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Technique : quand les sondes de kiel et les tubes pitots fleurissent sur les F1

Nouveaux essais hivernaux et de nouveau sortent des F1 bardées d'instruments de mesures et autres appendices. Si ces derniers sont devenus habituels lors des essais de pré-saison, intéressons-nous rapidement sur l'aspect technique de ces instruments.

© - Mercedes -  Les sondent de Kiel autour de la W11© - Mercedes - Les sondent de Kiel autour de la W11

Avec le début des essais hivernaux à Barcelone, les différentes écuries peuvent enfin mettre en application les longs mois d'études et de tests théoriques en usine. Au delà du moteur et de sa puissance, l'aérodynamique joue un rôle essentiel. A ce jeu, le terrain diffère parfois des essais en souffleries. Afin de comparer les données et adapter les monoplaces pour la saison, les essais de Barcelone sont une nouvelle fois le théâtre de tests réalisés par des outils de mesures scientifiques.
Véritables instruments issus de l'aéronautique, ils sont en F1 principalement constitués par les sondes de Kiel et les tubes pitots.
Si leurs noms diffèrent, leur fonction est relativement similaire à savoir mesurer la vitesse d’écoulement d’un
fluide par la mesure de la pression dynamique exercée par son mouvement.
Concrètement, la raison d'être de ces instruments sur une F1 est de mesurer l'impact et l'efficacité des nombreux appendices aérodynamiques.

Le tube de pitot

Extrait du Jeux F1 2013
Le tube de pitot, illustré ci-contre, est un outil de mesure aéronautique permettant de mesurer la vitesse des fluides. Dans le cas des F1, il sert à mesurer la vitesse de l'écoulement de l'air à un endroit précis, la seule vitesse de rotation des roues ne le permettant pas, car elle représente une moyenne. Le tube de pitot est, comme son nom l'indique, un simple tube creux permettant à l'air d'y rentrer à un endroit choisi, et intégrant des outils de mesure. Au delà de la donnée aérodynamique; la comparaison des deux vitesses prélevées, entre celle du tube de pitot et celle des roues, offre un champ d'application précieux pour les ingénieurs, notamment vis-à-vis du frottement pneumatique et de l'usure.

La sonde de Kiel

La sondes de Kiel, est une évolution du tube de pitot. En effet, ce n'est ni plus ni moins qu'un tube de pitot caréné, ayant pour effet de générer un effet Venturi autour de lui. Rappelons que dès l'an prochain, les monoplaces utiliseront de nouveau cet effet pour leur aérodynamique. L'effet Venturi permet de créer une dépression autour d'un objet et qui va en contrepartie générer une aspiration. (Celle-ci permettra aux monoplaces 2021 d'être collées au sol sans avoir à faire appel aux complexes éléments aérodynamiques actuels, générateurs d'une traînée importante perturbant la lutte en piste.)
Les monoplaces sont fréquemment bardées de sondes de Kiel, constituant des grillages d'outils de mesures et pouvant être installés à différents endroits d'une monoplace.


Les sondes de Kiel ainsi équipées capturent nombre de données en lien avec les flux d'air traversants et ce à différents endroits autour de la monoplace.
Cela permet de vérifier et comparer les études réalisées dans les usines des constructeurs. 2021 verra probablement moins d'outils de ce type lors des essais hivernaux, effet Venturi oblige.


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1 réaction sur cet article Donnez votre avis
Aifaim
Aifaim :
Le "tube de Pitot" fait référence à son inventeur, Henri Pitot (1695 - 1771), physicien et ingénieur en hydraulique français (merci, Wikipedia !)

Cela me laisse rêveur qu'un authentique savant, né sous Louis XIV, puisse influer sur l'efficacité aérodynamique des Formule 1 en 2020!
Il y a 1 mois
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