Essais F1 : ce que la pré-saison à Bahreïn nous révélera sur 2025

Les essais de pré-saison sont une véritable énigme en Formule 1. Les fans sont toujours ravis de voir de nouvelles voitures en piste, mais sans élément compétitif lors d'une journée d'essais, les temps au tour n'ont relativement aucune importance.

Alors, que vont réellement faire les équipes au cours des trois jours à Bahreïn ? Et peut-on tirer des leçons des chronos à la fin de la semaine ?

Pourquoi les équipes de F1 effectuent-elles des essais ?

Bien que les voitures de Formule 1 soient conçues avec le plus grand soin, elles ne sont pas moins des expériences scientifiques à 320 km/h lorsqu'elles sont testées pour la première fois sur la piste. Jusqu'au moment où la voiture quitte le garage, ses performances n'existent que dans un monde semi-virtuel de simulations et de tests en soufflerie à l'usine. Les résultats dans le monde réel peuvent parfois être très différents, ce qui est inquiétant pour les équipes.

Lors des essais de pré-saison, les équipes de F1 suivent un processus rigoureux de mise au point et de perfectionnement pour s'assurer que leurs voitures sont aussi rapides et fiables que possible lorsque les courses commenceront en Australie le 16 mars. Dans le passé, ce processus s'étalait sur 10 jours ou plus, mais pour réduire les coûts, le nombre de jours en piste avant la première course a été réduit à trois ces dernières années.

La première matinée d'essais est généralement consacrée à vérifier les systèmes de la voiture pour s'assurer que tout fonctionne correctement. Bien que les équipes disposent de bancs d'essais avancés dans leurs usines et qu'elles aient probablement effectué un rodage de 200 kilomètres avant les essais officiels, rien ne vaut le roulage de la voiture dans la chaleur du désert de Bahreïn. Les contrôles du système de refroidissement, du système hydraulique et du système électrique sont essentiels pour éliminer tout problème de fiabilité le plus tôt possible.

Dans sa configuration de course, une voiture de F1 embarque plus de 300 capteurs, qui génèrent jusqu'à 90 mégaoctets de données par tour. Mais lors des essais, ces chiffres sont encore plus élevés pour récolter autant de données réelles que possible. Les capteurs des voitures de F1 sont parfois trop petits pour être repérés et sont souvent placés sous la carrosserie pour mesurer la température, l'inertie et les charges. Mais lorsqu'il s'agit de comprendre l'aérodynamique d'une voiture, les capteurs sont souvent impossibles à manquer.

De grandes barrières métalliques, appelées râteaux, sont fixées aux voitures derrière les zones sensibles du flux d'air afin de mesurer la pression de l'air et de comprendre les structures d'écoulement autour de la voiture. Les râteaux sont constitués d'une série de tubes de Pitot, qui mesurent la vitesse de l'air, et leurs relevés sont comparés aux travaux que les équipes ont menés pendant l'hiver dans la soufflerie et via la dynamique des fluides numérique (CFD). Si les données du monde réel correspondent aux simulations, une équipe est déjà à plusieurs pas de l'extraction du véritable potentiel de la voiture lors de la première course. Si ce n'est pas le cas, l'équipe est déjà sur la défensive.

Une autre méthode pour comprendre le flux d'air dans le monde réel consiste à arroser la voiture de peinture « Flow-Vis » et à observer comment le liquide coloré à base d'eau se répand sur la carrosserie à grande vitesse. Cette méthode étonnamment simple permet aux ingénieurs de voir si les surfaces aérodynamiques ont l'impact escompté sur le flux d'air.

Le retour d'information du pilote est un autre outil essentiel pour comprendre une nouvelle voiture. Le retour d'information de la direction et la sensation de freinage sont également des éléments à vérifier en premier lieu, même s'il faut parfois plus d'une demi-saison avant qu'un pilote ne soit vraiment satisfait des détails les plus fins. Les pilotes peuvent également aider les ingénieurs à comprendre où le temps au tour s'épuise en décrivant le comportement de la voiture à différentes étapes de différents types de virages.

Une fois que les fondamentaux de la voiture fonctionnent correctement, les équipes se concentrent sur les réglages. Trouver le bon réglage est essentiel pour débloquer les performances, et ce processus occupera la grande majorité des trois jours de tests.

Connaître la réaction d'une voiture à différentes hauteurs de caisse, angles d'aileron et réglages de suspension permet à l'équipe de se constituer une boîte à outils de solutions à exploiter dans différentes situations plus tard dans la saison. Les ingénieurs passeront une grande partie des tests à effectuer des « balayages » de différentes combinaisons de réglages pour découvrir ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas avec différentes charges de carburant et différents composés de pneus. Acquérir autant de connaissances que possible à ce stade de l'année peut s'avérer payant plus tard dans la saison lorsque des problèmes de maniabilité apparaîtront dans le feu de la compétition.

Une voiture fiable qui répond bien aux changements de configuration est l'objectif du dernier jour de pré-saison, ainsi que des tonnes de données pour éclairer les prochaines étapes du développement de la voiture à l'usine.

Comment repérer qui est rapide et qui ne l'est pas

Les temps au tour tels qu'ils apparaissent sur les écrans de chronométrage donnent rarement une image précise de l'ordre de la compétition. Une faible charge de carburant et un jeu de pneus tendres neufs peuvent faire paraître une voiture moyenne plus rapide que la voiture la plus compétitive avec beaucoup de carburant et des pneus durs usés. Par conséquent, l'ordre à la fin de chaque journée peut être trompeur.

Les composés des pneus sont essentiels pour les performances sur un tour lors des essais. Les composés Pirelli sont numérotés C1, C2, C3, C4, C5 et C6, le C1 étant le composé le plus dur et le C6 - un nouveau composé utilisé dans les courses en ville cette année - le plus tendre. Le caoutchouc plus tendre offre plus d'adhérence chimique et de performances, mais est moins durable sur plusieurs tours. Les temps les plus rapides lors des essais sont généralement réalisés avec des pneus à composé plus tendre, mais si une voiture utilisant des C2 est seulement un dixième de seconde plus lente qu'une voiture avec des C5, il est probable que la voiture avec le composé plus dur ait un avantage sous-jacent en termes de rythme.

Les températures fluctuent également tout au long de la journée, Bahreïn offrant des conditions de piste optimales une fois le soleil couché et le bitume refroidi. Par conséquent, un temps réalisé sur des C5 sous le soleil de midi n'est pas comparable à un temps réalisé sur le même circuit sous les projecteurs en fin de journée.

La charge en carburant d'une voiture est également un facteur majeur de performance, et jusqu'à 10 kilogrammes ajouteront environ 0,3 seconde au temps au tour. Autrement dit, une voiture avec un réservoir plein sur le circuit international de Bahreïn peut être jusqu'à 3,5 secondes plus lente par tour que lorsqu'elle roule avec juste assez de carburant pour un seul tour.

De l'extérieur, il n'y a aucun moyen de savoir quelle quantité de carburant une voiture a à bord, et les équipes ne sont pas obligées de le dire à qui que ce soit. Par conséquent, le meilleur temps au tour lors d'essais peut être réalisé par une équipe roulant avec 60 kilos de carburant dans le réservoir, alors qu'une voiture fondamentalement plus lente peut paraître étonnamment compétitive en roulant avec 10 kilos sur les mêmes pneus au même moment de la journée.

Charger la voiture avec du carburant pendant les essais est souvent appelé « sandbagging » (terme de la F1 désignant une équipe qui cache intentionnellement ses performances), mais la vérité est qu'une charge de carburant comprise entre 60 et 30 kilogrammes offre une base de référence plus pratique pour comprendre les performances d'une voiture.

Même si les temps les plus rapides ne donnent pas une image fiable, il est toujours possible de déterminer qui est rapide et qui ne l'est pas en fouillant plus profondément dans les données disponibles. En reconnaissant certains schémas dans les temps au tour, il est possible de mieux comprendre ce qui se passe réellement et de commencer à faire des prédictions sur qui a réalisé la plus grande amélioration de performance au cours de l'hiver.

Une façon de lever l'incertitude sur les charges de carburant est de rechercher des équipes qui tentent des simulations de course. La plupart des équipes s'efforceront d'en faire une avant la fin des trois jours afin de comprendre comment la voiture se comporte sur une distance de Grand Prix à mesure que les niveaux de carburant baissent et que l'usure des pneus s'installe.

Pour parcourir une distance de course sans retourner au garage pour faire le plein, les voitures devront quitter les stands au début de la course avec une charge de carburant proche de la charge maximale de 110 kilogrammes. Ces simulations de course peuvent être identifiées en sélectionnant des relais de 57 tours dans les données de chronométrage. Une fois que nous savons que les voitures démarrent avec la même charge de carburant pour effectuer le même nombre de tours, il est beaucoup plus facile de comparer les performances.

Ce n'est pas une science exacte car l'heure de la journée, les conditions de piste, les modes moteur et les stratégies de pneus peuvent fausser les résultats, mais en règle générale, c'est le meilleur moyen de construire une image plus précise des performances en supprimant certaines des questions sur la charge de carburant.

Si les essais permettent généralement de mettre en place un certain ordre, celui-ci n'est pas toujours représentatif de la première course. Une voiture rapide sur le circuit international de Bahreïn - une piste qui récompense une bonne traction, une stabilité de freinage et une faible dégradation des pneus arrière - pourrait ne pas être aussi compétitive sur l'Albert Park de Melbourne, qui présente une surface de piste plus lisse, des profils de virages différents et un climat plus imprévisible.

De plus, les équipes chercheront à développer leurs voitures autant que possible entre le premier test et la première course, avec des packages d'améliorations déjà en cours d'élaboration pour les premières courses. Une voiture qui démarre lentement lors des essais pourrait également être à quelques changements de réglages près pour obtenir un rythme nettement plus élevé, et la clé de cette performance pourrait n'apparaître qu'après que les données de test auront été entièrement analysées à l'usine.