vitesses 8 rapports + une marche arrière. Il semble que le différentiel a été légèrement surélevée, même si pour mieux observer cette zone de la voiture il faudra attendre que la SF21 soit en piste.

Les interventions pour effiler l’essieu arrière sont également passées par le nouveau moteur Ferrari 065/6, géré sous la direction technique d’Enrico Gualtieri, qui croyait fermement à la refonte d’un nouveau moteur pour revenir aux performances et aux niveaux d’efficacité mécanique de 2019.

En fait, la nouvelle unité de puissance Ferrari est plus compacte sur la partie arrière et dans la disposition des échappements, juste pour être « enveloppé » par le capot moteur. La fiabilité (ainsi que la puissance) seront les véritables aspects à surveiller lors des tests à Bahreïn.

Ce mercredi lors de la présentation de la SF21, Ferrari a annoncé un gain d’un peu plus d’un dixième au tour uniquement grâce à son nouveau moteur et l’utilisation d’un nouveau carburant développé par son fournisseur Shell.

À l’arrière de la voiture, en dehors des ailettes des écopes de frein inférieures à 40 mm comme le stipule le règlement, il n’y a pas de différences particulières: l’aileron arrière a un plan principal « cuillère », soutenu par le double pylône classique.

La disposition des échappements de la machine 2020 est maintenue dans la zone centrale, avec un seul extracteur de soupape de décharge, placé au-dessus de celui du moteur thermique.

Les flasques d’aileron arrière restent identiques à celles introduites à Sotchi l’année dernière, et qui rappellent beaucoup celles de la Mercedes. Le T-wing biplan reste pratiquement inchangé

Surligné en jaune dans l’image ci-dessus, nous avons les éléments qui composent le nouveau fond plat raccourci en diagonale de 10 cm par règlement. Le nouveau fond plat est sensiblement dans la même configuration que celui testé à Yas Marina lors des essais libres du GP d’Abou Dhabi 2020, lorsque Ferrari a réalisé des tests aérodynamiques en vue de 2021.

Vous pouvez d’ailleurs voir les trois dérives dans la zone centrale, ainsi que d’autres générateurs de vortex dans la zone avant la roue arrière afin de réduire l’effet de jet créé par la roue.

Ce domaine sera certainement le plus révisé en termes d’aérodynamique au cours de la saison 2021, avec Ferrari qui la saison dernière a testé deux pré-configurations en vue de 2021, précisément pour tenter de récupérer l’appui qui aurait été perdu en collectant un grand nombre de données sur la piste.

Dans le dessin ci-dessous, la pré-configuration du dernier fond plat testé à Abou Dhabi, pratiquement identique à celui monté sur la SF21.