F1 analyse : Les  » Monkey Seat  »

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Dans ce billet, nous parlerons des  » Monkey Seat « , ces sièges de singe, qui participent à l’appui aérodynamique sur l’arrière des monoplaces.

En 2014 et suite au déficit en aérodynamique imposé par le nouveau règlement technique, comme par exemple la disparition des Beam Wing (poutre basse d’aileron, chargée de renforcer la structure de l’aileron arrière et de servir comme aileron générant de l’appui.), les Monkey Seat sont plus que jamais devenus un élément sur lequel les équipes ont beaucoup travaillé, en particulier grâce à l’échappement unique et central.

Il y a trois écoles pour leurs utilisations par les équipes :

Les Monkey Seat sous l’échappement

Les Monkey Seat soufflés par l’échappement

Les Monkey Seat qui combinent les deux effets

Monkey Seat sous l’échappement, exemple : la RB10 de Red Bull Racing

Une philosophie de Monkey Seat qui n’est pas sans rappeler le système du double DRS vu l’an passé sur les Mercedes, Lotus, Sauber et RBR, où les équipes « soufflaient » de l’air sous l’aileron afin de réduire la trainée de celui-ci :

Monkey Seat Red Bull (flèche rouge)

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L’air frais va heurter le monkey seat et se retrouver projeté en direction de sous l’aileron arrière, cette couche d’air créée s’opposera au gaz d’échappement en les obligeants à prendre en partie la même direction.

 

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Ce système a pour but d’accélérer et d’augmenter le volume d’air circulant sous l’aileron afin de réduire la trainée, ce dispositif est particulièrement efficace en ligne droite, ce qui rend la RB10 très rapide en ligne droite, même sans action sur le DRS.

De plus cet effet de soufflage, sous l’aileron créé une zone de dépression, favorisant l’appui , du fait que l’air poussé vers le haut par le Monkey Seat et les gaz d’échappement amené par le flux d’air, l’air derrière l’aileron se vois aspirer sous forme de turbulence et créé ainsi une dépression, donc, il est plus facile à l’air appuyant sur l’aileron de « tasser » la monoplace. (flèches en spirale bleu foncé):

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Sur la photo ci-dessous vous pouvez observer à quel niveau l’effet de soufflage et de la dépression s’applique (Nuance jaune) :

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Il y a une deuxième philosophie d’exploitation du Monkey Seat grâce au gaz d’échappement, celle vue sur La McLaren MP4-29 ou la Mercedes W05, ou cette fois les ingénieurs ont choisi de souffler les gaz d’échappement sous un Monkey seat :

 

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Cette fois-ci, il s’agit de créer une zone de dépression sous le monkey seat, afin de favoriser l’appui créé par le diffuseur, chez McLaren ce système est combiné à la suspension  » Butterfly  » afin de maximiser ses performances : retrouvez le fonctionnement de la suspension papillon McLaren : —ICI—

Le principe de souffler les gaz d’échappement sous le monkey seat va créer une accélération de ceux-ci et aspirer l’air frais qui vient heurter le « siège de singe », par effet venturi et aspirer le flux d’air environnant, créant ainsi une dépression permettant à la force d’appui du diffuseur d’augmenter.

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Sur la photo ci-dessus, on voit l’air frais (flèches bleu ciel) aspiré par les gaz d’échappement (flèches orange) par effet venturi, et le flux d’air environnant (flèches bleu foncé) aspiré par le souffle des gaz et d’air frais combiné, c’est ainsi qu’est créée le vide d’air, donc la dépression.

Avec ce montage, les équipes opèrent la dépression au niveau du diffuseur (zone jaune)

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Cette technique est efficace dès que le moteur tourne, la dépression est déja créée, à faible vitesse, comme à haute vitesse, l’appui arrière est favorisé, attention toutefois, la protection thermique sur la Crash Structure arrière est nécessaire, la chaleur environnante avec ce montage est très élevée, du fait que les gaz d’échappement frôlent la surface de la crash structure.

Je disais qu’il existait 3 écoles pour les Monkey Seat cette saison, le troisième, combine les deux techniques, comme Williams et Marussia par exemple :

Marussia, la volonté est de créer une dépression basse à l’arrière, à l’image de ce que je viens de décrire ci-dessus et de souffler les gaz et air frais sous l’aileron, à la philiosophie de l’ont peut tout faire, je répond, oui, mais au risque de ne pas maïtriser parfaitement les deux techniques :

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Cet angle brutal, très tendu vers le haut opéré sur le monkey seat de la Marussia, va faire perdre en vélocité des gaz d’échappement, réduisant la zone de dépression inférieure de ce fait.

Chez Williams, cet effet a été pris en compte, c’est un autre étage d’aileron qui guidera une partie du flux d’air frais sous l’aileron arrière.

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