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Technique F1 : les subtilités de la Red Bull RB16B de 2021

Cette semaine, l’équipe Red Bull a présenté sa nouvelle arme pour la saison 2021, la RB16B. Voyons en détail les différences entre cette monoplace 2021 et la RB16 de la saison passée

F1 - Technique F1 : les subtilités de la Red Bull RB16B de 2021

L’équipe de Milton Keynes a dévoilé cette semaine sa monoplace pour la saison 2021: la RB16B que piloteront Max Verstappen et Sergio Perez.

Au premier abord, la RB16B ne semble pas si différente de la voiture de l’année dernière, la RB16, mais le nom donné au projet 2021 fournit déjà des indices éloquents sur l’origine directe de la monoplace 2021 dérivée de celle de la saison 2020.

Sur le plan visuel, il est tout à fait clair qu’il y a quelques raffinements généraux dans chaque composant de la voiture, ce qui en fait une sorte de RB16 plus raffinée.

En raison du gel, certains composants de la RB16 (tels que le châssis, le système de refroidissement, le système de freinage…) sont présents sur la monoplace 2021, ce qui n’a pas permis à Adrian Newey [directeur technique de Red Bull] et ses équipes de faire des modifications majeures.

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Raffinement sur la zone avant

Max Verstappen et Sergio Perez visent à se battre à armes égales avec Mercedes en 2021, au moyen d’une monoplace qui a évolué dans les concepts exprimés l’année dernière.

Le travail aérodynamique de raffinement peut être vu sur la zone avant de la voiture, où le même concept de nez de la RB16 reste en place cette année, mais avec une cape [partie noire sous le nez] plus en arrière et visuellement plus large.

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Sur cette même cape, le soufflage ajouté à la fin de la saison 2020 subsiste également cette année et vise à ramener une partie du flux d’air vers la zone inférieur.

Ce joyau d’Adrian Newey, unique parmi toutes les monoplaces de la grille, peut être vu sur le dessin ci-dessous.

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En regardant l’aileron avant plus en détail, on constate qu’il reste également similaire au  concept montré à la fin de la saison dernière, et faisant écho à la philosophie aérodynamique introduite au Grand Prix de Turquie: le premier flap au-dessus du plan principal se détache complétement, formant un seul flap.

Sur l’aileron avant, les ingénieurs doivent toujours trouver un terrain d’entente entre le délavage et le lavage, même si la tendance semble s’orienter de plus en plus vers la philosophie qui déplace le flux d’air vers l’extérieur des roues avant. On peut facilement le constater en voyant la réduction des dimensions des flaps qui vont dans la direction de la plaque latérale.

La plaque d’extrémité (footplate dans le jargon technique) est également la même version qu’à la fin de la saison dernière, lorsque Red Bull a introduit une fente dans la partie inférieure de la plaque, et qui canalise une partie du flux d’air qui est ensuite expulsé par deux trous situés sur le bord extérieur de la plaque d’extrémité.

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Nouvelles écopes de frein et suspension multilink

Sur la RB16B de 2021, il existe de nouvelles écopes de frein pour refroidir les disques avant. Sur les images qui montrent l’avant de la voiture, on peut voir comment les écopes de frein ont été revues pour une solution plus semblable à celle de Mercedes et Renault. Les prises d’air prennent désormais une forme plus étroite et plus élancée par rapport à la version 2020.

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La suspension avant elle n’a pas subi de modifications majeures, et les éléments intérieurs (homologués en 2020) sont restés en place sur la RB16B.

Les principales caractéristiques de la suspension avant concernent notamment une colonne de direction légèrement en retrait et moins alignée par rapport aux deux triangles, ce qui a nécessité une révolution complète de la partie avant du châssis de la RB16 de 2020.

Red Bull a également légèrement modifié les bras des triangles supérieurs dans la zone où la suspension entre dans le châssis. Cette partie externe des suspensions étant considérée comme un élément aérodynamique, cette partie est libre d’homologation et non sujette aux restrictions du gel du développement.

La disposition de la suspension, conformément à la disposition des poussoirs, reste celle de l’année dernière avec un triangle inférieur caractéristique avec une double accroche – appelé multilink – (on peut le voir sur le dessin ci-dessous).

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Bargeboards et fond plat

Les dérives de déviation du flux sur les côtés sont la partie aérodynamique la plus complexe, avec une véritable forêt de nageoires et d’éléments aérodynamiques. La comparaison ne peut pas être faite avec les images de la présentation de la voiture de l’année dernière (2020), parce que les bargeboards ont subi plusieurs mises à jour et modifications de conception au cours de la saison dernière.

Sur la RB16B, il y a donc une référence et un développement direct des bargeboards de la fin de la saison 2020, sur lesquels on peut voir un travail de raffinement aérodynamique des concepts déjà vus sur la RB16 l’an dernier.

La disposition reste avec de nombreux éléments horizontaux qui sont disposés sur les côtés du conduit des radiateurs.

Les déviateurs qui envoient le flux d’air vers les roues arrière ont subi eux aussi plusieurs modifications et feront certainement l’objet de mises à jour supplémentaires (peut-être pendant les tests hivernaux).

Les « couteaux » situés sur la partie supérieure du boomerang, qui créent une sorte de tourbillons et qui viendront s’enrouler sur les côtés, présentent des formes plus agressives et plus travaillées.

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Quant au fond plat, qui par la réglementation rétrécit d’environ 10 cm vers l’arrière, il dispose de cinq générateurs de vortex (sur la RB16 il y en avait 4). Dans la zone située devant la roue arrière, il y a à la place un petit élément vertical, qui agit comme un véritable winglet, pour réduire les turbulences sur les roues arrière. Cette dernière solution est presque identique à celle testée à Abou Dhabi l’an dernier lors des essais libres, lors d’un test de collecte de données en vue de 2021.

Il est très probable que cette zone de la voiture subira également des changements majeurs au cours de la saison 2021.

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Aileron arrière, pylône et échappement wastegate

La première (et peut-être la seule) différence majeure que l’on peut voir à l’œil nu est l’aileron arrière, soutenu par un seul pylône central, qui intègre les échappements moteur et wastegate.

Adrian Newey [directeur technique de Red Bull] a fait demi-tour en ce qui concerne le support de l’aileron arrière, revenant à la solution d’un pylône unique, comme sur les anciennes monoplaces produites à Milton Keynes avant 2020.

En fait, l’ancienne RB16 a marqué un point de rupture avec les monoplaces précédentes, et pour la première fois sur une Red Bull, un double pylône soutenant l’aileron arrière a été vu.

Cependant, déjà pendant les essais libres du Grand Prix de Bahreïn en novembre, la solution mono-pylône a été testée sur la RB16, et a ensuite été réessayée à Yas Marina en vue de 2021.

Le pylône unique prend moins de place et réduit aussi la trainée, ce qui permet un écoulement de l’air plus libre vers l’arrière de la monoplace. Sur le dessin ci-dessous on observe la solution testée sur la RB16 et héritée sur la monoplace de cette année, et qui a été combinée avec un aileron arrière en forme de cuillère.

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L’une des curiosités en observant les images de la RB16B fournies par Red Bull concerne l’absence (tout du moins visuellement) des échappements de wastegate: la disposition des échappements de wastegate a été modifiée l’année dernière à partir du Grand Prix de Turquie et ont été déplacés sur une position inférieure, juste en dessous du bras triangulaire de suspension.

Le carénage du pylône central qui soutient l’aileron arrière et qui entoure généralement l’échappement du moteur thermique laisse penser qu’Adrian Newey a une nouvelle fois fait parler sa créativité et son génie en incorporant les échappements de wastegate à l’intérieur du carénage du pylône.

Les échappements de wastegate ne seraient donc pas situés à l’extérieur du pylône, caché dans l’image par le triangle de suspension, mais seraient plutôt situés sous l’échappement du moteur à combustion interne, dans une disposition assez inhabituelle. Nous attendons toujours des images pouvant étayer cette thèse.

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Nouvelle boîte de vitesses, arrière plus effilé et suspension déplacée

Le changement le plus important sur la Red Bull 2021 est également le moins visible et concerne la nouvelle boîte de vitesses: Adrian Newey a décidé d’agir sur la voiture 2021 en dépensant les deux jetons nécessaires pour aller modifier la boîte de vitesses à des fins purement aérodynamiques, afin de pouvoir tramer la carrosserie su la zone basse à l’arrière et de revoir les accroches de la suspension arrière.

En analysant la partie concernant la carrosserie, on peut voir comment la conception a été revue par rapport à la RB16 de 2020, précisément dans la zone où se trouve la boîte de vitesses: la boîte de vitesses plus compacte a permis de creuser davantage la partie inférieure de la zone »Coca-Cola », et cela peut-être vu à partir d’une comparaison dans le même angle avec les photos de la dernière monoplace où la distance entre la jambe de suspension de la tige de traction et le la forme de la carrosserie est supérieure à celle de 2020.

Cela impliquait le déplacement des bouches d’aération du capot moteur dans une zone plus élevée, avec la carrosserie qui dans la nouvelle monoplace va jusqu’au carénage du bras supérieur de la suspension (vous pouvez le voir à partir de la comparaison avec la flèche rouge verticale).

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Quant à la suspension arrière, bien cachée sur les images de la RB16B données par Red Bull, on sait que les attaches du triangle inférieur ont été complètement revisitées, et le bras arrière s’ancre pratiquement dans la structure d’impact arrière.

Le but, purement aérodynamique, consiste à créer un petit canal d’air entre le carénage du bras et la partie supérieure de l’extracteur, pour recréer une sorte de double diffuseur. Nous avons vu un choix similaire l’année dernière sur la Mercedes W11, alors qu’Adrian Newey a même tenté d’émuler cette solution dans une disposition plus conventionnelle.

Le choix de dépenser les deux jetons sur la boîte de vitesses est de ce point de vue celui qui a apporté plus de possibilités de variations par rapport à la voiture 2021, en se souvenant toujours que la partie externe de la suspension (bras et carénage) est exempte de gel.

Nouveau moteur Honda

Le véritable cœur battant de la RB16B est le bloc moteur 2021: le constructeur japonais Honda, qui fournira des unités de puissance à Red Bull Racing pour la dernière année, puis abandonnera la F1, a décidé de mettre en œuvre tous ses ressources techniques pour le moteur 2021 qui était normalement prévu pour la saison 2022.

Il est donc certain que la spécification 2022 sera mise en œuvre sur la RB16B en brûlant complétement toutes les étapes de développement.

L’équipe dirigée Christian Horner reprendra les unités de puissance Honda à la fin de la saison 2021, puis gérera le développement de ce moteur dans le nouveau siège social « Red Bull Power Train » en vue d’un gel du développement des moteurs à partir de 2022 pendant trois années.

L’unité de puissance Honda 2021 vise à égaler les performances du moteur Mercedes par un travail réalisé dans la partie endothermique, zone dans laquelle la recherche de puissance est principalement effectuée.

Il est estimé que le nouveau moteur Honda pour la saison 2021 peut gagner environ 15 chevaux (par rapport au 2020), ceci à partir des premières données récoltés sur les bancs d’essais au cours de l’hiver.

Le développement des moteurs est actuellement un domaine non gelé, et Red Bull et Honda travaillent en synergie notamment dans la recherche de la fiabilité, élément fondamental à la veille d’une saison composée de 23 Grands Prix.

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