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Technique F1 : la Williams FW43B à la loupe

Ce vendredi, l’équipe Wiliams a dévoilé sa monoplace pour la saison 2021, la FW43b, qui comme son nom l’indique est une simple évolution de la FW43 de 2020

F1 - Technique F1 : la Williams FW43B à la loupe

L’équipe Williams a dévoilé ce vendredi sa monoplace pour la saison 2021 de Formule 1, une FW43 version B, la première monoplace de l’équipe de Grove, sous la direction du nouveau propriétaire Dorilton Capital.

Cette nouvelle monoplace, une évolution directe de celle de l’année dernière, s’est distinguée principalement par sa nouvelle livrée, qui vise à rappeler l’âge d’or qu’a connu l’équipe fondée par Sir Frank Williams dans les années 80 et 90.

Sur le plan technique cependant, le FW43B n’a pas montré d’innovations particulières par rapport à l’année dernière, à la fois à cause du gel de la plupart des composants et également parce que l’équipe dirigée par Simon Roberts se concentre en grande partie sur le développement de la machine 2022.

L’objectif de Williams Racing pour la saison 2021 est au moins de ne pas finir dernière au classement des constructeurs, et de finir devant l’équipe Haas. En effet, depuis de nombreuses saisons désormais, la glorieuse équipe fondée par Sir Frank Williams a été reléguée aux dernières rangées de la grille.

Pour 2021 donc, les techniciens de Grove visent à reprendre le dessus après qu’un rival direct, l’équipe Haas, ait publiquement admis qu’elle ne voulait pas dépenser des ressources (y compris des jetons) dans le développement de sa monoplace 2021, portant désormais toute son attention sur la révolution technique qui entrera en vigueur en F1 l’année prochaine.

Sur la Williams FW43B, on peut distinguer de petits changements aérodynamiques sur les première images publiées alors que des composants tels que le châssis, la suspension, le système de refroidissement et le freinage sont les mêmes que sur la FW43 de 2020.

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Zone avant

A l’avant de la FW43B, le nez blanc se détache du reste de la livrée, brisant le ton chromatique bleu du reste de la monoplace. Sur le plan technique, le nez large est le même que l’an dernier, et n’a subi aucune modification, gardant la même structure d’impact avant approuvée pour le GP de Toscane 2020.

La longue cape sous le nez reste également la même que l’an dernier, même si les clichés publiés par Williams dissimulent assez bien cette zone de la voiture.

La zone dans laquelle nous pouvons voir le plus de changements reste l’aileron avant qui, par rapport au reste de la monoplace est complétement nouveau. Les ingénieurs de Grove se sont beaucoup concentrés sur l’appui aérodynamique de la zone avant de la monoplace révolutionnant complétement ce qu’était la gestion des flux sur l’ancienne monoplace.

Le plan principal est nouveau, de forme assez différente par rapport à celui de l’année dernière, avec une boucle sur les côtés de la zone où le règlement impose que l’aileron soit neutre.

Ce qui est également nouveau, ce sont les flaps en porte-à-faux, divisés par la réglementation  en un maximum de cinq éléments, et entièrement revus dans la zone de la coordonnée Y250, c’est-à-dire dans leur partie la plus interne, à 250 mm de la ligne centrale de la machine.

Les flaps ont tendance à descendre et à se rétrécir vers le centre de la voiture, formant ce vortex créé notamment par l’aérodynamisme en F1, et offrant ainsi des avantages en termes d’efficacité sur le reste de la voiture. Le travail sur l’aileron avant se termine par les plaques d’extrémité, également revisitées par rapport à la saison dernière, avec la boucle inspirée de la McLaren au bout de cette plaque.

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Châssis et suspension avant 2020

Si on observe la suspension avant, elle n’a subi aucune innovation aérodynamique concernant les triangles, qui étaient déjà sur la FW43 après les tests de pré-saison et pour le premier GP en Autriche.

Les éléments internes (barres anti-roulis, amortisseurs et autres) ont fait l’objet d’une homologation et restent les mêmes qu’en 2020. La disposition de la suspension est dans un schéma classique de poussoirs, et est caractérisée sur la Williams par le triangle supérieur assez en retrait de l’axe de la roue, en raison du grand support (1) qui place le bras oscillants pratiquement parallèle au sol.

Un deuxième support est situé entre la jambe de force et le moyeu de roue, et double sensiblement le nœud d’ancrage du système de tige de poussée (2). Enfin, nous notons la manière dont la biellette de direction (3), toujours depuis une perspective de dessus, est désalignée d’un point de vue frontal, et est placée à un niveau intermédiaire entre les deux triangles. L’écope de frein est d’une forme conventionnelle en oreille et reste inchangée par rapport à 2020.

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Quant au châssis et à la cellule de survie, ils sont eux aussi directement hérités de la monoplace 2020, avec la présence des fameuses « cornes » dans la zone du panneau central, déjà vues l’année dernière. Également dans cette zone se trouve la sortie du système S-Duct.

Les rétroviseurs ont toujours une base qui remonte, avec une petite bosse dans le coin, copiée par Red Bull à  la mi-saison l’an dernier. Curieusement, dans le rendu qui encadre la zone frontale, vous ne pouvez voir qu’une seule caméra positionnée dans la partie supérieure du cône du nez, alors que toutes les autres équipes en ont une de chaque côté.

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Bargeboards et carrosserie

La zone des bargeboards sur la Williams est assez unique et différente des solutions des autres équipes, un signe que les techniciens de Simon Roberts ont beaucoup travaillé sur la base aérodynamique qu’ils avaient déjà, sans aller copier (également pour des raisons de coût) les philosophies aérodynamiques des concurrents.

Plus précisément, les déviateurs de flux sur les côtés des radiateurs sont caractérisés par des éléments verticaux, tandis que dans presque toutes les autres équipes, nous avons une série de flaps horizontaux, qui rappellent un « store vénitien ». Vous pouvez le voir grâce à la flèche la plus à droite dans l’image ci-dessous.

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Les autres innovations concernent le dérivateur de flux au-dessus de l’entrée d’air des radiateurs, qui se connecte à l’aileron horizontal placé au-dessus des évents de refroidissement.

Un petit dérivateur est situé à la base du cône anti-encastrement, juste devant les radiateurs. D’autres finitions aérodynamiques apparaissent dans la zone derrière les roues avant, avec l’utilisation d’un seul élément boomerang.

Si on regarde le côté, la Williams montre des flancs très creux à partir du milieu de la voiture, créant une véritable goulotte pour l’air grâce à l’effet coanda. Une solution déjà testée sur la FW43 de 2020, avec le corps qui se rétrécit de manière décisive et qui suit la tendance actuelle.

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Pour compenser ce rétrécissement, de manière totalement négative, il y a un « grand poumon » sur la partie supérieure du capot moteur qui, par rapport aux autres monoplaces équipées du moteur Mercedes, reste très volumineux et pénalisant pour l’aérodynamisme.

Dans cette zone, par exemple, nous avons pu voir sur l’Aston Martin AMR21 des « bosses » en raison de l’encombrement des composants mécaniques du moteur Mercedes. La Williams quant à elle reste une monoplace très exigeante en terme de refroidissement.

L’entrée d’air principale au dessus de la tête du pilote et les « branchies » sur les côtés du Halo sont très similaires à ceux de l’année dernière, et les évents du capot moteur dans la zone arrière couvrent le triangle supérieur de la suspension arrière.

Les ressources économiques sont assez limitées pour l’équipe de Grove en raison du manque de sponsors et ce manque de fonds se fait sentir pour le développement de la voiture (en particulier pour le système de refroidissement).

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Zone arrière

Au sujet de l’arrière du FW43B, il n’y a pas grand chose de nouveau par rapport à ce que l’on a vu en 2020, et on ne sait pas vraiment dans quelle zone l’équipe anglaise a dépensé le seul jeton restant (un jeton avait déjà été dépensé l’année dernière).

La suspension arrière, ainsi que la boîte de vitesses, sont les mêmes que sur la FW43, tandis qu’au niveau aérodynamique, on peut voir le fond plat simplifié dans la conception, en raison du rétrécissement d’environ 100 mm en diagonale et sur lequel ont été supprimés toutes les fentes et conduits pour le flux d’air.

A leur place, une sorte de cloison de style Red Bull a été insérée pour détourner le flux d’air de la roue arrière. Il y a également trois petites ailettes dans la zone extérieure du diffuseur, dans la partie intérieure de la roue arrière.

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D’après les images qui montrent l’arrière (volontairement sombres) la partie interne du diffuseur reste bien cachée. Le règlement impose ici des dérives internes inférieures à 50 mm du plan de référence, afin de réduire l’appui avec les nouvelles contraintes imposées pour le fond plat.

L’aileron arrière à double pylône est assez proche de celui de l’année dernière, tout comme le T-wing présent au bout du capot moteur.

Sur la plaque d’extrémité de l’aileron arrière, il n’y a pas de soufflage dans la zone tordue, alors qu’il y a beaucoup de flux rehausseurs le long de la surface supérieure, là où se trouve le sponsor. Il y a trois grandes franges dans le bas la zone de la plaque d’extrémité, tandis qu’à côté du diffuseur, la disposition reste suffisamment propre pour ne pas diviser le flux d’air en trop de parties.

Les échappements « wastegate« , quant à eux, ont une disposition interne par rapport aux deux piliers supports de l’aileron arrière, et sont situés juste en dessous de l’échappement central du moteur thermique.

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