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TECHNIQUE : L’aérodynamique et les nouvelles méthodes de développement

Thursday, 30 September 2021 10:25 GMT

Steve English, commentateur du WorldSBK, se plonge dans les méandres du développement des machines du Championnat, avec l'impression 3D et la dynamique des fluides numérique plus présentes que jamais. 

Le développement d'une moto n'est pas chose facile ; les coûts de production, l'éthique de l'entreprise, la propriété dans le monde réel et une foule de facteurs sont tous pris en compte avant qu'un fabricant ne mette un nouveau modèle en production. La course ? Cela peut être assez loin dans la liste des priorités de la plupart des constructeurs, mais de temps en temps, une machine ciblée est développée où les performances sur piste sont un facteur clé. Généralement, nous avons vu ces « homologations spéciales » produites en nombre limité, avec pour marché probable les amateurs de courses sur piste.
 
VERSION COURSE : Des exemples en WorldSBK
 
Lorsque BMW est revenu en WorldSBK en 2019, c'était avec la S 1000 RR mais après deux ans, ils ont avancé le développement de leur M 1000 RR ; l'objectif était de créer une machine de course de pointe. Comme package de base, la nouvelle moto était plus puissante, plus légère et, plus frappant encore, elle était dotée d'ailerons aérodynamiques. Ducati a été le premier constructeur à les introduire dans la catégorie et, en raison de la réglementation sur la silhouette des châssis, ils ont été déclarés obligatoires pour la firme italienne. Ils font partie intégrante du carénage de la moto de série et doivent donc être utilisés en WorldSBK. L'avantage des ailerons est qu’ils produisent une force d'appui qui aide la moto à rester au sol lorsqu'elle prend de la vitesse.
 
La force d'appui est proportionnelle à la vitesse, donc en début de course, ils n'offrent aucun avantage, mais plus la vitesse augmente, plus ils sont efficaces. Sur la ligne de départ, le contrôle du wheeling est assuré par l'électronique et les actions du pilote, alors qu'à la sortie d'un virage, si vous pouvez trouver 10 kg d'appui, cela peut faire la différence pour que la roue avant reste proche de l'asphalte lorsque le pilote accélère. Cette force descendante, qui est créée sur l'avant de la moto, équivaut à une masse supplémentaire, mais présente l'avantage de ne pas peser de poids supplémentaire. Eugene Laverty, qui a couru avec des ailerons pour Ducati et BMW, a commenté que l'avantage de ces ailerons est ressenti de plusieurs façons pour un pilote, y compris dans l'effort physique du pilotage.
 
INNOVATION ET CRÉATION : Les nouvelles façons de concevoir
 
Les ailerons ne sont pas nouveaux dans le monde de la course, l'aérodynamique est un domaine que tous les constructeurs exploitent depuis des années, mais la technologie autour de la course s'est améliorée de plusieurs façons pour permettre aux manufacturiers de passer plus de temps à travailler sur ces ailerons. La dynamique des fluides numériques permet aux ingénieurs de concevoir et de développer des pièces en sachant exactement comment elles vont interagir avec les différents facteurs qui vont les entourer. Il s'agit d'un outil de simulation pour des travaux qui devaient auparavant être effectués dans des essais ou des souffleries. La réduction des coûts offerte par la CFD a permis aux équipes d'utiliser plus efficacement le temps passé en soufflerie et s'est traduit par d'importantes économies.
 
La soufflerie est loin d'être superflue, mais elle est désormais utilisée différemment. Par le passé, les pilotes devaient être présents pour de nombreux travaux afin que les équipes puissent évaluer l'écoulement de l'air autour d'eux à différentes vitesses. Désormais, elles utilisent l'impression 3D pour développer des modèles de répliques exactes des pilotes. Ces modèles sont si précis que même les logos et les formes de leurs cuirs sont inclus dans le design pour le rendre aussi réel que possible.
 
DANS LA RÉALITÉ : Jusqu'où BMW est allée pour sa M 1000 RR ? 
 
Au cours du développement de la dernière Superbike, BMW a largement utilisé l'impression 3D pour tester différentes solutions. L'impression 3D est une forme de « construction supplémentaire » où l'on ajoute de la matière couche par couche plutôt que de sculpter à partir d'un gros bloc de matière. Cela a permis de développer rapidement des pièces à un coût réduit. Sur une machine WorldSBK, de nombreuses pièces sont désormais fabriquées de cette manière pour des raisons de coût, de rapidité et de facilité d'utilisation. En 48 heures, les équipes peuvent disposer de nouvelles pièces grâce à l'impression 3D et l'avantage de cette méthode se fait sentir pendant le développement d'une moto également, car un fabricant peut simplement l'essayer en soufflerie.
 
Grâce à une modélisation précise et à une fabrication rapide, les équipes peuvent évaluer rapidement les avantages des nouvelles pièces. En termes d'aérodynamisme, cela a été crucial pour chacune des motos présentes sur la grille cette année. BMW, Honda et Ducati ont toutes des ailerons importants sur leurs motos, tandis que Kawasaki et Yamaha ont développé des solutions pour contrôler clairement le flux d'air pour les mêmes raisons. Une variété de technologies a été utilisée pour mettre en avant ces solutions.
 
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