Reconstitution : l'accident de Grosjean en 3D

Reconstitution : l'accident de Grosjean en 3D

L'accident de Romain Grosjean il y a deux semaines lors du premier tour du Grand Prix de Bahreïn a choqué par son ampleur. Il est difficile de comprendre comment la monoplace a pu rester bloquée dans les rails de sécurité. Plus de précisions grâce à cette animation 3D.

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© Haas - Le pilote franco-suisse s'en est sorti indemne
© Haas - Le pilote franco-suisse s'en est sorti indemne
Le terrible accident subi par Romain Grosjean à Bahreïn a choqué. Le pilote est depuis sorti de l'hôpital avec quelques brûlures aux mains principalement. Un article fait déjà le point sur ce qui a sauvé Romain Grosjean de son accident mais nous allons analyser ici le crash différemment grâce à une reconstitution 3D non officielle.

Avertissement : Cet article n'est en aucun cas une reconstitution officielle et la FIA va réaliser une enquête approfondie sur l'accident dont on connaitra les résultats d'ici quelques semaines.

Etape 1 : L'angle de choc avec les rails



Sur cette première capture de la vidéo présente en bas de l'article, on voit très bien l'angle du choc entre la monoplace de Romain Grosjean et les rails de sécurité. Rails de sécurité qui ne sont pas parallèles au tracé du circuit mais reviennent légèrement à l'intérieur pour permettre quelques dizaines de mètres plus loin d'avoir une zone de dégagement et une zone d'intervention pour les commissaires.

Cet angle de choc est estimé à environ 65°. Revenons sur l'intérêt des rails de sécurité (nommés également Glissières). Ces glissières comme leur nom l'indique permettent à tout objet les percutant de glisser sur le métal. La force du choc est alors transférée sur plusieurs mètres plutôt que d'être accumulée en un point. Mais pour que cela fonctionne, il faut que l'angle du choc soit inférieur à 90°. Avec un choc à 65°, plusieurs rangées de pneus, ou des techpro auraient été plus efficaces pour absorber le choc.



Etape 2 : La pénétration entre les rails



Comme le montre l'image suivante, c'est l'aileron avant, les triangles de suspension avant-droit et la coque qui ont principalement absorbées la violence du choc de 53G (d'après les capteurs). Une monoplace est équipée de matériaux pour absorber les chocs au-devant de la cellule de sureté (le cockpit). Mais les premiers appendices à subir un choc, sont les ailerons et le museau qui eux-mêmes doivent passer les crashs tests de la FIA. Les monoplaces sont donc plutôt bien parées pour résister à un choc frontal. Mais à 220 Km/h, on peut saluer les progrès réalisés par la FIA sur ce point.



La monoplace ne pouvant pas glisser sur le rail de sécurité, elle a alors commencé à déformer les rails de sécurité (renforcés par des piliers en métal eux-mêmes scellés dans le sol).

Les spécifications techniques de la FIA sont très claires. Un rail de sécurité conformément au STANDARD FIA 3501-2017 doit être compris entre 1m et 1,2m de hauteur. Ce qui signifie qu'avec trois rails de sécurité par barrières, il y a un interstice tous les 40 cm environ. La barrière était donc le moins résistant à cette hauteur. Et pourtant c'est à cette hauteur que le choc à eu lieu avec la barrière et précisément entre deux piliers. Soit l'endroit où le métal à le plus de chance de céder.

Comment sont réalisés les crashs tests par la FIA ?
« L’accélération maximale mesurée sur le chariot dans la direction de l’impact (axe X) ne doit pas dépasser - 50 G. » explique le document de la FIA. Or ici on parle d'un impact à 53G pour le pilote. Ce qui sous-entend un impact avec la monocoque sans doute bien plus important.

En effet la FIA prévoir un test au maximum à 165 km/h. Soit 55 km/h en dessous de la vitesse du crash de Romain Grosjean.

© FIA - Issue du Document FIA Standard 3501-2017


Une fois le rail de sécurité déformé (permettant aussi par chance d'éviter un choc supérieur en terme de force subit par le pilote), il a également laissé un interstice suffisant pour permettre au cockpit de s'engouffrer et de faire céder le rail.



Etape 3 : Le rôle du halo



Le halo a été conçu en décembre 2017 en conséquence des crashs impliquant des impacts directs sur le casque des pilotes. Principalement les accidents de Jules Bianchi au Japon en 2014 et celui de María de Villota en essais avec Marussia en 2012.



Le halo a été conçu pour protéger la tête du pilote tout en permettant de s'extraire de la monoplace presque aussi facilement que sans le dispositif. Comme le montre cette photo, il est donc en forme de vague montant au-dessus du casque puis diminuant progressivement pour rejoindre un point de fuite situé plus bas que la tête du pilote. Prévu pour résister à des forces monstrueuses, il a permis dans le cas de Grosjean de protéger la tête du pilote au moment où la monoplace s'est encastrée entre les rails.



Le cockpit aurait très bien pu ensuite continuer sa route au travers des rails et finir quelques mètres à l'intérieur du circuit, mais il a été retenu par le haut de la cellule de survie qui permet de protéger les pilotes en cas de retournement faite également d'un alliage d'acier extrêmement résistant.

Etape 4: La rupture de la monoplace et l'incendie ou l'inverse ?



Il faut d'abord savoir que le châssis d'une monoplace n'est pas en un morceau. L'avant de la monoplace est solidement attachée via le dos du cockpit au bloc propulseur. Une monoplace de F1 est donc divisée en deux parties. L'arrière avec le bloc propulseur. L'avant avec le cockpit.

Lors du crash, le cockpit s'étant engouffré dans les rails de sécurité avec un angle de 65°, l'absorption du choc devait donc être à la fois frontale et latérale. La force frontale étant annulée par la déformation et l'ouverture du rail de sécurité, seule la force latérale a continué. Percutant le rail de sécurité en son centre, la monoplace s'est donc coupée en deux. Mais cela n'explique pas la fuite du réservoir d'essence.



Le réservoir d'essence de Formule 1 est positionné sous le cockpit et prévu pour résister à des chocs et déformations importantes. Néanmoins le réservoir a ici été percé par un des morceaux de métal du rail de sécurité, voire peut-être, un débris de triangle de suspension de la roue avant-gauche. Une fois l'essence propagée, il n'a suffi que d'une source de chaleur comme les freins ou d’une étincelle avec les barrières en métal pour enflammer le combustible. Les freins montent à plus de 1000°C.

Le réservoir a-t-il était percé ou les tubes d'alimentation en essence ont provoqué l'incendie ?
D'après les vidéos d'hélicoptère de la F1, on peut voir que la première apparition d'une flamme arrive depuis le centre de la monoplace. Si seulement les "restes" d'essence dans les tuyaux avaient pris feu, l'incendie se serait propagé à moins grande vitesse et surtout, la partie arrière de la monoplace coupée en deux n'aurait pas pris feu également.
Sur la vidéo, on peut voir clairement que des parties arrière de la monoplace à plus de 3 mètres sont en feu. Cela sous-entend que l'essence s'est propagée avant même le scindement de la monoplace en deux. Il est donc plus probable que le réservoir était percé dans un premier temps sous l'impact latéral, puis a participé à la division de la monoplace, protégeant le pilote d'un choc encore plus violent. Paradoxalement, cette étape du crash a permis de libérer une force importante protégeant sans doute Grosjean de blessures physiques plus importantes.

Etape 5 : L'extraction du pilote



Encore lucide dans son cockpit et en un seul morceau grâce au Halo, le pilote a bataillé pour sortir de son cockpit. Les pilotes sont testés par la FIA et entrainés régulièrement pour se détacher et sortir de leur baquet aussi vite que possible. L'arrivée du halo a entrainé quelques difficultés supplémentaires mais en aucun cas les tests sont réalisés en simulant un obstacle au-dessus du pilote. C'est pourtant bien le cas ici puisque Grosjean était bloqué par le rail de sécurité supérieur juste au-dessus de son casque. Bien que détaché, il lui aura fallu d'après ses dires trois ou quatre tentatives pour réussir à trouver un trou de souris pour s'extraire du cockpit. Ne pouvant pas regarder au-dessus de sa tête, il a donc eu beaucoup de chance à cette étape du crash. D'abord que la barrière se soit bloquée tout en permettant une sortie, et ensuite de trouver cette sortie malgré la taille de casque.



La vidéo de la reconstitution en 3D





Merci et bravo à Crashalong pour cette animation 3D qui représente en attendant les analyses officielles de la FIA une des meilleures sources d'analyse.
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Grand Prix de Bahrein

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