- Calculs, simulations, analyses de données, choix techniques et stratégiques... Rivalisant par voiture et pilote interposés, les ingénieurs se livrent à leur sport favori lors de chaque Grand Prix. Celui de l'esprit. Connexion avec ces autres compétiteurs...
Oans le paddock, à constater le taux élevé de matière grise au mètre carré - sans compter les têtes pensantes restées au bureau d'études à se torturer les méninges -, on peut s'interroger sur ce que la Fl a conservé du vrai sens du mot sport. Certes, l'activité et les efforts physiques consentis par le pilote demeurent. Mais depuis longtemps, plus que les performances du pilote, ce sont celles de sa machine - fruit du travail des ingénieurs - qui conditionnent en majeure partie la réussite d'une saison. La Fl, sport d'ingénieurs. Nous y voilà. Tous ont leur spécialité. Le moteur, l'aérodynamique, l'électronique, les pneus, les freins, les composites, le carburant, les lubrifiants... Mais, dans le cadre d'un Grand Prix, c'est à l'ingénieur d'exploitation que revient le premier rôle. Sur place, son travail est celui qui a l'incidence la plus directe sur le résultat de la course. Répondant également à l'appellation d'ingénieur de piste ou de course, il est la personne la plus proche du pilote. Son unique interlocuteur et surtout son homme de confiance avant et pendant l'épreuve. Principal maître-d'oeuvre dans le choix des réglages, il se doit de connaître sa monoplace de A à Z. D'être informé des dernières évolutions mécaniques, aérodynamiques, électroniques, pneumatiques... "Un job passionnant", confesse Jacky Eeckelaert qui a la responsabilité de la Sauber-Petronas du jeune prodige finlandais Kimi Raikonnen. Polytechnicien de formation, l'ingénieur belge (46 ans) nous décompose les principales phases de son travail.
- Préparation d'un GP
"Pour l'ingénieur de piste, le Grand Prix débute à l'usine le lundi précédent (pour les GP européens). Nous étudions les données recueillies l'année d'avant sur le circuit concerné. Puis celles fournies par les derniers essais effectués sur ce même tracé avec la nouvelle voiture, le nouveau moteur, les nouveaux pneus... Et enfin, celles des ultimes séances avec les dernières évolutions. A partir du recoupement de l'ensemble de ces informations, nous établissons deux définitions techniques de la voiture. D'abord la définition technique au niveau des pièces (mécaniques, aérodynamiques...). Laquelle sera transmise aux mécaniciens afin qu'ils sachent quelles nouvelles pièces monter sur la voiture. Et la définition technique sur le plan des réglages de la voiture. Grâce à des logiciels de simulation, nous préparons la course en reproduisant le comportement de la voiture sur la piste. Nous rédigeons également des documents destinés à l'exploitation piste, où figure par exemple le type de pneus à préparer pour le vendredi et leur pression ... C'est de l'administration technique indispensable pour communiquer les informations à la quinzaine de personnes qui travaillent sur chaque voiture. Nous définissons enfin un planning d'essais afin de tester diverses solutions le vendredi. Voici les différentes choses préparées en amont (lors des réunions tenues lundi, mardi, mercredi) avant de mettre la voiture sur la piste. Et nous prenons l'avion le mercredi soir ou jeudi matin avec ces différents documents dans notre mallette."
- Nouveaux tracés
"Sur de nouveaux circuits, comme lndianapolis l'an dernier, nous simulons le comportement de la voiture à partir d'un modèle mathématique du tracé. Cela permet de dégager les paramètres principaux et d'éviter ainsi de grossières erreurs. Aujourd'hui, nous pouvons simuler différents scenarii météorologiques, y compris la présence de vent dans telle ou telle direction. Simuler le type de revêtement, la granulométrie et ainsi anticiper le choix et la dégradation des pneus sachant toutefois que les conditions de piste évoluent durant le week-end".
- Travail sur place
"Le déroulement du week-end procède d'une sorte de rituel. Rituel extrêmement chargé puisque nous ne disposons que de deux heures d'essais libres le vendredi pour travailler la course et de deux fois trois quarts d'heure le samedi pour nous concentrer sur les réglages "qualif". Préparer la course consiste à trouver la bonne charge aérodynamique, à comparer et évaluer les deux types de pneus, à trouver les équilibres de réglages avec les différents types de gommes. Puis nous changeons de stratégie le samedi puisque nous travaillons la qualification avec une voiture très différente, plus légère, réclamant d'autres réglages. Le moindre problème technique lors de ces séances peut entraîner un retard que l'on accuse durant tout le week-end."
- Briefings
"Vendredi et samedi matin, briefing - châssis et moteur - à 7 heures 30, avant les séances libres. A l'issue, debriefing - châssis, moteur, pneus -. C'est l'occasion pour chaque ingénieur de piste d'expliquer à l'autre les différents réglages testés sur sa voiture et les résultats obtenus. Quand il s'agit de passer en revue un certain nombre de choses et que le temps manque, les ingénieurs répartissent le travail sur les deux voitures. Après la dernière séance libre, on procède aux ultimes modifications pour la qualification. Puis "mini" briefing juste après la séance qualificative afin d'établir la définition technique de la voiture en configuration course et la transmettre à l'équipe de mécaniciens. Ensuite, les ingénieurs analysent les données et effectuent le debriefing avec les pilotes. Chez Sauber, ce genre de réunion ne dépasse pas deux heures. Une réunion qui s'éternise au-delà n'est pas forcément plus efficace. La transmission de toutes les informations au chef-mécanicien est effectuée vers 20 heures. Puis, après le dîner, nous procédons à une nouvelle analyse des données. En principe, nous en terminons vers 23 heures. Mais quelques soucis ou vérifications peuvent facilement nous faire quitter le paddock sur le coup de minuit, voire une heure du matin."
- Travail avec le pilote
"Une partie du "debriefing" concerne le pilote. Celui-ci répond à une "check list" identique à chaque GP Elle compte une trentaine de questions (instrumentation du cockpit, confort de pilotage, réactions des pédales, fixation des rétroviseurs...). Autant de détails que le pilote peut parfois omettre de signaler au cours du debriefing et qui peuvent engendrer des désagréments durant la course. Puis le pilote choisit un ou deux tours pour disséquer le comportement de sa voiture en entrée, milieu et sortie de chaque virage du circuit. Ses informations sont ensuite comparées aux données télémétriques afin d'améliorer la performance de la voiture. En général, si le pilote est bon, ses impressions sont confirmées par la télémétrie. Dans certains cas, c'est lui qui tranche en faveur de certaines priorités dans les réglages. Un exemple : si, dans un virage, la voiture sous-vire un peu et que dans un autre, on constate un manque de motricité, il convient de savoir s'il est plus important d'éliminer le sous-virage ou de favoriser la motricité. L'idéal serait bien sûr de combiner les deux. Mais bien souvent, il faut choisir. C'est alors le pilote qui est seul juge quant à ses préférences. Il est évident que, dans ce domaine, il y a une part de subjectivité. D'ailleurs, dans le cas où je suis convaincu qu'il a tort, j'essaie de le convaincre et de lui "vendre ma salade". Chose plus facile avec des jeunes, qu'avec des pilotes plus expérimentés..."
- Informations de la télémétrie
"Les acquisitions de données permettent de surveiller la voiture et d'en analyser le comportement. Surveillance des systèmes : moteur, boîte de vitesses... C'est le rôle de l'ingénieur électronicien/système de mesurer l'ensemble des paramètres : le régime moteur, les différentes températures (eau, huile), les pressions (huile, essence)... En fonction du régime moteur et de la vitesse de la voiture, il y a des seuils mini et maxi à respecter. Il s'agit de contrôler le fonctionnement "normal" de la voiture. La télémétrie fournit également des informations sur son comportement. On mesure un certain nombre de paramètres liés à l'aérodynamique et aux suspensions, qui sont utilisés pour calculer des valeurs permettant d'analyser le comportement dynamique de la voiture. Avec l'ingénieur des datas, nous comparons le comportement sur la piste avec le comportement en simulation. Il faut qu'il y ait corrélation entre les deux. Sinon, il faut savoir pourquoi et corriger. Car tous les réglages et les modifications possibles sont basés sur le comportement de la voiture en simulation et, dans une moindre mesure, sur les commentaires du pilote. Avec les réglages de base obtenus par la simulation, on peut se situer à une seconde au tour du temps réalisé avec les réglages optimisés. Le travail sur la piste consiste donc à adapter les réglages de bases en fonction des conditions réelles de piste."
- Stratégie de course
"C'est un autre type de simulation établie, celle-ci, durant le week-end. Le vendredi, nous roulons avec une quantité d'essence correspondant à celle qui sera embarquée en course et essayons d'évaluer la dégradation des pneus et du temps, au tour. Ce n'est pas toujours facile car, en général, la piste est plus abrasive le vendredi que le dimanche. Il faut ensuite trouver le meilleur compromis entre, d'un côté, une voiture moins rapide car l'adhérence des pneus va diminuer, et de l'autre, une voiture plus rapide puisqu'elle va s'alléger en essence au fil des tours. Avec ces données, on peut simuler une course complète et définir la stratégie qui donne le temps minimal sur la distance du Grand Prix. Cependant, des aspects techniques peuvent limiter le choix. Si, samedi, on constate que les gommes choisies ne permettent de faire que vingt-cinq tours, on ne va pas essayer d'en boucler trente. Par conséquent, cela conditionne le nombre d'arrêts au stand. Ce peut être également l'usure des freins, comme à lmola. Plus la charge en carburant sera élevée, plus les freins souffriront. Il faudra alors envisager d'embarquer moins d'essence et donc de ravitailler deux fois. En général, la stratégie de course est définie à l'issue du "warm up". Cette ultime séance permet notamment de comparer l'usure des gommes sur l'une et l'autre des monoplaces chargées différemment en essence dans des conditions de piste qui seront celles de la course. À partir de ces dernières informations, nous refaisons une simulation qui déterminera la stratégie. Enfin, la place de la voiture sur la grille intervient également dans le choix tactique. Toutes ces décisions sont prises lors d'une réunion tenue dimanche, à midi, à laquelle assistent Peter Sauber, Willy Kampf (directeur technique), Beat Zehnder (team manager), les deux pilotes et les deux ingénieurs de piste (Rémi Decorzent et moi-même). Le choix final appartenant à Peter Sauber..."
- Saison-marathon
"En 1998, chez Prost Grand Prix, j'ai cumulé les fonctions d'ingénieur de piste (Panis) et de responsable de l'équipe d'essais. Soit dix-sept Grands Prix, vingt-huit séances d'essais pour un total de quarante-cinq semaines de déplacement dans l'année. Je n'étais plus jamais à l'usine. Or, on ne peut tout faire par téléphone, fax ou e-mail. Il faut se réunir avec les gens, discuter autour d'un plan. J'ai donc demandé à m'occuper uniquement de l'équipe d'essais en 1999. J'assume cette même responsabilité chez Sauber depuis la saison dernière. Mais Peter Sauber m'a demandé plus cette année. Etant le plus expérimenté des ingénieurs de l'écurie et ayant procédé aux tests d'évaluation de Raikkonen, j'ai accepté également d'être son ingénieur d'exploitation... Il faut aimer ce métier, car on ne décroche jamais. Ce qui ne permet pas d'avoir une vie familiale et sociale facile."
- Philippe Girard
Ingénieur-mécanicien, doctorat en combustion au CNRS, responsable du projet F1 Total Elf Fina lubrifiants
"Dans le cadre de notre partenariat technique avec Benetton-Renault, nous développons tous les fluides : carburant, lubrifiant moteur/boîte de vitesses, liquide de freins, l'hydraulique et les graisses pour les roulements et transmission. La conception du carburant F1 se fait dans le cadre du règlement FIA. Celui-ci stipule que le carburant doit avoir des caractéristiques très voisines de celui de "monsieur tout le monde" (sans plomb 95). A partir de l'assemblage de coupes pétrolières en laboratoire, nos ingénieurs vont rechercher la solution carburant qui va favoriser telle ou telle caractéristique du moteur. Une fois notre développement achevé, nous fournissons à la FIA un échantillon accompagné d'une analyse complète, afin qu'elle puisse vérifier sa conformité. Lorsque celle-ci est avérée, la FIA homologue le carburant et autorise son utilisation. À partir de là, chaque lot livré à l'écurie devra être conforme à "l'empreinte" déposée. Au fur et à mesure du développement du moteur, notre carburant peut faire également l'objet d'évolutions. Dans ce cas, un nouvel échantillon doit être déposé auprès de la FIA pour homologation. En ce qui concerne les autres fluides, le règlement est beaucoup plus simple et nous laisse une plus large latitude de développement pour optimiser le lubrifiant en fonction de la solution mécanique développée par Renault Sport. Sur le terrain, notre mission consiste à pratiquer la surveillance technique de nos lubrifiants pour identifier tout problème de sensibilité ou d'usure d'un organe. Une personne y consacre cent pour cent de son temps et peut ainsi fournir des informations aux ingénieurs d'exploitation quasiment en temps réel."
- Pascal Vasselon
Ingénieur Sup'Aero, responsable de l'activité F1 Michelin.
"Notre organisation est similaire à celle de nos partenaires. A savoir que nous disposons d'une équipe de développement et d'une équipe d'exploitation. La première se compose d'ingénieurs au sens le plus scientifique du terme, c'est-à-dire de spécialistes des calculs, des matériaux... Et la seconde de gens davantage orientés sur le pragmatisme et l'expérimentation, c'est-à-dire des ingénieurs de piste qui, à tout moment, surveillent le fonctionnement des pneus. Ils gèrent un flux d'informations avec nos partenaires. Dans un premier temps, nous leur adressons des recommandations d'utilisation, de choix des pneus. Et dans un second temps, nos partenaires nous renvoient des résultats de roulage. Des paramètres mesurés, comme les différentes températures et pressions, des observations comme des usures et des aspects, et des commentaires des pilotes et des ingénieurs... A travers toutes ces informations, l'ingénieur d'exploitation doit se faire une idée sur le point de fonctionnement du pneu. La difficulté réside dans le fait qu'il a accès à des chiffres qui ont une valeur toute relative. Un chrono, par exemple, n'a de valeur que si le pilote a bouclé un tour parfait. Il faut connaître également le poids d'essence embarquée... L'analyse n'est donc pas directe, il faut vraiment avoir une parfaite immersion dans l'écurie pour être capable de mettre un coefficient de pertinence sur toutes les informations rassemblées. Ces données obtenues sur le terrain sont analysées stockées et utilisées quasiment immédiatement par l'équipe de développement afin de pouvoir agir, dès la semaine suivante, sur les ordres de priorités et les paramètres des essais (pressions, températures de couvertures chauffantes...), et bien entendu sur les pneus du Grand Prix suivant. Quand il s'agit de déterminer les pneus à une échéance plus longue - au-delà d'un mois - nous nous appuyons sur les ingénieurs de notre centre de technologie comme, par exemple, les ingénieurs de recherche sur les matériaux innovants."
- Denis Chevrier
Ingénieur-mécanicien (ENI-Metz), chef-ingénieur chargé de l'équipe technique de Renault-Sport.
"Le rôle d'un ingénieur-motoriste équivaut à celui de l'ingénieur de piste. Il prépare, assure la prestation sur le circuit et rend compte aux gens qui, à l'usine, vont concevoir, développer, essayer les moteurs pour les mettre à disposition de l'équipe de course. Nous avons une mission de dialogue avec nos partenaires du châssis dans la mesure où le moteur se conçoit comme une pièce faisant partie de l'ensemble voiture. Ce moteur répond à un cahier des charges exprimé lors de son étude, puis lors de sa qualification au banc d'essais. Il répond également à des impositions d'encombrement, des caractéristiques de massa et certaines impositions pour fonctionner dans une plage de températures, de pressions... convenables pour assurer son bon fonctionnement et sa fiabilité. Tout cela fait l'objet d'une communication aux gens du châssis qui, de leur côté, s'occupent des radiateurs, des échappements, de la veine d'air... Ensuite, notre rôle consiste à l'optimisation de ce moteur, de façon à donner à l'ensemble châssis-moteur les meilleures performances possibles. Cela passe par un bon choix de rapports de boîte, par un bon réglage moteur au niveau de sa consommation de carburant qui va avoir un impact sur la stratégie de course. Par la bonne gestion des configurations aérodynamiques pour les qualifications, pour le refroidissement... notre rôle consiste. donc a faire vivre le moteur et à en être en même temps son juge et son avocat. l'ingénieur-motoriste de piste va intervenir principalement sur des requêtes d'environnement électroniques, c'est-à-dire des environnements de stratégie. Il va avoir également son mot à dire sur tout ce qui va concerner l'ergonomie du travail autour du moteur. L'homme de piste exprime des requêtes, participe aux réunions du bureau d'études pour définir et installer certaines pièces et accessoires de l'équipement du moteur. Dans la vie technique, tout n'étant qu'une histoire de compromis, le but est d'essayer d'orienter les gens au niveau des études, des définitions structurelles du moteur... L'ingénieur-motoriste est donc à la fois le maillon final et l'élément du retour des informations qui redistribue du travail aux experts à l'intérieur de l'entreprise."
- Henri Durand
Ingénieur Sup'Aero, Directeur technique de Prost Grand Prix.
"La F1 moderne donne une très grande importance à l'aérodynamique. Plus aujourd'hui que par le passé. Le règlement technique est très strict et demande un travail très approfondi dans le détail ainsi qu'une rigueur beaucoup plus importante qu'auparavant. Pour l'oeil non averti, les voitures se ressemblent toutes plus ou moins, mais pour le spécialiste, elles sont toutes très différentes. La plus grande partie de l'écart de performances entre celles du début et celles du fond de grille est liée à la finesse aérodynamique. L'architecte de la voiture va donc en premier lieu considérer l'aérodynamique et ensuite l'engineering. La fonction d'un bureau d'études, aujourd'hui, est de concrétiser la forme qui sera déterminée en soufflerie et de la transformer en une réalité avec un engineering de bon niveau et une bonne fiabilité. Le travail d'un ingénieur aérodynamicien commence par un avant-projet, par des idées acquises avec l'expérience et par analyse de ce que fait la concurrence. Nous étudions ensuite les caractéristiques de flux dons tous les détails. Puis un choix est fait sur les meilleures options. Une maquette est ensuite construite afin de procéder aux essais en soufflerie. Les résultats conduiront à la validation d'un concept. C'est un travail d'équipe. Selon le niveau de l'écurie, le département aérodynamique compte entre vingt et quarante personnes, avec des spécialistes dans le dessin et la conception, dans l'analyse du flux... mais aussi des ingénieurs et des analystes d'essais... Lorsque le concept a évolué et que la voiture est figée, on serait tenté de dite que le travail de l'équipe "aero" diminue. Or, c'est loin d'être le cas. Il y à une évolution constante sur l'année et donc, aucune baisse de rythme dans notre travail. Le travail de développement est certes un peu plus restrictif que celui de la conception, mais les ailerons, les fonds plats, les capots moteurs, les déflecteurs.., sont en permanence développés. Toute écurie qui a un programme de développement respectable aura ou moins trois ou quatre grosses évolutions dons le courant d'une saison."
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Lycée Marcel Mezen
Lycée polyvalent Lycée des métiers de l'automobile Henri Laurens
I.E.M.S.
