Honda vient de construire la soufflerie la plus avancée au monde dans l'Ohio

Jonathan M. Gitlin - 21 mars 2022 14:00 UTC

EAST LIBERTY, OHIO—Au cours du week-end, la Formule 1 est revenue en action avec sa première course de l'année. Depuis plusieurs décennies, le sport est dominé par l'appui et l'application de l'aérodynamique. Vous pourriez donc penser que la soufflerie de route roulante la plus avancée au monde se trouve en Angleterre, où la plupart des équipes sont basées, ou peut-être à Maranello en Italie.

Mais malgré l'accent bien financé du sport sur le flux d'air, la F1 n'est plus le dernier mot dans les souffleries de route roulante. Maintenant, cet honneur revient à Honda Automotive Laboratories of Ohio (« HALO »), où une nouvelle installation de 124 millions de dollars et 192 mph (310 km/h) est sur le point de commencer ses opérations.

HALO est basé au Transportation Research Center, un terrain d'essai de véhicules et une piste d'essai à un peu moins d'une heure de Columbus. C'est une installation relativement modeste de l'extérieur, certainement comparée au tunnel d'apparence spectaculaire de Ferrari, conçu par Renzo Piano en Italie. Mais comme pour les gens, c'est ce qu'il y a à l'intérieur qui compte vraiment.

Le cœur - ou peut-être plus précisément le poumon - du tunnel à jet ouvert de trois quarts de huitième mile (201,2 m) est un ventilateur de 26,2 pieds (8 m), entraîné par un moteur General Electric de 6 700 ch (5 MW). Les 12 pales en fibre de carbone du ventilateur sont fixées en place, avec seulement 0,2 pouce (4 mm) de dégagement par rapport à la paroi du tunnel. Et malgré une vitesse de pointe de seulement 250 tr/min, le ventilateur est encore plus équilibré que le rotor d'un turbocompresseur.

Si 250 tours par minute vous semble assez faible, vous avez raison : à vitesse maximale, l'air sortant du ventilateur ne se déplace qu'à 25 mph (40 km/h). De là, l'air passe à travers un échangeur de chaleur massif de 3 789 pieds carrés (352 mètres carrés), qui permet à l'installation de maintenir l'air à une température constante, n'importe où entre 50 et 122 ˚ F (10 et 50 ˚ C).

"La raison pour laquelle nous faisons cela est principalement à des fins acoustiques. Les voitures sont faites d'aluminium, de plastique, de fibre de carbone et de caoutchouc, et elles se dilatent et se contractent toutes à des rythmes différents. Donc, toutes ces choses ouvrent des lacunes, comblent des lacunes", a expliqué Mike Unger de Honda, qui est responsable de toutes les activités de soufflerie chez HALO.

Depuis l'échangeur de chaleur, l'air traverse une série d'aubes directrices tout en faisant le tour du tunnel. Mais le tunnel se contracte à travers une buse devant la salle d'essai, ce qui comprime l'air jusqu'à un facteur de 7:1, l'accélérant à une vitesse maximale de 192 mph (310 km/h).

Ce qui se passe ensuite dépend de la configuration de la salle de test. Pour tester les performances aérodynamiques à grande vitesse - pour la prochaine voiture LMDh d'Acura, ou la voiture de sport NSX, peut-être - le test impliquera probablement la route roulante à large ceinture. Cette ceinture en acier de 0,03 pouce (0,8 mm) se déplace à la même vitesse que l'air, la voiture étant montée sur des bras qui la maintiennent en place tout en permettant aux roues de tourner. Le test mesure également les changements de portance, de traînée et de tangage.

La route roulante ne se limite pas non plus à tester une voiture de front. Il est en fait monté sur une plaque tournante à 180 degrés qui permet non seulement aux ingénieurs et aux techniciens de mettre en place leurs tests plus facilement, mais leur permet également d'étudier l'effet des vents de travers et du lacet.

Malgré ses capacités impressionnantes à cet égard, de tels tests à grande vitesse représenteront probablement une minorité du travail effectué à HALO. L'aérodynamique des voitures de route devient plus importante que jamais à mesure que les constructeurs automobiles s'électrifient, car même de petites réductions de traînée signifient une augmentation de l'efficacité. Pour ce genre de tests, être capable d'atteindre 192 mph est peu utile.

C'est pourquoi le tunnel a été conçu avec des routes roulantes interchangeables. Il faut environ quatre heures pour échanger l'un des modules de route roulante de 44 tonnes (40 tonnes) contre l'autre. La deuxième came de route roulante permet une vitesse maximale de 155 mph (250 km / h) et comporte cinq courroies - une pour chaque pneu et une cinquième qui passe sous la longueur du véhicule à l'intérieur de la voie des roues. Deux fentes apparaissent dans le sol devant chacune des ceintures, contrôlant la couche limite qui, autrement, confondrait les résultats.

Les véhicules d'essai ont leurs freins et leur suspension déconnectés afin que les roues puissent tourner sans traînée parasite (les voitures sont montées sur des cellules de charge qui maintiennent le véhicule à une hauteur de caisse constante). De plus, HALO dispose d'un système de balayage laser pour calculer la zone frontale d'une voiture en environ deux minutes - des informations d'une importance vitale si les résultats de la soufflerie doivent avoir un sens.

Les constructeurs automobiles électrifiants ne sont pas seulement intéressés par la rationalisation de leurs machines. Sans la symphonie bruyante qu'est un groupe motopropulseur à moteur à combustion interne, tout le monde doit maintenant améliorer son jeu en termes de bruit du vent, également appelé « aéroacoustique ».

La route roulante n'est pas nécessaire pour les tests aéroacoustiques, de sorte que la voiture repose sur une couverture acoustique qui protège la ceinture. (Il est probablement plus facile de couvrir uniquement l'un des deux modules de route roulante que de créer un troisième module pour les tests de bruit, car un autre module prendrait encore quatre heures pour être remplacé.) Et au lieu de mesurer les charges aérodynamiques, la voiture de test est entourée de microphones— un total de 502 microphones directionnels disposés en réseaux acoustiques, avec 54 autres microphones placés à l'intérieur de la voiture. Ces microphones peuvent dire aux ingénieurs exactement quelle partie de la voiture a besoin d'un ajustement subtil pour calmer les choses.

Les panneaux acoustiques vivent juste à l'extérieur de la couche de cisaillement du vent, qui est un endroit remarquablement calme, enregistrant un niveau de bruit de seulement 57 dB même lorsque le vent souffle à quelques mètres de là. Honda a eu la gentillesse de me laisser m'attacher à un harnais et de le tester moi-même - même à seulement 30 mph (50 km / h), vous ressentez vraiment la pression supplémentaire de l'air lorsque vous tenez une longue baguette de fumée dans le flux pour visualiser le flux d'air à travers un évent ou à travers une hotte.

Pour commencer, HALO se concentrera principalement sur le raffinement des offres nord-américaines de Honda et d'Acura - l'intérêt de dépenser 124 millions de dollars pour une installation comme celle-ci est parce qu'il permet d'économiser du temps et de l'argent par rapport au paiement de tunnels tiers ici aux États-Unis, ou à l'expédition tester des modèles ou des voitures au Japon. Mais HALO a également été conçu dès le départ pour accueillir les autres, qu'il s'agisse de chercheurs universitaires, d'équipes de course ou même d'autres équipementiers, avec des baies de préparation cachées des regards indiscrets pour maintenir le type de confidentialité stricte que tout le monde dans l'industrie attend.