La chasse à l'agilité et à l'aérodynamique active

Comment le châssis plus court et l'aérodynamique active remodèlent la Formule 1

La grille de départ de la Formule 1 sera fondamentalement différente en 2026, car la tendance de longue date à des bolides toujours plus grands et plus lourds s'inverse. Dans cette première partie de notre dossier, nous nous concentrons sur la transformation aérodynamique: de la conception plus compacte du châssis et de la lutte contre l'inertie à l'introduction d'ailerons complètement actifs. Alors que les voitures rétrécissent à l'extérieur, la technologie sous-jacente subit un changement majeur vers un nouveau standard hybride, que nous mettrons en évidence en détail dans la deuxième partie de cette série.

Configuration du châssis: priorité à l'agilité et à la réduction de l'inertie

L'épreuve technique pour 2026 rompt résolument avec la tendance des dernières décennies. Avec la nouvelle réglementation, la FIA oblige les constructeurs à mettre un terme aux années de croissance des voitures et à réduire considérablement les dimensions physiques du châssis. Nous disons adieu aux proportions imposantes qui étaient la norme depuis 2017, avec des voitures atteignant une largeur de 2.000 mm et une longueur dépassant souvent les 5,5 mètres. L'utilisation d'un grand empattement était une décision consciente pour assurer une stabilité maximale sur les circuits rapides. Pour donner un ordre d'idée, la Mercedes W16 de la F1 2025, avec ses 5.773 mm, était presque 60 cm plus longue qu'une Mercedes Classe S standard!

Si ces grandes dimensions et ces pneus larges et imposants ont été introduits à l'époque pour réduire les temps au tour et augmenter le spectacle, ils ont également conduit à des bolides qui devenaient tout simplement trop grands sur de nombreux circuits, en particulier les nombreux circuits urbains sur lesquels on roule aujourd'hui.

La nouvelle réglementation met l'accent sur le concept de 'voiture agile'. L'empattement maximal est ramené de 3.600 mm à 3.400 mm, les porte-à-faux avant et arrière étant également strictement limités. En outre, la largeur de la voiture est réduite à 1.900 mm. Bien que le diamètre des jantes de 18 pouces soit conservé, la largeur de la bande de roulement diminue de 25 mm à l'avant et de 30 mm à l'arrière. Cette dernière opération permet non seulement de réduire les masses non suspendues mais en plus la combinaison d'un châssis plus étroit et de pneus plus minces se traduit par une surface frontale nettement plus petite. Il en résulte une voiture qui non seulement génère moins de traînée, mais surtout réagit de manière beaucoup plus alerte dans les chicanes courtes et les virages en épingle à cheveux. La priorité passe donc de la stabilité à haute vitesse à un caractère de conduite plus vif et plus agile.

La bataille contre les kilos et l'inertie

La tâche la plus difficile pour les ingénieurs est la réduction du poids. L'objectif de la FIA est de gagner 30 kilos par rapport au minimum actuel de 798 kg. Bien que la limite théorique (724 kg plus la Nominal Tyre Mass) soit de 748 kg, l'objectif est de parvenir à un poids opérationnel réaliste d'environ 768 kg. Ce chiffre inclut les fluides et les marges nécessaires à l'assemblage des différents composants. Dans la pratique, la limite inférieure visée s'avère difficile à atteindre pour plusieurs constructeurs. La nouvelle configuration hybride entraîne une augmentation significative du poids de la batterie. Chaque tranche de 10 kg au-dessus du poids cible entraîne une perte d'environ 0,3 seconde par tour.

Plus important encore, la réduction du poids permet non seulement d'abaisser la masse totale, mais surtout de réduire l'inertie. Une voiture plus légère répond plus directement aux sollicitations de la direction et à la pression des freins, ce qui confère au conducteur un rôle plus important dans le contrôle du comportement dynamique. Les récentes journées d'essai à Barcelone et à Bahreïn confirment cette nature agile: les voitures semblent nettement plus nerveuses et exigent des corrections constantes de la part du conducteur. La taille réduite et l'empattement plus court se traduisent par un châssis plus agile qui réagit plus vivement aux changements de charge, exactement comme le souhaitait la FIA avec ce concept.

Plus courte, plus légère et plus radicale: la F1 2026 passe à la vitesse supérieure avec l'aérodynamique active

Du DRS à l'aérodynamique active

Pour cadrer la technologie 2026, il faut remonter à l'époque du DRS (Drag Reduction System), qui a été la norme entre 2011 et 2025. Ce système a été développé à l'époque comme une solution spécifique au flux d'air turbulent (dirty air), qui rendait les dépassements difficiles. Le volet mobile de l'aileron arrière ne pouvait s'ouvrir que lorsqu'un pilote roulait à moins d'une seconde de son prédécesseur. Bien qu'il s'agisse d'une intervention artificielle, elle a permis au poursuivant de bénéficier d'une vitesse de pointe plus élevée pour tenter un dépassement ou entrer dans le duel.

Le nouveau concept: mode X et mode Z

La génération actuelle de voitures abandonne complètement ce concept. Le traditionnel DRS a cédé la place à un système d'aérodynamique active, dans lequel l'ensemble de la configuration de la voiture change continuellement, quelle que soit la distance qui la sépare du véhicule qui la précède. Alors que l'ancienne technologie se limitait à un élément de l'aileron arrière, les ailerons avant et arrière sont désormais contrôlés de manière synchronisée. Les deux ailerons fonctionnent ensemble selon deux modes: le 'mode Z' pour une force d'appui maximale dans les virages et le 'mode X' pour une traînée minimale sur les lignes droites.

Bien que le mode X puisse être activé indépendamment d'un véhicule devant, son utilisation est limitée à des zones définies par la FIA sur la piste. Le début et la fin de ces secteurs sont indiqués le long de la piste par des panneaux spécifiques marqués 'SM' (Straight Mode), signalant au pilote que le mode X peut être légalement utilisé. Ces modes sont activés par le pilote lui-même à l'aide d'un bouton poussoir situé sur le volant. Grâce à l'aérodynamique active, la traînée à haute vitesse est structurellement réduite, ce qui permet de consommer moins de carburant.

Un autre avantage de cette réduction de la traînée est l'augmentation de la vitesse de pointe. Pour garantir la sécurité, le système est également équipé d'un mode failsafe qui met immédiatement les ailerons en mode downforce maximum en cas de défaillance. De plus, le contrôle de course conserve un contrôle total: la direction de course peut exclure ou raccourcir des zones aéroactives spécifiques par circuit, et même désactiver complètement l'aérodynamique active en cas de conditions dangereuses.

Variations dans le contrôle actif

Récemment, en plus de ces deux modes principaux (x et z), le règlement prévoit également un 'mode partiel' pour les conditions difficiles, telles qu'une piste mouillée par la pluie. Dans cette configuration, bien que l'aileron avant se replie à plat, l'aile arrière reste en position plus inclinée. Cette solution intermédiaire permet de maximiser l'adhérence de l'essieu arrière dans des conditions difficiles. Elle permet aux directeurs de course de libérer progressivement l'aérodynamique active au fur et à mesure que la ligne idéale s'assèche.

Cependant, la véritable créativité des ingénieurs réside dans la manière dont l'aileron arrière est contrôlé mécaniquement. Plusieurs équipes s'en tiennent à une commande traditionnelle qui rappelle l'ancien système DRS, où le volet supérieur se relève simplement pour agrandir la fente d'air. Mais il y a d'autres possibilités: Audi tente l'expérience avec un volet pivotant au centre pour une distribution symétrique de la pression. Chez Alpine, le volet s'incline le long de la partie inférieure par le biais d'un volet avec un point de rotation bas.

Ferrari, cependant, est allé le plus loin lors des essais à Bahreïn avec un 'flip-wing' radical. En faisant pivoter le volet de l'aileron arrière presque complètement autour de son axe en mode X, il crée une énorme ouverture qui minimise la traînée. En théorie, ce concept pourrait même générer une infime quantité de portance, réduisant encore la résistance au roulement des roues arrière à grande vitesse. Bien que ce concept radical ait soulevé quelques questions, la FIA a donné son approbation réglementaire au système. L'avenir dira si Ferrari le déploiera effectivement pendant les courses. En tout état de cause, les concurrents analyseront attentivement les données et soumettront sans doute le concept à leurs propres simulations - virtuelles dans un premier temps.

Les interprétations restent également divergentes en ce qui concerne l'aileron avant. Alors que des équipes comme Cadillac optent pour une commande centrale de l'ensemble du volet, logée sous le nez de la voiture, Racing Bulls et d'autres voient un système avec deux actionneurs séparés de part et d'autre du nez.

Cette diversité prouve qu'à ce stade précoce de la nouvelle réglementation, la grille emprunte encore des voies différentes pour intégrer les systèmes actifs. Le fait que les équipes proposent des solutions mécaniques aussi diverses montre que les nouvelles règles permettent de sortir des sentiers battus. C'est précisément cette marge de manœuvre technique qui rend ces règles si intéressantes; là où les concepts les plus efficaces deviendront éventuellement la norme, il y a encore de la place pour l'innovation pure aujourd'hui.

Nouvelle ère visuelle: jantes et fonctions aérodynamiques

Outre les systèmes actifs sur les ailerons, il existe également des différences visuelles évidentes par rapport aux voitures de l'année dernière. Les passages de roues au-dessus des pneus avant ont disparu et les enjoliveurs standard font place à des designs exclusifs. La réglementation interdisant à l'air de s'écouler par la jante - afin de réduire l'air sale pour les poursuivants -, on aperçoit de nouveaux designs de roues frappants. Alors que certaines équipes optent pour des disques pleins et lisses, Mercedes joue avec des designs qui ressemblent optiquement à des rayons traditionnels mais qui sont en fait complètement fermés. En outre, l'aileron de requin et les bargebooards plus complexes font leur retour afin d'optimiser le flux d'air vers l'aileron arrière.

Plus de DRS classique, mais un aérodynamisme actif complet: F1 2026 rompt avec le passé

Le plancher: un hybride entre 2021 et l'ère ground effect

Depuis 2022, la force d'appui était largement générée par le ground effect, avec de profonds tunnels Venturi aspirant la voiture contre l'asphalte. Bien que ce système ait été conçu pour réduire l'impact de l'air sale, la recherche constante d'une force d'appui maximale a progressivement érodé cet avantage. Le flux d'air sous la voiture est devenu de plus en plus extrême et les ailerons arrière - qui avaient encore des formes fluides en 2022 - sont devenus plus complexes et plus pointus. Cela a eu pour effet secondaire d'augmenter les turbulences à l'arrière de la voiture, qui ont retrouvé leur niveau d'antan.

Pour le plancher, 2026 signifie donc un retour à la configuration plus plate d'avant 2022, y compris les fentes et les encoches caractéristiques situées juste devant les roues arrière pour gérer l'écoulement de l'air autour des pneus. Le ground effect ne disparaît pas complètement pour autant: de petits tunnels restent visibles à l'avant et la boat section centrale en bas (contre laquelle la tablette est montée) est conservée pour diriger le flux d'air vers le diffuseur.

Cependant, en limitant strictement la profondeur des tunnels Venturi et en générant la force d'appui par les ailerons actifs au-dessus, le flux d'air sous la voiture est moins perturbé. De plus, la profondeur limitée des tunnels élimine les différences de pression extrêmes qui étaient à l'origine du porpoising, ce qui résout définitivement cette instabilité aérodynamique.

À propos de l'auteur
Robby Camps est secrétaire d'ATC Belgique (Association des Techniciens de l'Automobile) et suit de près les évolutions technologiques en sport automobile et en technique automobile. Il travaille également comme analyste CSVF chez Ford à Lommel, où il est spécialisé dans le diagnostic logiciel des réseaux CAN bus.
ATC Belgique organise en mai une présentation approfondie sur ce thème, afin d'expliquer les développements technologiques et leur pertinence pour la technique automobile contemporaine..
Info: www.verenigingatc.com