La Formule 1 continuent d’être la source d’innovations technologiques

Même si les bolides de la Formule 1 ressemblent parfois plus à des avions de chasse qu’aux voitures que l’on conduit tous les jours, ils continuent d’être la source d’innovations technologiques pas seulement utiles en course automobile. Cela devrait même aider la transition verte, mais pas toujours de la façon qu’on le croirait.

On aime bien dire, dans le monde de la Formule 1, que les technologies de pointe développées dans le sport automobile finissent, un jour ou l’autre, par passer « de la piste de course à la route ».

Certains automobilistes pourraient toutefois être tentés d’en douter devant le spectacle de ces coûteuses et fragiles bombes de puissance qui ont besoin d’ailes de carbone pour ne pas s’envoler. Pire, on pourrait se demander si, à l’ère de l’urgence du virage climatique, ces petites merveilles d’ingénierie n’iraient pas très exactement dans la direction opposée à une vitesse hallucinante, dans un rugissement de moteurs et une odeur de caoutchouc brûlé.

Alexandre Hazboun a beau chercher, il ne comprend pas comment on pourrait remettre en cause la contribution de la Formule 1 aux avancées technologiques du monde de l’automobile. Passionné de F1 depuis l’enfance, l’étudiant en génie mécanique a choisi Polytechnique Montréal en raison de son programme d’échange avec une université suédoise considérée comme une pépinière d’ingénieurs en course automobile. En attendant de pouvoir mettre le cap sur cette université, il fait partie de l’équipe qui conçoit et fabrique une monoplace de course électrique à Poly.

Par où commencer ? La Formule 1 a inventé, ou contribué à perfectionner : la suspension active, les freins antiblocage des roues, le contrôle informatique de la traction et les systèmes de transmission semi-automatique qu’on peut actionner depuis le volant. Elle a été au cœur de la mise au point des moteurs hybrides (à combustion et électrique) et de leurs systèmes de récupération d’énergie cinétique (au freinage) et thermique (chaleur du gaz d’échappement).

« C’est vrai que ma Mazda 3 n’a pas d’ailerons, mais ça ne m’étonnerait pas que les ingénieurs qui l’ont conçue aient utilisé des technologies aérodynamiques développées en course automobile, ne serait-ce que pour en réduire la traînée et la consommation d’essence. »

Professeur de génie mécanique à l’École de technologie supérieure et ancien ingénieur au sein de l’écurie de Formule 1 britannique McLaren au tournant des années 2010, Pierre Bélanger cite les mêmes exemples et en donne d’autres. Il faudrait parler de tous ces capteurs dont sont désormais truffées nos voitures et qui en sondent chacune des composantes en temps réel. Il faudrait aussi mentionner tous ces systèmes électroniques et ces logiciels qui optimisent le fonctionnement de systèmes de plus en plus complexes.

Le dilemme de la F1

Sommet du sport automobile, la Formule 1 est déchirée entre deux objectifs souvent contradictoires : présenter le summum de l’innovation technologique et permettre aux meilleurs pilotes du monde de se battre à armes égales de manière aussi sécuritaire que possible.

« Moi, j’avoue, c’est la compétition technologique entre les équipes qui m’intéresse le plus, dit Pierre Bélanger. Vous ne trouverez pas beaucoup d’endroits dans le monde où des ingénieurs peuvent explorer de nouvelles idées durant la semaine et les tester en piste dès le week-end suivant. La compétition entre les pilotes, elle se fait surtout entre les deux coéquipiers d’une même équipe. »

La volonté de maintenir une certaine parité entre les écuries et d’éviter que la technologie ne prenne trop le pas sur l’adresse des pilotes a incité les autorités du sport à freiner ou à interdire plusieurs innovations technologiques, constate l’ingénieur. Cela a largement incité les équipes à aller chercher du côté de toutes sortes de dispositifs aérodynamiques aux applications plus limitées pour le commun des mortels.

Une année de changements

C’est une tout autre histoire cette saison, que l’on dit marquée par le plus grand rebrassage des règles techniques de la Formule 1 de son histoire. Entre autres changements introduits, on note une nouvelle étape dans son parcours vers la carboneutralité pour 2030, dont l’adoption d’un nouveau carburant synthétique vert (notamment fabriqué à partir de capture de carbone, de déchets municipaux et de biomasse non alimentaire), mais surtout de nouveaux moteurs.

Passés en mode hybride depuis quelques années déjà, ces « groupes motopropulseurs » ont vu leurs unités électriques tripler de puissance cette année, ce qui a permis de faire bondir de 20 % à 50 % leur part de l’énergie fournie, à parité avec les moteurs V6 turbo à combustion auxquels ils sont couplés.

Cette évolution, associée à l’adoption d’un système plus simple et plus efficace de récupération d’énergie pour recharger la batterie, a renouvelé l’intérêt de grands fabricants automobiles pour la F1. Par l’intermédiaire de leurs marques Cadillac et Audi, l’américaine General Motors et l’allemande Volkswagen se sont jointes aux Ferrari, Mercedes, McLaren et autres marques déjà présentes. L’américaine Ford et la japonaise Honda en ont aussi profité pour faire un retour à titre de motoristes.

« Le sport automobile a un double rôle, notamment en matière environnementale », a dit en entrevue au Devoir jeudi Alice Roche-Naude, directrice du développement durable à la Fédération internationale de l’automobile, en marge d’une conférence sur l’innovation durable à Montréal. « C’est un environnement d’innovation et de performance extraordinaire, capable de produire d’importantes avancées. C’est aussi une plateforme qui permet de montrer au public qu’il est possible de maintenir un très haut niveau de performance tout en réduisant son impact environnemental. »

Au-delà des moteurs

Mais le chemin vers la carboneutralité ne se fera pas seulement en piste et devra s’adapter à la réalité changeante d’un pays à l’autre, a expliqué lors du même événement Elen Jones, responsable du programme de développement durable de la Formule 1. Les voitures en piste ne comptaient elles-mêmes que pour environ 1 % des émissions de gaz à effet de serre de la F1 en 2022. En comparaison, par exemple, plus de la moitié des émissions de ce grand cirque automobile étaient attribuables au transport des équipes à travers le globe et à d’autres éléments logistiques.

C’est d’ailleurs l’une des raisons pour lesquelles la tenue du Grand Prix du Canada a été devancée cette année, pour coller la course montréalaise à celle de Miami, alors que les deux événements étaient autrefois séparés par un aller-retour en Europe.

Aucun sport professionnel n’est aussi ambitieux dans ses objectifs environnementaux et transparent dans ses résultats obtenus, estime Maddy Orr, professeure en écologie du sport à l’Université de Toronto. Ce que cela permet de constater, c’est notamment la complexité et les nombreuses ramifications du problème. Au-delà de la technologie des voitures, le virage vert ne se fera pas sans intervenir également auprès de l’ensemble des acteurs impliqués, y compris le public.

Ainsi, si vous demandez à Sven Beiker quelle prochaine innovation technologique en Formule 1 pourrait avoir le plus grand impact sur nos sociétés, il ne vous parlera pas de moteurs. Dirigeant de Silicon Valley Mobility, une firme-conseil californienne spécialisée en technologies logistiques, il vous vantera plutôt la formidable capacité des écuries de collecter des masses de données en piste et d’adapter leurs stratégies en temps réel.

Il rêve de centres de contrôle qui, aidés par l’intelligence artificielle, optimiseraient les différents modes de transport et géreraient le flot du trafic pour réduire la pollution et la congestion. « Avec nos voitures qui viennent déjà avec au moins quatre caméras, on pourrait même détecter les nids-de-poule et dépêcher des unités pour les réparer. »