Conception des racers de Formule 1  par George Owl (1975) 

 traduit de l’américain par Christophe Bozec 

En  1975,  une  conférence  sur  les  courses  aériennes  fut 

organisée  à  California  City.  L’article  suivant  est  une 

traduction de la présentation donnée par George Owl sur la 

conception des racers de Formule 1 à cette occasion. Bien 

que certaines vérités de l’époque aient changé, notamment 

en matière d’aérodynamique et de matériaux composites, il 

donne  une  quantité  importante  d’informations  toujours 

pertinentes. 

 Je  tiens  à  remercier  Bill  Rogers  qui  a  bien  voulu  me 

transmettre la présentation originale. 

George Owl était un des rares concepteurs à avoir dessiné 

plusieurs racers, notamment « Fang », « Lil’ Quickie » et  le 

plus célèbre, « Pogo ». Il avait une carrière impressionnante 

dans  l’industrie  (ayant  travaillé  entre  autres  sur  la 

configuration du X‐15, du B‐70 et de la navette spatiale). 

 

Plutôt  que  d’essayer  de  couvrir  l’ensemble  des 

connaissances nécessaires à  la  conception d’un  racer, qui 

sont en grande partie  les mêmes que pour n’importe quel 

autre  avion,  cet  article  s’intéressera  aux  impacts  sur  les 

performances en course des variations sur  les paramètres 

de conception, comme l’envergure ou l’épaisseur du profil. 

La  performance  sur  un  circuit  est  un  problème  unique  à 

cause de l’alternance entre l’accélération en ligne droite et 

de  la décélération due aux virages. L’analyse classique de 

performances telle que décrite dans  les manuels doit être 

appliquée d’une manière différente de  la normale, ce qui 

peut  poser  des  difficultés  aux  ingénieurs  novices  ou  aux 

pilotes  qui  cherchent  à  comprendre  les  effets  des 

variations des paramètres de base. 

Les performances en accélération et en décélération  sont 

essentiellement  fonction  de  l’excédent  de  poussée  (qui 

peut  être  positif  ou  négatif).  L’excédent  de  poussée 

dépend  de  la  puissance  délivrée  par  le  moteur,  de 

l’efficacité  de  l’hélice,  et  de  la  traînée  de  l’avion. 

L’accélération  (ou  la  décélération)  résultante  sur  la 

trajectoire est proportionnelle à cet excédent de poussée 

divisé par la masse de l’avion. 

 

La Figure 1 présente l’évolution typique de la puissance sur 

arbre  plein  gaz  en  fonction  de  la  vitesse  de  rotation.  La 

courbe a été tracée d’après  les données des spécifications 

Continental  Motors.  Il  a  été  nécessaire  d’extrapoler  ces 

données pour  les vitesses de  rotation utilisées en course, 

bien plus élevées que la normale. De plus, il a fallu prendre 

en compte  l’augmentation de  la pression d’admission par 

la  pression  dynamique,  l’effet  des  modifications  moteur 

autorisées, et  la réduction frottements  internes due à une 

température  d’huile  plus  élevée  que  la  normale  et  des 

tolérances non standard. Ces  inconnues tendent à réduire 

la confiance en  la précision de cette courbe, mais ce n’est 

pas critique pour les comparaisons qui suivent. 

 

La Figure 2 présente  l’efficacité d’hélice η et  la vitesse de 

rotation d’équilibre pour deux hélices typiques en Formule 

1  (diamètre  58’’,  pas  66’’  et  diamètre  58’’,  pas  64’’).  Les 

données ont été calculées en utilisant  le manuel Hamilton 

Standard  et  les  performances moteur  de  la  Figure  1.  Le 

facteur  d’activité  (A.F.)  donne  la  largeur  de  pale  relative 

tandis que Cli est  l’épaisseur  relative. Ces paramètres ont 

été  choisis  de  telle  sorte  que  l’on  obtienne  une  bonne 

corrélation  avec  les  performances  d’hélices  connues.  Le 

facteur  d’activité  réel  pour  la  plupart  des  hélices  de 

Formule 1 est légèrement inférieur à 100 (environ 80 à 95) 

et  le  Cli  (coefficient  de  portance  intégré)  est  légèrement 

supérieur à 0.5. Ces différences tendent à se compenser et 

la différence par rapport aux performances présentées est 

négligeable. 

 

L’estimation  de  l’efficacité  de  l’hélice  et  de  la  puissance 

moteur  en  fonction  de  la  vitesse  de  rotation  permet  de 

calculer  la  poussée  plein  gaz  en  fonction  de  la  vitesse 

propre, présentée sur la Figure 3. La relation est : 

é é é

/ 

En unités impériales : 

é é é

375  

Les performances de l’hélice 58 x 64 ont été utilisées pour 

tracer  cette  courbe.  Cette  hélice  donnera  une meilleure 

accélération  au  décollage  que  la  58  x  66,  et  est  assez 

représentative  des  hélices  généralement  utilisées.  Pour 

une vitesse constante en vol en palier, la poussée doit être 

égale  à  la  force  de  traînée  totale.  A  chaque  niveau  de 

poussée  à  une  vitesse  considérée,  présenté  Figure  3, 

correspond  une  traînée  maximale  permissible  pour  que 

l’avion atteigne cette vitesse maximale. La Figure 4 illustre 

ce  « budget »  de  traînée  en  termes  de  coefficient  de 

traînée CD, où : 

î é

 

Avec : 

,

12

é, ⁄  

 

La  courbe  supérieure  de  la  Figure  4  représente  le 

coefficient de traînée CD maximal permissible, en fonction 

de  la  vitesse maximale,  pour  un  groupe motopropulseur 

ayant  les performances précédemment présentées.  Si  les 

performances du groupe motopropulseur sont supérieures 

aux  estimations,  alors  la  vitesse  sera  supérieure  ou  le 

« budget »  de  traînée  sera  augmenté  pour  une  même 

vitesse.  La  Figure  4  montre  également  dans  quelles 

proportions  la traînée totale se décompose. Le coefficient 

de  traînée  CDf  du  fuselage,  de  l’empennage  et  du  train 

d’atterrissage  est  estimé,  pour  un  Formule  1  typique,  à 

0.0068.  Cette  valeur  varie  en  fonction  de  la  surface 

frontale, de l’effilement du fuselage, et de l’état de surface 

général  des  éléments  considérés.  La  traînée  de  l’aile  est 

donnée pour quatre épaisseurs, en supposant une couche 

limite turbulente. Si un écoulement laminaire étendu peut 

être  réalisé,  ces  niveaux  de  traînée  sur  l’aile  pourraient 

être réduits de  façon  importante, cf Figure 22.  Il doit être 

noté  que  la  plupart  des  racers  compétitifs  en  Formule  1 

n’ont  pas  de  profil  laminaire.  L’opinion  de  l’auteur  est 

qu’un écoulement laminaire important ne peut être réalisé 

en condition de course que sur une face de l’aile (extrados 

ou intrados) à la fois. Sur la plupart des profils couramment 

utilisés, seul l’extrados a un gradient de pression favorable 

pour conserver un écoulement laminaire en vol en palier à 

haute  vitesse.  C’est  l’inverse  en  virage.  L’écoulement 

laminaire est  très  sensible aux gradients de pression, aux 

vibrations, au bruit, à la turbulence et à l’état de surface et 

ne peut donc probablement pas exister sans un gradient de 

pression  très  favorable,  qui  n’existera  (comme 

précédemment  expliqué)  que  sur  une  face  de  l’aile  à  la 

fois.  L’utilisation  de  profils  relativement  épais  augmente 

les  gradients  favorables  sur  la  partie  avant  du  profil  au 

détriment des gradients à  l’arrière et au prix d’une vitesse 

locale augmentée, qui mène à une plus forte traînée dans 

les  zones  où  l’écoulement  est  turbulent,  et  annule  une 

partie du gain potentiel. La conception d’un profil optimal 

pour  la  Formule  1  est  un  travail  très  chronophage  et 

dépend  beaucoup  d’une  estimation  réaliste  de  la 

probabilité  d’obtenir  un  écoulement  laminaire  dans  les 

conditions réelles d’utilisation. 

Sur la Figure 4, la zone contenue entre le niveau de traînée 

de l’aile et la courbe de traînée maximum admissible est ce 

qu’il  reste  disponible  pour  les  traînées  d’interférence,  de 

refroidissement,  etc.  La  traînée  de  refroidissement  est 

également  représentée  comme  une  réduction  de  la 

puissance disponible de 5% de  la puissance et 10% de  la 

puissance.  Un  « bon »  système  de  refroidissement  peut 

absorber   5% de  la puissance du moteur et  il est possible 

de réduire cette valeur jusqu’à zéro et même peut‐être de 

créer un peu de poussée en utilisant efficacement l’énergie 

de  l’échappement  et  la  chaleur  évacuée.  Une  bonne 

récupération  de  la  pression  par  les  entrées  d’air  est 

essentielle  pour  réaliser  une  faible  traînée  de 

refroidissement. 

Quiconque,  familier  avec  la  vision  ingénieur  des 

performances  avion  peut  reconnaître  qu’atteindre  des 

vitesses de  l’ordre de 260 mph  (420 km/h) avec un avion 

de Formule 1 est une belle réussite. Les niveaux de traînée 

requis  sont  fantastiquement  bas  tandis  que  les 

performances  demandées  au  moteur  et  à  l’hélice  sont 

extrêmement élevés. Un vrai défi ! 

L’auteur  a  entendu beaucoup de déclarations de  vitesses 

maximales  de  plus  de  260  mph,  mais  celles‐ci  ne  sont 

généralement pas confirmées sur le circuit. Dans la plupart 

des cas, la référence de pression statique de l’anémomètre 

est  suspecte. L’utilisation du cockpit comme  référence de 

pression  statique  résulte  invariablement  en  vitesses 

indiquées  supérieures  à  la  réalité,  à  cause  du  champ  de 

basses pressions créé par l’aile et de l’écoulement accéléré 

au dessus de la verrière, qui tend à aspirer l’air du cockpit. 

La  Figure  4  est  d’une  utilité  incertaine  pour  prédire  les 

performances  d’un  appareil  spécifique.  Elle  est  sensée 

illustrer l’importance relative des différents postes du bilan 

de  traînées  et  la  sensibilité  de  la  vitesse  maximale  aux 

raffinements apportés, ce qui donne une  idée des gains à 

attendre.  Ce  qui  compte  sur  un  circuit  de  course  est  la 

performance  d’un  avion  par  rapport  aux  autres.  Dans 

l’analyse,  le  niveau  de  performance  est  académique. 

L’auteur  n’a  jamais  essayé  de  réalisé  un  bilan  de  traînée 

complet d’un Formule 1 avant que ce soit nécessaire pour 

tracer  la  Figure  4.  Les  différences  relatives  de  traînées 

entre des  avions  compétitifs  sont  si  infimes qu’elles  sont 

complètement  masquées  par  les  imprécisions  des 

estimations,  les différences entre  les moteurs,  les hélices, 

etc.  Il  est  probablement  plus  payant  de  faire  des 

comparaisons  de  traînée  élément  par  élément  pour 

trouver  la meilleure  solution  de  conception  dans  chaque 

zone.  Avant  de  pouvoir  faire  des  comparaisons,  pour 

évaluer  les  mérites  de  différentes  alternatives,  il  est 

nécessaire de définir un « profil de mission » suivant lequel 

les  différentes  solutions  seront  comparées.  Pour  un 

Formule  1,  ce  profil  de  mission  peut  être  représenté 

comme une répétition de deux branches de base : 1)   une 

accélération sur une ligne droite en palier et, 2) un virage à 

180° à rayon constant en décélération autour de 3 pylônes, 

puis  une  répétition  de  1),  puis  2),  etc.  Une  branche 

supplémentaire  présentant  un  intérêt  important  est  une 

accélération, depuis  l’arrêt, sur une distance pouvant être 

arbitrairement prise égale à 6000 pieds (1830 mètres). Les 

avantages  pris  sur  une  branche  doivent  être  comparés 

avec les pertes sur une autre. 

Le virage à 180° à  rayon constant autour de  trois pylônes 

n’est  qu’une  technique  parmi  d’autres  de  boucler  un 

circuit.  Elle  a  l’avantage  dans  notre  cas  d’être  simple  à 

analyser  et  devrait  être  une  base  valide  pour  les 

comparaisons,  et  suffisamment  proche  de  l’optimum  en 

réalité. 

 

L’examen des dimensions du circuit typique de trois miles, 

Figure 5, montre que la distance parcourue dans les lignes 

droites est quasiment égale à  la distance parcourue dans 

les virages. Pour  les analyses qui suivent,  les distances ont 

été  considérées  égales  pour  simplifier  les  calculs.  Une 

matrice de configurations a été choisie, avec  trois masses 

de vol, quatre envergures et trois vitesses maximales (soit 

trente‐six  « points  de  calcul »).  Les  performances  sur  les 

branches de mission critiques ont été calculées au niveau 

de  la mer  et  à  5000 pieds pour un nombre  suffisant des 

points  précédents  pour  tracer  et  comparer  leurs 

performances relatives. 

La  définition  du  rayon  de  virage  (Figure  5)  à  1293  pieds 

(394 mètres)  permet  de  calculer  le  facteur  de  charge  en 

fonction de  la vitesse  instantanée comme présenté Figure 

6. 

 

Pour tout avion en vol sustenté,  il existe un  incrément de 

traînée en plus de  la traînée minimale présentée Figure 4. 

Cette  traînée  résulte  de  la  création  de  portance  et  est 

appelée « traînée induite ». La Figure 7 présente de quelle 

façon  cette  traînée  augmente  avec  l’augmentation  de  la 

portance  (et  du  facteur  de  charge)  à  vitesse  constante. 

Remarquez que  l’aile de 14 pieds d’envergure  a deux ois 

plus de  traînée  induite que  l’aile de 20 pieds d’envergure 

pour  une même  portance.  Les  valeurs  données  (à  5000 

pieds  et  240 mph)  diminuent  quand  la  vitesse  indiquée 

augmente (et quand la densité augmente). 

 

La  Figure  8  illustre  les  caractéristiques  d’excédent  de 

poussée  pour  les  points  de  calculs  ayant  des  vitesses 

maximales  de  240,  250,  et  260  mph.  L’excédent  de 

poussée  apparaît  quand  l’appareil  est  plein  gaz  à  des 

vitesses inférieures à la vitesse maximale, car la traînée de 

l’avion  (à  1g)  diminue  tandis  que  la  poussée  de  l’hélice 

augmente. 

 

Une fois que les caractéristiques d’excédent de poussée et 

de  traînée  induite  sont  établies  pour  un  design  donné,  il 

est possible de calculer l’évolution de la vitesse en fonction 

du  temps  sur  le  circuit,  pour  chaque  « branche »  déjà 

évoquée. Pour qu’une situation stabilisée existe, il faut que 

la vitesse en sortie de virage soit égale à la vitesse au début 

de la ligne droite, et que la vitesse à la fin de la ligne droite 

soit  égale  à  la  vitesse  à  l’entrée  du  virage.  Pour  les 

dimensions  de  circuit  présentes,  la  vitesse moyenne  doit 

être,  approximativement,  la  vitesse  à  laquelle  la 

décélération  moyenne,  dans  le  virage,  est  égale  à 

l’accélération moyenne en palier dans  la  ligne droite. Ceci 

se produit à  la  vitesse où  la  traînée  induite en  virage est 

égale  à  deux  fois  l’excédent  de  poussée moyen  dans  la 

ligne  droite.  Pour  résoudre  cette  équation  sur  la  traînée 

induite,  il  faut  aussi  que  les  facteurs  de  charge  corrects 

soient établis. Ceci est accompli par  itérations graphiques 

successives à trois vitesses arbitraires. 

 

La Figure 9  illustre  l’évolution de  la vitesse en fonction du 

temps pour quatre  conceptions différant uniquement par 

leur  envergure,  et  ayant  des  vitesses  maximales  et  des 

masses égales. Ce graphique montre clairement  l’effet de 

l’augmentation  de  traînée  induite  lorsque  l’on  réduit 

l’envergure. Un  calcul  similaire est  réalisé pour  les autres 

points de  calcul, qui donne des  graphiques  similaires  aux 

Figures 10 et 11 pour deux autres masses maximales. Pour 

arriver aux moyennes en course à partir des résolutions qui 

donnent la vitesse propre moyenne, il faut tenir compte de 

la  distance  parcourue  en  supplément  des  trois miles  du 

circuit. La distance parcourue, dans  l’exemple de profil de 

mission, est de 3,10 miles ce qui  indiquerait que  la vitesse 

en  course  devrait  être  environ  97%  de  la  vitesse  propre 

moyenne. L’utilisation de ces valeurs a donné des valeurs 

irréalistes et trop optimistes pour plusieurs appareils réels 

dont les caractéristiques sont connues de l’auteur. L’usage 

d’une  valeur  de  vitesse  moyenne  sur  le  circuit  égale  à 

93,5% de la vitesse propre moyenne calculée a donné une 

meilleure  corrélation  et  a  donc  été  utilisée  pour 

développer les données suivantes. 

 

 

La Figure 12 a été déduite des données précédentes pour 

illustrer  la sensibilité de  la vitesse moyenne en course aux 

changements  de masse.  Par  exemple,  une  augmentation 

de 50  lbs  (22,6  kg)  sur un avion de 20 pieds d’envergure 

(6,1  mètres)  résultera  en  une  réduction  de  vitesse 

moyenne de course de : 0,022 x 50 = 1,1 mph (1,8 km/h) à 

5000 pieds. Pour une envergure de 14 pieds  (4,3 mètres), 

la  diminution  sera  de  0,048  x  50  =  2,4 mph  (3,8  km/h). 

Cette  pénalité  est  due  quasi  entièrement  à  la  traînée 

induite. La diminution de l’accélération dans la ligne droite 

est  compensée  par  une  décélération  réduite  dans  les 

virages  due  au  supplément  d’inertie.  Ceci  explique  peut‐

être  pourquoi  « Rivets »  tourne  aussi  vite  malgré  une 

masse relativement élevée. 

 

Les Figures 13 et 14  illustrent  la vitesse propre maximale 

nécessaire  pour  obtenir  une moyenne  en  course  de  230 

mph  (370 km/h) au niveau de  la mer et à 5000 pieds. Les 

données couvrent une fourchette d’envergures de 14 à 20 

pieds et des masses de 700 à 840  lbs (318 à 380 kg). Il est 

évident que  les avions ayant une faible envergure doivent 

être beaucoup plus  rapides  en  ligne droite  et plus  légers 

pour être compétitifs. Par exemple, à 5000 pieds, un avion 

de 14 pieds d’envergure et 700 lbs devra avoir une vitesse 

en  ligne  droite  supérieure  de  5,3 mph  (8,5  km/h)  à  un 

avion de 20 pieds d’envergure pesant 840 lbs pour obtenir 

la même moyenne en course. 

 

Il  est  bien  connu  que  certains  désavantages  doivent  être 

acceptés pour incorporer une aile d’envergure plus grande 

et ces désavantages doivent être évalués en comparaison 

avec les bénéfices indiqués par les Figures 13 et 14. 

 

Pour une épaisseur constante, la masse de l’aile augmente 

rapidement  avec  l’envergure,  et  pour  les  ailes  très 

allongées, il y a des limites où le flutter et les inversions de 

commande d’ailerons deviennent un problème sérieux. La 

tendance  naturelle  est  donc  d’augmenter  l’épaisseur 

relative  en  même  temps  que  l’envergure,  pour  limiter 

l’augmentation de masse et préserver la rigidité de l’aile. Si 

la  possibilité  de  garder  un  écoulement  laminaire  est 

perdue,  alors  l’augmentation  d’épaisseur  résulte  en  une 

augmentation  de  la  traînée  minimale  de  l’aile  et  une 

réduction  de  la  vitesse maximale,  comme montré  sur  la 

Figure 15. Si l’écoulement laminaire peut être conservé sur 

toute  la plage de  coefficients de portance nécessaires en 

course,  alors  les  ailes  plus  épaisses  (12%  à  15%)  auront 

probablement moins de traînée que les ailes minces (8% à 

10%)  car  la  « bosse  de  traînée »  des  profils minces  n’est 

pas  assez  large pour  englober  la plage de  coefficients de 

portance rencontrés en course, cf Figure 22. La conclusion 

à tirer est que la pénalité en vitesse causée par l’épaisseur 

est tout ce qu’il y a à craindre et peut être nulle jusqu’à des 

épaisseurs de 15%. 

 

 

Le  bénéfice  le  plus  évident  d’une  masse  plus  faible  est 

l’avantage  lors  de  l’accélération  au  décollage.  Lors  d’un 

départ arrêté,  l’avion ayant  la meilleure accélération peut 

être  le premier  sur  le  circuit.  Pour  être battu  il doit  être 

dépassé.  Les  règles  de  dépassement  obligent  l’avion 

dépassant à faire des virages à plus grand rayon que l’avion 

dépassé  en  volant  à  l’extérieur  ou  au‐dessus  (faire  des 

circuits  « hauts »  résulte  quasi  inévitablement  en  des 

virages  plus  larges).  Il  faut  bien  noter  qu’il  faut  une 

différence  de  vitesse  importante  pour  pouvoir  dépasser, 

avec  la  marge  de  sécurité,  sur  la  longueur  d’une  ligne 

droite,  et  que  parce  que  nous  avons  des  différences  de 

vitesses  faibles,  il  nous  faut  considérer  le  cas  du 

dépassement en virage.  La Figure 16  illustre  la différence 

de  vitesse maximale  nécessaire  pour  parcourir  le  virage 

sans  perdre  de  terrain  en  volant  50  pieds  (15 mètres)  à 

l’extérieur de  la  trajectoire de  l’avion dépassé, pour deux 

avions ayant  la même envergure et  la même masse. Pour 

les  autres  envergures  et  masses,  on  peut  estimer 

l’avantage  de  vitesse  maximale  nécessaire  est  celui 

permettant  une  augmentation  de  la  vitesse moyenne  de 

course  de  3,5  mph  (5,6  km/h).  La  conclusion  est  donc 

qu’un  avion  qui  a  un  avantage  de  vitesse  moyenne  en 

course  de  moins  de  3,5 mph  sur  un  concurrent  doit  le 

battre  avant  d’entrer  sur  le  circuit  pour  l’emporter,  sauf 

erreur de pilotage. 

Un facteur qui complique  l’estimation de  l’accélération au 

décollage par rapport à  la vitesse en course est  le fait que 

la position de l’avion sur la ligne de départ est déterminée 

par  la  vitesse  aux  qualifications,  le  premier  ayant  le 

premier  choix  de  position,  etc.  L’important  ici  est  que  le 

premier  aux  qualifications  peut  choisir  de  démarrer  côté 

intérieur et ainsi  forcer  les autres concurrents à accélérer 

plus vite que  lui avec une marge suffisante pour couper  le 

premier  pylône  devant  lui  et  lui  prendre  l’intérieur  du 

circuit.  Si  un  « intervalle  de  sécurité »  peut  être  défini, 

alors  il  est possible d’estimer quelle différence de masse 

ou de poussée est nécessaire pour prendre  l’intérieur du 

circuit  au  décollage  devant  un  avion  plus  rapide  aux 

qualifications. 

 

La  Figure 17 donne  la distance parcourue en  fonction du 

temps  pour  un  décollage  représentatif  de  la  Formule  1. 

Aucune  donnée  n’est  disponible  pour  calculer  avec 

précision la poussée statique et à faible vitesse des hélices 

de  course.  Les  courbes  ont  été  construites  en  itérant 

plusieurs  valeurs  de  poussée  en  fonction  de  la  vitesse 

jusqu’à ce qu’on obtienne une bonne corrélation avec une 

vitesse mesurée  à  une  distance  connue.  En  utilisant  ces 

performances  comme  base  il  est  possible  de  calculer 

l’intervalle entre deux avions (différant seulement par leur 

masse) 37 secondes après le lâcher des freins, cf Figure 18. 

La  durée,  37  secondes,  a  été  choisie  comme 

approximativement  la  durée  nécessaire  pour  atteindre  le 

pylône  « scatter »,  où  la  question  de  qui  a  l’intérieur  est 

réglée. Comme montré sur  la Figure 18, un avion qui pèse 

95%  à  96%  de  la  masse  du  compétiteur  devrait  être 

environ  200  pieds  en  avant  (61 mètres),  tous  les  autres 

paramètres  étant  égaux,  et  ainsi  avoir  suffisamment  de 

marge pour prendre l’intérieur du circuit. 

 

 

 

La  Figure 19  illustre  la différence de distance  atteinte 37 

secondes  après  le  départ  en  fonction  de  la  poussée 

statique. Une  augmentation  de  la  poussée  statique  peut 

être  obtenue  par  un  pas  d’hélice  plus  petit  et/ou  un 

diamètre  plus  grand,  ou  plus  de  puissance.  Pour  cette 

comparaison,  on  suppose  que  l’augmentation  ou  la 

diminution de poussée statique, par rapport à la référence, 

diminue  jusqu’à être nulle à 200 mph (320 km/h), comme 

ce  pourrait  être  le  cas  pour  une  hélice  ayant  un  pas 

différent. Les données  indiquent qu’une augmentation de 

7%  de  la  poussée  statique  donnera  une  avance  de  200 

pieds au pylône scatter. Une conclusion possible est que si 

vous  essayez  de  battre  un  concurrent  qui  a  une  vitesse 

quasiment  égale  (pas  suffisamment  de  marge  pour 

dépasser sur le circuit), il peut être intéressant de passer à 

une  hélice  ayant  moins  de  pas  si  cela  permet  de  le 

dépasser  avant  d’entrer  sur  le  circuit  sans  pour  autant 

sacrifier tellement de vitesse qu’il puisse ensuite dépasser. 

 

La Figure 20  illustre  la différence de masse estimée entre 

des  longerons en bois typiques de Formule 1, comparés à 

une référence de 20 pieds d’envergure et 12% d’épaisseur. 

La masse des autres éléments de  l’aile changera  très peu 

en fonction de l’envergure et de l’épaisseur, et la variation 

de  la masse du  longeron est supposée être  la variation de 

masse  totale  de  l’aile  pour  la  réalisation  de  la  figure 

suivante. 

Ayant estimé l’effet sur les performances des changements 

en  envergure,  masse  et  épaisseur  de  l’aile,  et  des 

changements de masse dus aux changements d’épaisseur  

et  d’envergure,  il  est  possible  de  tracer  un  graphique 

combinant  les  effets  sur  la  masse  et  la  traînée  des 

changements en envergure et en épaisseur, et de prédire 

leurs effets sur la vitesse moyenne de course. 

 

La Figure 21 illustre ces variations de performances à 5000 

pieds.  Au  niveau  de  la  mer,  la  détérioration  de 

performances  avec  la  réduction  d’envergure  est 

légèrement moindre. 

Il  est  intéressant de  voir que  les  combinaisons  ayant des 

vitesses moyennes en  courses égales  sur  la Figure 21 ont 

également une masse d’aile sensiblement égale  (cf Figure 

20),  et  donc  potentiellement  la  même  accélération  au 

décollage.  Cette  conclusion  ne  tient  cependant  que 

lorsqu’on compare des appareils ayant une différence de 2 

ou  3  pieds  en  envergure  et  dépend  beaucoup  de 

l’hypothèse  qu’un  écoulement  laminaire  étendu  ne  peut 

être réalisé. De plus,  les données de  la Figure 21 résultent 

de  compilations  de  données  basées  sur  de  petites 

différences dans des valeurs assez grandes. Dans la réalité, 

ces  petites  différences  sont  généralement  noyées  par 

d’autres  facteurs  comme  la  qualité  de  fabrication, 

l’efficacité  du  groupe  motopropulseur  ou  le  talent  du 

pilote. 

 

L’objectif  de  cet  article  était  de  donner  un  aperçu  des 

combinaisons de géométries d’aile qui peuvent donner  le 

meilleur  potentiel  pour  gagner  sur  un  circuit.  La  réponse 

est  claire,  il  faut  un  avion  de  500  livres,  60  pieds 

d’envergure, un profil de 3% d’épaisseur, et un moteur qui 

tourne  une  hélice  de  68’’  de  pas  à  4500  tours/minute. 

Bonne chance !