Le volant, toute une histoire pour diriger une monoplace

En anglais, le “volant” se nomme “steering wheel”. “Steering” signifie “pilotage” et “wheel”, “roue”. Littéralement le volant se traduit de l’anglais par le “pilotage de roues”. En somme, un volant est fait pour diriger des roues (Motorsport Tech, the modern Formula 1 steering wheel) . Cependant, avez-vous déjà vu un volant de Formule 1 ? Il ressemblerait presque à un sapin de Noël, décoré d’une multitude de boutons, de diodes multicolores, de palettes et de molettes. Mais savez-vous que les volants en Formule 1 n’ont pas toujours été si complexes ?

Une grande évolution au fil des ans

La Formule 1 débute en 1950 comme petit championnat européen. À cette époque, le volant n’était … qu’un volant. Composé de bois, de cuir et de métal, il se veut fin mais imposant. Son diamètre particulièrement grand permet au pilote dans la voiture de se maintenir pendant les virages. Il sert aussi à compenser le manque de direction assistée. Et oui ! Dans les années 50, on n’a pas encore inventé, pour les monoplaces, le système qui permettra d’opposer une résistance du volant dans les virages ou encore de le redresser automatiquement à la sortie d’un virage (Wikipédia, Direction Assistée). Simple et efficace, ce volant a pour fonctionnalité de seulement diriger les roues. Cependant, étant fermement vissé et soudé à la colonne de direction, il présente un bémol majeur. En effet, il peut être très dangereux et parfois devenir mortel en cas d’impact avec une rambarde ou un autre pilote.

Faisons maintenant un saut dans le temps. Rendez-vous dans les années 70 où nous trouvons un volant plus épais et au diamètre moins imposant que ces prédécesseurs. Pour cause, la monoplace change et évolue elle aussi. Le volant suit donc ces évolutions. Pour améliorer la sécurité des pilotes, certains teams ajoutent un interrupteur servant de coupe-circuit. Bien utile lors d’un accident pour éviter tout départ de feu.

Les années 80 marquent un premier gros tournant dans l’histoire du volant. Premièrement, l’arrivée des moteurs turbocompresseurs fait apparaître un autre interrupteur contrôlant un boost de turbo, semblable à un champignon sur Mario Kart. Deuxièmement, la communication par radio se développe et crée le premier bouton d’une longue série, le “push to talk”. Il permet au pilote de communiquer avec son équipe durant la course. Enfin, nous découvrons le “quick release”, se traduisant par “libération rapide”. C’est un système permettant de fixer et détacher le volant et la colonne de direction. Cette innovation facilite ainsi l’entrée et la sortie des pilotes dans leur monoplace.

En 1990, la forme du volant change. Il prend une forme plus elliptique permettant une meilleure prise en main pour le pilote avec l’apparition de poignées sur ses côtés. Ces années-là décorent le volant de boutons, de molettes et de palettes en tout genre. Nous voyons apparaître un volant déjà beaucoup plus similaire à ceux aujourd’hui utilisés.

Cette similarité va s’accroître dans les années 2000 avec l’apparition d’un écran. L’écran se charge de transmettre les informations concernant la vitesse et le rapport utilisé au pilote. Fini les compteurs sur le tableau de bord ! Puisque la dernière donnée à laquelle ils étaient associés, le régime moteur, se transmet maintenant via des diodes au-dessus de l’écran. Cette période marque un changement aussi dans le choix des matériaux utilisés. Le volant est maintenant fait de carbone pour perdre du poids dans la monoplace.

Même si le volant de 2000 a presque atteint ceux d’aujourd’hui, ce sont les années 2010 qui marquent, pour le moment, la fin de l’évolution. Elles apportent des changements avec un écran plus grand et des données supplémentaires sur celui-ci(Motorsport, 60 ans d’évolution).

Et voilà comment faire un volant de Formule 1 actuel : du carbone, un grand écran, des petites lumières, des palettes, des commandes rotatives et surtout beaucoup de boutons. 

Mais que signifient chacun de ces éléments ?

Un écran digne du cinéma

Situé au centre du volant, l’écran permet d’afficher les informations importantes. Avec ses 5 pouces de grandeur, le pilote peut aisément retrouver chaque information lorsqu’il roule. La position et l’organisation de chaque information peut dépendre du team et du pilote. Mais voyons quelles sont les données disponibles sur le volant. Nous allons diviser toutes ces informations en deux catégories : concernant la session en cours ou concernant la voiture en elle-même.

L’écran affiche la vitesse à chaque instant de la session. Lorsque l’on parle de session, cela peut être une session d’essais, de qualifications ou la course. Chaque session a un temps imparti. L’écran affiche donc le temps restant de la session en cours. Il donne aussi le nombre de tours déjà parcourus dans la session. Ensuite, il permet au pilote de connaître le chronomètre de son dernier tour et l’écart par rapport au tour de référence (en secondes). À savoir que le tour de référence, c’est le tour le plus rapide effectué durant la session. L’écart est positif si le pilote est moins rapide et négatif s’il est plus rapide que le premier. Il faut savoir que les temps sont généralement affichés au millième tant l’écart entre certaines monoplaces est petit. Ces informations sont importantes au pilote pour savoir où il se situe en termes de performance et ériger une stratégie pour faire le meilleur temps avant la fin du chrono de la session en cours.

La monoplace est une voiture très sensible. Chaque changement peut affecter les performances de la voiture. En dehors des ingénieurs aux stands, le pilote doit aussi garder un œil sur les données de sa voiture pour réguler certains paramètres sur lesquels il a le contrôle. C’est donc pour cela que nous retrouvons le régime du moteur en tours/min et le rapport de boîte enclenché. Le pilote peut ainsi réguler le moteur en cas de sur-régime ou de sous-régime. Bien que ce ne soit pas le même ordre de grandeur (10 000 tours/min pour une F1 et environ 2 000-3 000 tours/min pour une voiture classique) ces informations sont aussi disponibles sur nos voitures. Les Formule 1 sont des voitures hybrides. Ainsi elles ont un moteur et une batterie. C’est pour cela que le volant affiche aussi le niveau de charge de la batterie. Le pilote peut donc savoir s’il peut accélérer ou ralentir pour économiser sa batterie. Ensuite, nous pouvons trouver les données concernant la température des pneus. Pour chaque pneu, l’écran affiche l’écart de température par rapport à la température ciblée (en degrés). Des pneus trop chauds ou trop froids peuvent entraîner du sous-virage ou du sur-virage (glissement du train arrière ou du train avant). Enfin, dernière information visible sur tous les volants; la balance des freins. Lorsqu’elle est positive, le freinage se fait au niveau des roues avant et lorsqu’elle est négative, le freinage se fait au niveau du train arrière (F1 auto journal, les secrets d’un volant de F1).

L’écran affiche donc un nombre d’informations important, aujourd’hui indispensables à la stratégie de l’équipe et du pilote. Ces données peuvent parfois amener à faire des réglages en piste. Pour cela, le volant est composé de boutons, ayant tous une fonctionnalité qui lui est propre.  

Un volant aux mille et uns boutons

Radio, voix des stands, DRS, les boutons présents sur le volant peuvent (presque) tout contrôler. Reprenons la figure 7 pour comprendre à quoi sert chaque bouton. Attention, chaque volant est différent selon l’écurie et même le pilote. Les différents boutons peuvent avoir des appellations ou des positions différentes mais chacun d’eux est disponible sur chaque volant.

Le premier bouton sert à ouvrir le système DRS (Drag Reduction System). C’est un système qui permet d’ouvrir l’aileron arrière, donnant plus de vitesse de pointe à la voiture en jouant avec l’aérodynamique. 

Nous ne parlerons que brièvement des boutons 2 et 10 qui gèrent des réglages compliqués concernant le moteur.

Le troisième bouton permet de passer la voiture en neutre, au point mort. Il n’est utile que lorsque la voiture est à l’arrêt pour éviter qu’elle ne roule en cas de pente.

Ensuite, les boutons 4 et 5 concernent la voie des stands. La vitesse étant limitée à 80km/h le bouton 4 permet de limiter la vitesse de la voiture pour les stands. On parle de “PL” (Pit Limiter) chez Mercedes ou Alfa Roméo, de “PIT” chez RedBull ou Alpine et de “P” chez Ferrari (voir figure 8). Cependant, avant de rentrer aux stands, l’équipe doit prévenir le pilote et, en retour, le pilote doit confirmer à l’équipe qu’il va bien s’arrêter via la commande 5. Elle peut prendre les noms de “OK” ou “PC” (Pit Confirm) selon les teams.

Le huitième bouton gère la balance des freins. Celui de droite permet d’avoir des freins sur le train avant (positif) et le bouton de gauche sur le train arrière (négatif).

Le bouton 9 sert à marquer un moment donné. Cela permet au pilote, si les données lui paraissent anormales ou autres, de marquer le moment pour que les ingénieurs puissent facilement le retrouver par la suite afin de contrôler ces données.

En 11, le bouton permet de déployer un maximum de puissance pour le départ de la course. Au départ d’une course, une formule 1 atteint les 200 km/h en 4,6s environ grâce à ce bouton (RedBull, Formule 1 vs Motogp).

Enfin, le douzième bouton prend la technologie du “push to talk”. C’est celui-ci qui, maintenu enfoncé, permet au pilote de répondre à son ingénieur de course. Il peut prendre des appellations différentes selon les écuries. Par exemple, on parle de “radio” chez Ferrari et de “talk” chez Mercedes (voir figure 9) (TheDrive, F1 steering wheel).

Les boutons et l’écran ne sont pas les seules commandes et informations présentes sur le volant. Il existe aussi les palettes, les commandes rotatives et les diodes. Et chacun de ces éléments a une fonction unique. 

Et le reste alors ?

Les palettes sont situées à l’arrière du volant. Elles permettent, par un mouvement de bascule, de changer de rapport. Généralement on trouve deux palettes, une qui, à droite, passe une vitesse supérieure et rétrograde à gauche et une seconde qui sert d’embrayage (Konbini, Esteban Ocon, …, son volant de F1). Parce que oui, dans une Formule 1, on n’embraye pas avec le pied mais avec la main ! Cependant, il a un jour existé une troisième palette assez particulière. Seulement disponible sur le volant de la Ferrari de Sebastian Vettel, son existence est restée un moment secrète. Ferrari avait tout fait pour que personne ne puisse voir cette palette. Son utilité est toujours restée mystérieuse bien que certaines théories puissent exister (Motorsport, La mystérieuse troisième palette). 

Les molettes gèrent des réglages plus techniques comme le moteur (en 7), le différentiel (en 6) ou encore la balance des freins (en 8), cumulée avec certains boutons.  

Aussi il existe des commandes rotatives qui sont comme des boutons capables d’être tournés. Il y en a environ 3 par volants. La première (en 13) sert à sélectionner les réglages prédéfinis du moteur en fonction de la situation en session. La deuxième (en 14) sert à changer plusieurs paramètres comme le volume de la radio. La troisième (en 15) permet, elle aussi, de contrôler certains paramètres du moteur.

Enfin, en tant que dernier élément notable du volant, nous retrouvons les LEDs. Une ligne de LEDs au-dessus de l’écran permet de prévenir le pilote lorsqu’il doit changer de vitesse. Au début les LEDs s’allument en vert, puis en jaune/orange et enfin en rouge lorsque le moteur est en sur-régime et que le pilote doit changer de vitesse pour éviter une surchauffe. Ensuite les LEDs situées sur les côtés de l’écran prennent la couleur du drapeau agité par les commissaires lors des sessions (TheDrive, F1 steering wheel). 

Et voilà ! Vous connaissez maintenant les généralités du volant d’une Formule 1. Cet article ne rentre pas dans les détails très techniques de ce petit bijou. Donc si vous voulez approfondir je vous incite à faire plus de recherches sur ce sujet passionnant. Un conseil, si vous cherchez des détails vraiment poussés il est préférable de parler un minimum anglais pour pouvoir lire les rapports de la FIA ou des écuries qui seront les sources les plus fiables que vous pourrez trouver. 

Écrit par Joyce Devaud