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Technique F1 : l’Alpine A521 à la loupe

L’équipe Alpine a présenté ce mardi sa monoplace pour la saison 2021 de Formule 1 et comme les équipes précédentes, le constructeur français a certainement tenu à cacher quelques innovations. Voyons en détail ce qu’a bien voulu nous montrer Alpine sur cette A521

F1 - Technique F1 : l'Alpine A521 à la loupe

La A521, la Formule 1 pour la saison 2021 de l’équipe Alpine, a été présentée ce mardi et est la digne héritière de l’ancienne Renault RS20, et marquant officiellement l’arrivée du constructeur automobile français fondé à Dieppe (toujours jours membre du groupe Renault) en catégorie reine du sport automobile.

Lors de la présentation de l’Alpine A521 avec sa livrée bleu électrique étincelante et sa référence au drapeau français à l’arrière, aucune particularité technique n’a été constatée par rapport à l’ancienne Renault RS20 jaune.

L’équipe d’Enstone, sous la direction technique de Pat Fry et avec le nouveau chef d’équipe Davide Brivio, vise à égaler les performances de l’année dernière, obtenues par une Renault RS20 capable d’obtenir trois podiums et une cinquième place chez les constructeurs en 2020.

La nouvelle voiture mise à la disposition des deux pilotes Fernando Alonso et Esteban Ocon ressemble donc beaucoup à la voiture de l’année dernière, tout en restant une monoplace avec sa propre identité, et qui suit une technique et un concept philosophique indépendant des solutions trouvées sur les autres monoplaces.

Zone avant

L’avant de l’A521 est fondamentalement le même que l’ancienne RS20, surtout en ce qui concerne le nez étroit, avec la longue cape en bas: le nez étroit pour sa part a fait ses débuts pour la première fois l’année dernière, développé dans le siège aérodynamique d’Enstone et très clairement inspiré de Mercedes.

Sur l’Alpine, la conception aérodynamique est restée quasiment inchangée et la cape reste la même que celle qui a fait ses débuts sur la Renault RS20 l’an dernier à Sotchi.

Sur cette même cape, dans la partie la plus en arrière, des déflecteurs détournent une partie du flux d’air de la partie inférieur de la voiture vers la partie supérieur du châssis où se trouve l’entrée du système S-Duct.

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L’aileron avant pour sa part présente quelques nouveautés dans sa conception aérodynamique, tout en restant familier à la solution vue sur la RS20 l’an dernier. Le plan principal est moins arqué dans la zone la plus externe et les volets dans la zone Y250 ont été légèrement revisités pour recréer un flux tourbillonnant qui sera ensuite travaillé par les bargeboards sur les côtés de l’A521.

L’effet « wash » reste assez accentué, ce qui favorise l’accompagnement de l’air qui circule dans une zone plus interne que les roues avant. Une solution un peu à contre tendance de la plupart des autres équipes.

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En reportant l’attention sur la suspension avant, ici aussi il n’y a pas de changements majeurs par rapport à 2020, sauf pour un support plus arqué (rouge) en raison du changement de forme de l’épaulement des pneus Pirelli 2021.

La barre de direction (en jaune) reste « désalignée » par rapport aux deux triangles, tandis qu’une tige de poussée (verte) la chevauche pour venir s’accrocher au porte moyeu.

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Les conduits de frein avant quant à eux restent dans les formes conventionnelles aperçues sur la RS20, bien que la subdivision interne pour la direction du flux d’air à l’intérieur du porte-moyeu a subi de légères modifications de conception.

Châssis et Bargeboards

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Passons à l’analyse de la zone de la voiture qui s’enroule autour de l’habitacle, aucune innovation technique n’est observée en raison de l’utilisation du même châssis entre la voiture 2020 et 2021 (en l’état homologué), ce qui ne permet pas de différences majeures par rapport au concept aérodynamique de l’année dernière.

En réalité, on observe le long « rail » qui s’étend au-delà des côtés de la carrosserie, qui (en plus d’avoir une fonction aérodynamique) sont utilisés pour rentrer dans les mesures minimales imposées par la FIA en termes de largeur du châssis (flèche 1).

Les déviateurs de débit sur les côtés présentent toutes les innovations aérodynamiques introduites sur la RS20 au cours de la saison passée, mais avec de petites précautions pour gérer le flux d’air autour des conduits de radiateurs.

Il reste les convoyeurs de flux « à volet » (flèche 2), et les différents générateurs de vortex dans le pied d’engrenage des bargeboards (flèche 3). Une curieuse solution, en revanche, concerne l’élément vertical sur les côtés des radiateurs (flèche 4), qui est séparé à la fois du fond plat, et sui ne rejoint pas l’aile horizontale au-dessus des évents de refroidissement, ce qui forme une arche.

Un refroidissement généreux

La partie la plus intéressante à analyser, en regardant les images de l’A521, concerne sans aucun doute l’ensemble des prises d’air pour refroidir le groupe motopropulseur Renault RE20 B.

En regardant la voiture d’Alpine depuis les images disponibles, un très gros bonnet apparaît et est de forme pratiquement ogivale dans la zone située juste derrière le châssis, signe d’un «gros poumon» pour le refroidissement de la partie hybride et l’échangeur d’huile.

Cette solution est assez déroutante, ainsi que peu agressive par rapport à ce que l’on voit chez d’autres concurrents directs de l’Alpine tels que Mclaren et AlphaTauri.

La conception de la boîte à air comporte 5 flux séparateurs pour amener l’air au compresseur (admission centrale) et pour le système de refroidissement (prises latérales). De plus, il y a une ventilation abondante pour l’entrée d’air derrière l’appui-tête du pilote, ce qui est  également le signe d’une recherche unique dans la gestion du refroidissement par rapport aux autres équipes.

Le grand capot moteur réduit également la flux d’air en direction de l’aileron arrière, et pour le moment laisse planer de nombreux doutes sur l’efficacité aérodynamique.

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Les bouches d’aération sur les côtés du Halo sont également assez indépendantes des autres solutions trouvées sur d’autres monoplaces, alors qu’en tant que constructeur, Renault n’a plus d’équipes clientes après le passage de McLaren à Mercedes.

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Carrosserie et fond plat

Un autre domaine dans lequel Alpine diffère des autres équipes concerne les côtés avec l’aérodynamique. Le département aérodynamique d’Enstone n’a pas recherché l’effet coanda de la carrosserie (du moins dans la version de présentation de l’A521), avec des silhouettes qui restent assez hautes et élancées, sans aucune forme inclinée vers le bas (comme vu sur la Mercedes ou la McLaren).

Quant au fond plat, il prend une conception assez conventionnelle malgré la découpe en diagonale (nouvelle réglementation). On remarquera également l’absence de fentes pour amener l’air dans la partie inférieure imposé par la FIA pour réduire l’appui. Dans cette version de présentation, l’équipe s’est limitée à la pure interprétation du règlement.

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Zone arrière

En plus de la zone avant, la zone arrière ne présente pas non plus de divergences particulières par rapport à l’ancienne RS20, où presque tous les concepts aérodynamiques de la voiture de l’année dernière sont présents (ou pas).

L’aileron arrière reste avec un double pylône de support, et sans frange dans la zone où il s’approche du diffuseur. Les flasques latérales rappellent beaucoup ce qui a été vu sur la RS20, avec un grand tricolore français dans la zone supérieure.

La suspension arrière est difficile à observer dans les rendus, et reste bien cachée aux regards curieux, même si elle ne semble pas présenter de grandes divergences avec la Renault RS20, qui reste dans le schéma de tirant conventionnel. Le triangle supérieur contourne également les échappements de wastegate, qui restent dans la position la plus basse sur les côtés de la structure d’impact arrière.

La conception de la partie interne du diffuseur reste également bien cachée sur les rendus illustrés, qui par la règlementation doit respecter une hauteur réduite de 50 mm du plan de référence en ce qui concerne les dérives de la zone ultrapériphérique.

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