Les étapes “vraiment compliquées” de la soufflerie F1 qui attendent McLaren

McLaren prévoit d’adopter une approche “prudente” pour introduire progressivement sa nouvelle soufflerie en 2023, selon le directeur technique James Key.

La nouvelle soufflerie a été mise en service en 2019, bien que sa construction ait été retardée par l’impact de la pandémie de COVID-19 lorsqu’elle a frappé en 2020. La soufflerie devrait maintenant être mise en ligne l’année prochaine et jouer un rôle important dans le développement de la voiture 2024 de McLaren. .

McLaren a utilisé l’une des deux souffleries de Toyota Motorsport à Cologne pour le développement aérodynamique depuis que les limites de celle de son siège de Woking sont devenues claires. Le directeur de l’équipe, Andreas Seidl, a qualifié cette situation de “gros déficit” lors de l’annonce de la nouvelle soufflerie.

Mais la nouvelle soufflerie fait partie d’une série d’investissements majeurs en infrastructure que l’équipe a réalisés dans le but de lui permettre de revenir sur le devant de la scène en F1 et de mettre fin à une sécheresse du championnat du monde qui remonte à 2008.

“C’est vraiment compliqué”, a déclaré Key, interrogé par The Race sur le processus de mise en service complète de la soufflerie une fois les travaux de construction terminés.

“La première chose que vous devez faire est de le signer en tant que projet de travail. Nous avons de nombreux critères que nous devons franchir pour dire « oui, nous sommes satisfaits » de certains aspects de sa fonctionnalité.

“C’est la qualité de son écoulement, les conditions d’écoulement que vous rencontrez à certains points du tunnel – en particulier lorsqu’il touche la bande et toute cette période critique pour obtenir un profil de vitesse carré.

“Donc, vous devez passer par tout cela, vous devez vous assurer que tous les systèmes fonctionnent, qu’il refroidit correctement, que votre route roulante est bonne, que le système de contrôle – que nous avons écrit en interne – est faire ce qu’il doit faire, les dispositifs de sécurité, etc.

“Vous avez donc tous ces critères d’acceptation à cocher avant même d’avoir un modèle à intégrer.”

Une fois qu’il est possible de mettre un modèle dans le tunnel, le processus de corrélation de la soufflerie avec le monde réel commencera.

Alors qu’une soufflerie est un outil physique, comme les simulations numériques, ce n’est qu’une approximation de la réalité. Le processus de corrélation, qui sera entrepris à l’aide d’une voiture aux anciennes spécifications et ne sera donc pas pris en compte dans l’attribution des tests aérodynamiques (ATR) de McLaren, est une étape clé pour s’assurer que la soufflerie fonctionne comme prévu.

“Ensuite, il y a un processus de corrélation”, a déclaré Key. “Nous avons fait quelques courses l’année dernière avec un ancien modèle [to gather comparative data to be used in correlating the new windtunnel]il est donc exclu de l’ATR.

“C’est une ancienne géométrie de modèle, que nous avons ensuite placée dans notre nouveau tunnel juste pour obtenir ces corrélations de base en premier. Et puis il y a beaucoup de travail autour de ça.

“Vous devez également configurer le tunnel pour votre voiture, vous avez donc des murs adaptatifs et ce genre de choses.

«Donc, toutes ces choses doivent se produire et vous devez également retirer tout ce que vous trouvez.

“J’ai appelé à la prudence ici parce que la dernière chose que nous voulons faire est de l’adapter rapidement une fois que vous avez traversé cela, puis de découvrir un mois plus tard que nous avons un problème avec quelque chose. Nous devons donc être un peu prudents au fur et à mesure que nous avançons, nous devons nous assurer que cela va être fiable, qu’il peut fonctionner aussi bien que l’usine Toyota qui a mis de nombreuses années à mûrir, presque immédiatement.

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“Donc, il y a probablement des mois de travail là-dedans, si vous partez du point de départ. Et le processus de corrélation peut prendre entre deux et quatre semaines, en supposant que tout se passe bien.

“Il y a donc beaucoup à faire avant de frapper avec confiance que vous allez pouvoir commencer à vous développer.”

Le projet de soufflerie ne réduira pas non plus le budget opérationnel de McLaren (OpEx) compte tenu de la manière dont le règlement financier est structuré.

Le règlement financier contient des dispositions relatives aux dépenses en capital pour les projets d’infrastructure, y compris certaines règles spécifiques applicables aux souffleries. Cela permet des dépenses séparées jusqu’à un certain point, toute dépense supérieure à celle-ci comptant pour le plafond des coûts lui-même.

“C’est un investissement en capital”, a déclaré Key à propos des considérations de plafonnement des coûts de la soufflerie. “L’OpEx est celui qui est toujours sous pression – c’est le développement de votre voiture et votre masse salariale et beaucoup d’autres choses opérationnelles que nous devons faire en équipe,

« Avec CapEx, c’est légèrement différent. Il y a un plafond de coût pour CapEx, mais la soufflerie et tous les processus qui entrent dans la génération d’une soufflerie fonctionnelle. C’est un atout et donc un coût CapEx.

GARY ANDERSON DIT

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James Key a raison d’adopter une approche prudente pour mettre en ligne la nouvelle soufflerie McLaren l’année prochaine. C’est un outil essentiel, mais vous devez vous assurer qu’il fonctionne correctement pour en tirer le meilleur parti.

Ce que Key a dit à propos de la qualité du flux est au cœur de la production de bonnes données à partir des simulations que vous exécutez dans la soufflerie.

En supposant que la nouvelle soufflerie de McLaren est une boucle fermée, ce qui signifie que le flux d’air est recirculé à travers ce qui est en fait un système circulaire, la section de travail de la soufflerie, où se trouve la route roulante, sera plus petite que le reste du tunnel. . Cela augmente la vitesse à travers cette section.

Cependant, il est extrêmement important que lorsque le modèle est mis en place, le blocage qu’il crée n’affecte pas cette vitesse sur toute la longueur du modèle. Si c’est le cas, vous pouvez obtenir des résultats erronés lorsque vous modifiez le modèle.

L’obtention d’un profil de vitesse carré à travers la section de travail est essentielle pour les modifications du modèle. En d’autres termes, vous voulez une vitesse d’écoulement constante devant le modèle à travers l’endroit où se trouve le modèle et derrière le modèle.

Si la section de travail du tunnel est petite par rapport à la taille du modèle, cela signifie que plus vous créez de blocage avec le modèle, plus la vitesse sera rapide. C’est là que les murs adaptatifs mentionnés par Key entrent en jeu car ils peuvent être ajustés pour améliorer cette cohérence de vitesse.

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Les murs adaptatifs sont lorsque les murs du tunnel sont constitués de panneaux verticaux d’environ 30 à 50 cm sur sa corde. Ils sont un peu comme une section d’aile verticale.

Cela signifie que vous pouvez modifier la section transversale du tunnel par rapport à tout changement de pression détecté lors de l’installation du modèle. Si la pression est inférieure ou supérieure dans une certaine zone, la vitesse d’écoulement à travers le modèle variera sur la longueur du modèle, vous définissez donc les murs pour minimiser tout changement de vitesse sur la longueur du modèle.

Je suppose que la grande question est, pourquoi ne pas simplement faire la section transversale du tunnel assez grande pour minimiser le blocage ? Ce serait la solution idéale, mais pour y parvenir avec un modèle à 60%, il faudrait qu’il soit massif. C’est simplement une question d’espace et, plus important encore, de coût.

À moins que vous n’ayez des murs adaptatifs actifs qui lisent la pression sur chaque section du mur et y réagissent en modifiant la géométrie du mur à chaque passage, toute configuration de mur ne sera bonne que pour une géométrie de modèle. Cela signifie que toute modification importante de la géométrie du modèle affectera potentiellement les résultats.

Comprendre les particularités de votre soufflerie est essentiel pour avoir confiance dans les résultats de vos développements. Une fois, j’ai travaillé avec un tunnel qui offrait une meilleure corrélation lorsque la porte de la section de travail était ouverte plutôt qu’elle était fermée ! Si vous le savez, vous pouvez le contourner, mais le gros problème, c’est quand il a des caractéristiques que vous ne connaissez pas.

Cela vous donne une idée de la sensibilité et de la précision requises d’une soufflerie et pourquoi cela peut prendre des mois pour qu’une soufflerie soit pleinement opérationnelle une fois que vous l’avez construite.

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