Qu'est-ce que la Formula Student ?

Le concept de Formula Student est le suivant : une entreprise fictive engage une équipe d'ingénieurs pour développer une voiture de course de type formule pour des pilotes non professionnels qui participeraient à des courses à un seul moteur. Chaque équipe d'étudiants conçoit et construit le prototype dans le respect des règles du concours, qui a deux objectifs principaux : encourager les solutions créatives et assurer la sécurité sur la piste, puisque les monoplaces sont pilotées par les étudiants eux-mêmes.

Dans chaque concours, tous les prototypes sont évalués par les juges de "l'entreprise" (des experts du monde automobile) au moyen de différents tests afin de décider quelle est la meilleure proposition en tant que projet et de la produire en série. Au total, il y a 1 000 points qui sont répartis comme suit (il peut y avoir des variations en fonction de chaque concours) :


Tests statiques Points Essais dynamiques Points
√Čv√©nement de design 150 √Čv√©nement d'acc√©l√©ration 75
√Čv√©nement d'analyse des co√Ľts et de la fabrication 100 √Čv√©nement Skidpad 50
√Čv√©nement de pr√©sentation 75 √Čv√©nement Autocross 150
√Čv√©nement d'endurance 300
√Čconomie de carburant 100

Il existe deux types d'épreuves en fonction de l'état de la voiture : d'une part les épreuves statiques, qui ne nécessitent pas que la voiture soit en mouvement, et d'autre part les épreuves dynamiques, dans lesquelles des points sont attribués en fonction du temps réalisé. Chacun de ces tests de notation sera expliqué ci-dessous, en commençant par les tests statiques :


Qu'est-ce que la Formula Student ?

Tests statiques

  • √Čpreuve de conception : une √©quipe de juges, experts dans diff√©rents domaines de l'automobile, √©value la conception globale de la monoplace, les crit√®res utilis√©s pour prendre les d√©cisions et les connaissances des personnes en charge de chaque section. √Ä la fin du test, le chef juge s'adresse √† l'√©quipe pour lui donner ses impressions, de sorte que l'ann√©e suivante, les √©quipes savent quels sont leurs points forts et quels aspects de la voiture doivent √™tre am√©lior√©s.
  • √Čpreuve d'analyse des co√Ľts et de la fabrication : Des semaines avant la comp√©tition, l'√©quipe doit pr√©senter un document tr√®s complet, o√Ļ sont comptabilis√©s les co√Ľts de fabrication de chacune des pi√®ces de la monoplace. Pour ce faire, l'organisation fournit aux √©tudiants des tableaux de co√Ľts standards d√©taillant les co√Ľts des mat√©riaux (kg de mati√®res premi√®res, m¬≤ de tissu composite...), des proc√©d√©s (usinage, injection, moulage, assemblage...), des moules, des outils, de la visserie et des √©l√©ments commerciaux standards comme les pneus ou les amortisseurs. √Ä partir de ces tableaux qui simulent les co√Ľts de fabrication de 1 000 v√©hicules, les √©quipes d√©taillent tout. Une √©quipe de juges √©value l'exactitude du document en le comparant avec la vraie voiture.
  • √Čpreuve de pr√©sentation : Un ou plusieurs membres de l'√©quipe pr√©sentent un "plan d'affaires" sous forme de pr√©sentation aux juges. Ils y expliquent et d√©fendent les raisons pour lesquelles il est dans l'int√©r√™t de l'entreprise d'opter pour la production en s√©rie de leur monoplace et non celle d'autres √©quipes. Ils peuvent utiliser toutes sortes d'arguments commerciaux et techniques tels que la haute performance, en expliquant comment ils organiseront les comp√©titions avec les monoplaces comme une coupe monomarque, la rentabilit√© de la production en s√©rie, l'organisation d'√©v√©nements sp√©ciaux, etc.

Contr√īles techniques

L'un des principaux piliers de la Formule Student est la s√©curit√©, c'est pourquoi avant d'effectuer les tests dynamiques de notation, la monoplace est soumise √† quatre inspections techniques obligatoires qui ne rapportent pas de points. Lors de ces inspections, il est v√©rifi√© que la conception de la voiture pr√©sente les mesures de s√©curit√© n√©cessaires pour concourir. Si la voiture ne passe pas les contr√īles, elle ne pourra pas concourir lors des tests dynamiques. Ces quatre inspections techniques sont :


  • Scrutin : une √©quipe d'experts du monde automobile √©value que la monoplace r√©pond √† toutes les exigences techniques n√©cessaires sp√©cifi√©es dans le r√®glement de la comp√©tition. Ils v√©rifient en d√©tail les distances, les g√©om√©tries, la position du conducteur, les arceaux de s√©curit√© du ch√Ęssis, le poids du v√©hicule, les mat√©riaux, les solutions utilis√©es... Enfin, un test est effectu√© dans lequel le conducteur doit √™tre capable de sortir de la voiture en moins de cinq secondes.
  • Essai d'inclinaison : la monoplace avec le conducteur est plac√©e sur une plate-forme horizontale. Celle-ci est d'abord inclin√©e √† 45 degr√©s pour v√©rifier qu'il n'y a pas de perte de fluides, puis inclin√©e jusqu'√† 60 degr√©s pour v√©rifier qu'elle ne se renverse pas, d√©montrant ainsi sa stabilit√© face aux forces lat√©rales.
  • Test de bruit : les monoplaces √©quip√©es d'un moteur √† combustion doivent faire tourner le moteur √† un r√©gime d√©termin√©, conform√©ment √† la r√©glementation en vigueur selon le type de moteur. Le niveau sonore mesur√© √† une distance d√©termin√©e du tuyau d'√©chappement ne doit pas d√©passer 110 dBa.
  • Test de freinage : le conducteur doit acc√©l√©rer pendant une section sp√©cifique et √™tre capable de freiner en bloquant les quatre roues en m√™me temps, sans d√©vier de sa trajectoire, d√©montrant ainsi que la monoplace a une capacit√© de freinage suffisante et un niveau minimum de stabilit√© lors de cette op√©ration.
  • Rain Test : les monoplaces √©lectriques doivent passer un test au cours duquel la voiture est asperg√©e d'eau pour v√©rifier la bonne isolation de tous les composants √©lectriques.

Une fois chacune de ces inspections terminée, le fonctionnaire correspondant appose un autocollant sur la voiture. Seules les voitures portant les quatre autocollants seront autorisées à effectuer les tests dynamiques.


Qu'est-ce que la Formula Student ?

Essais dynamiques

Dans les tests dynamiques, les points sont marqués en fonction du temps réalisé (sauf dans le "Fuel Economy"), le premier classé obtient le maximum de points du test, et les points des autres sont calculés à l'aide de formules basées sur le temps du premier classé. Pour atténuer l'avantage d'une équipe disposant d'un pilote très compétent, les pilotes ne sont autorisés à participer qu'à deux des cinq épreuves, afin que les résultats représentent mieux les performances réelles de la voiture.

  • √Čpreuve d'acc√©l√©ration : Dans cette √©preuve, on mesure le temps que met la voiture √† parcourir 75 m√®tres en acc√©l√©rant √† partir de l'arr√™t. Quatre tentatives sont effectu√©es, deux par conducteur.
  • Epreuve Skidpad : Dans un circuit en forme de huit, d√©limit√© par des c√īnes, on chronom√®tre le temps n√©cessaire pour effectuer les deux cercles du "huit" dans un sens et les deux cercles dans le sens oppos√© √† la vitesse maximale possible sans toucher les c√īnes. De cette mani√®re, la stabilit√© et la tenue en virage des monoplaces sont √©valu√©es. Quatre tentatives sont effectu√©es, deux par conducteur.
  • √Čpreuve d'autocross : Sur un circuit d'environ 800 m√®tres, tr√®s sinueux, deux tours sont effectu√©s d'affil√©e √† la vitesse maximale. Quatre tentatives sont effectu√©es, deux par conducteur.
  • √Čpreuve d'endurance : Sur un circuit plus grand que le pr√©c√©dent, une √©preuve d'endurance sera r√©alis√©e, avec des tours √† effectuer sur un total de 22 kilom√®tres. Un arr√™t obligatoire est effectu√© apr√®s 11 kilom√®tres pour changer de pilote, √©teindre le moteur et le red√©marrer, testant la fiabilit√© de la voiture √† la limite, c'est la derni√®re course de la comp√©tition et celle qui d√©termine g√©n√©ralement l'√©quipe gagnante. C'est aussi la seule course o√Ļ il y a plus d'une voiture sur la piste en m√™me temps, les d√©passements s'effectuant √† l'aide de drapeaux bleus dans diverses zones pr√©vues √† cet effet. Pour ces raisons, c'est le test qui suscite le plus d'attentes.
  • √Čconomie de carburant : elle mesure l'√©nergie n√©cessaire √† la monoplace pour parcourir les 22 kilom√®tres lors du test d'endurance, que ce soit en essence, en √©thanol ou extraite des batteries. Pour marquer des points dans cette √©preuve, il faut avoir effectu√© au moins la premi√®re moiti√©, et que le temps de l'√©quipe ne d√©passe pas le plus rapide d'un certain pourcentage ; il faut √©viter de rouler trop lentement. Le score est calcul√© comme un facteur combin√© entre le temps et la consommation d'√©nergie.

Le concours

Les compétitions se déroulent sur plusieurs jours sur des circuits de course internationaux tels que Hockenheim (Allemagne), Silverstone (Royaume-Uni), Montmeló (Espagne), Varano (Italie), A1 ring (Autriche)...

En Europe, les événements les plus importants sont les courses britanniques et allemandes. Le Royaume-Uni a été le premier concours organisé en Europe, en 1998, c'est logique vu la grande tradition du pays dans le monde automobile. L'Allemagne a été lancée en 2006 et est actuellement considérée comme la compétition de plus haut niveau au monde, ainsi que la plus populaire et la mieux organisée. Plus de 130 équipes provenant d'universités du monde entier et de plus de 30 pays différents de tous les continents y participent. La participation serait sans doute plus élevée, mais les inscriptions sont limitées. Les équipes doivent répondre à un quiz en ligne contre la montre, avec des questions sur les règles du concours ; la première à répondre correctement à toutes les questions se verra attribuer une place.

Le concours est actuellement divis√© en deux cat√©gories selon le type de moteur : √† combustion ou √©lectrique ; et il existe √©galement deux sous-cat√©gories : "Classe 1" et "Classe 2". La classe 2 est destin√©e aux nouvelles √©quipes qui viennent de d√©marrer, qui n'ont pas de voiture construite et qui ne participent qu'aux tests statiques pour tester leur projet. La "classe 1" est la classe principale, o√Ļ les √©quipes s'affrontent avec leurs voitures finies lors des tests dynamiques. Une caract√©ristique importante de la comp√©tition est que le ch√Ęssis de la voiture doit √™tre un nouveau design chaque ann√©e, ce qui encourage l'innovation des √©quipes.

Qu'est-ce que la Formula Student ?

L'équipe moyenne, composée d'environ 20 à 30 étudiants, participe à deux ou trois compétitions par an, qui ont lieu pendant les mois d'été. Les horaires des compétitions dépendent de divers aspects tels que le nombre d'équipes participantes, la taille de l'organisation, etc. Cependant, ils suivent généralement le même schéma. Un ou deux jours sont prévus pour que les équipes arrivent dans les installations et se préparent à la compétition. Les deux jours suivants, les tests statiques et les inspections techniques sont effectués pour leur permettre de participer aux tests dynamiques. Les deux derniers jours, les épreuves dynamiques sont disputées.

Tout cela se fait selon des horaires stricts fixés par l'organisation.

La compétition est basée sur la sécurité, sur une réglementation stricte, il est donc interdit de démarrer le moteur dans toute l'enceinte à l'exception d'une zone d'essai et dans les zones d'essai dynamique. Pour réduire le risque d'accident, la vitesse est limitée par des circuits courts et sinueux, avec un grand espace pour d'éventuelles échappées. Le test d'accélération se déroule sur la ligne droite principale du circuit professionnel, tout comme une grande partie du test d'endurance. Comme plusieurs équipes courent en même temps, si une voiture plus lente ralentit une voiture plus rapide, les juges signalent le dépassement avec des drapeaux bleus et la voiture plus lente doit s'écarter dans une zone désignée pour céder le passage et être dépassée en toute sécurité. Il faut tenir compte du fait que les pilotes sont des étudiants, et non des professionnels, bien que le niveau de conduite de nombreuses équipes soit très élevé.

Il existe un classement mondial qui est mis à jour après chaque compétition. Ce classement est calculé par des formules mathématiques en fonction des points obtenus lors des six dernières compétitions auxquelles chaque équipe a participé. Ces points sont pondérés en fonction de l'"importance" de chaque compétition, ce qui augmente encore la compétitivité entre les équipes.

Qu'est-ce que la Formula Student ?

√Čvolution technique

Contrairement aux règles de sécurité restrictives, la plupart des composants ont des réglementations très laxistes qui permettent une grande variété de solutions techniques. Ces dernières années, la voiture moyenne de la Formula Student a connu une évolution technique spectaculaire. Regardons la comparaison entre les voitures de l'équipe compétitive de l'Université de Stuttgart de 2008 et 2015 :

Saison 2008 Saison 2015
Poids total : 210 kg (sans conducteur) Poids total : 170 kg (sans conducteur)
0-100 km/h en 3,7 s 0-100 km/h en moins de 2 s
Vitesse maximale 123 km/h (limitée par le rapport de vitesse) Vitesse maximale 130 km/h
Ch√Ęssis en acier tubulaire avec panneaux de carrosserie en fibre de carbone Ch√Ęssis monocoque en fibre de carbone avec batteries int√©gr√©es au plancher de 6,8 kWh
Jantes en acier de 13″. Jantes hybrides 10″ en aluminium et en fibre de carbone.
Moteur de moto : Honda CBR 600RR (l'alésage d'admission est limité et l'injection et l'allumage de l'ECU du moteur doivent être re-mappés) 94 ch et 64 Nm. Système de transmission intégrale avec quatre moteurs électriques aux roues, permettant la vectorisation du couple et la récupération d'énergie, 128 kW / 171 ch et 1 200 Nm.
Sans pack aérodynamique Pack aérodynamique complet : spoiler avant et arrière, fond plat avec diffuseur.

R√©duction extr√™me du poids gr√Ęce √† une monocoque, un si√®ge et des jantes en carbone ; syst√®mes de transmission int√©grale, avec vecteur de couple, hybridation, r√©cup√©ration d'√©nergie, t√©l√©m√©trie, solutions a√©rodynamiques complexes... En 2017, la comp√©tition Formula Student en Allemagne introduira pour la premi√®re fois une nouvelle troisi√®me cat√©gorie : la voiture autonome. On ne conna√ģt pas trop de d√©tails pour le moment, si ce n'est que la voiture devra parcourir un parcours en forme de c√īne guid√© de mani√®re autonome.

Comme on peut le constater, la concurrence a atteint un niveau de compétitivité et d'exigence technique très élevé. Cela signifie que Formula Student permet aux étudiants d'acquérir une expérience réelle en matière de conception et de construction, de négocier avec l'industrie automobile à la recherche de fournisseurs, d'apprendre aux étudiants à travailler en équipe, sous pression et dans des délais stricts, ce qui en fait l'une des plateformes les plus importantes pour la promotion et l'apprentissage des futurs professionnels du monde automobile.

Qu'est-ce que la Formula Student ?

L'organisation de l'équipe

Du point de vue d'un étudiant qui débute dans une équipe, une bonne façon de commencer la saison est de se rendre à la compétition dans son pays en tant qu'assistant, sans participer au travail de l'équipe (puisqu'il n'est pas inscrit pour cette année-là) ; pour voir comment se déroulent les épreuves, comment fonctionne l'équipe et ainsi comprendre son fonctionnement et son organisation. Au début du cours, il est décidé quels étudiants seront les leaders de l'équipe, normalement les étudiants vétérans de l'équipe ; et il est organisé quels étudiants participeront à chaque section en fonction de leurs connaissances et aptitudes.

Les sections peuvent √™tre : Emballage, Ch√Ęssis-monocoque, Moteur-groupe motopropulseur, Changement de vitesse, √Člectronique, P√©dales, Ergonomie, A√©rodynamique, Gestion....

Les d√©cisions architecturales importantes sont g√©n√©ralement prises en septembre et octobre, ce qui est g√©n√©ralement d√©termin√© par les confirmations des principaux sponsors. La conception m√©canique est cl√ītur√©e vers d√©cembre ou janvier, car le concours l'exige : de nombreuses donn√©es sur la voiture doivent √™tre envoy√©es et accept√©es pour pouvoir participer. La voiture est g√©n√©ralement termin√©e entre les derniers jours de juin et la mi-juillet, en fonction des √©ch√©ances des comp√©titions auxquelles ils participent, afin de disposer de quelques semaines pour tester et r√©gler la voiture et pour que les pilotes s'adaptent √† sa conduite.

Qu'est-ce que la Formula Student ?

Comment tout cela est-il payé ?

La principale source de financement des √©quipes nouvellement cr√©√©es provient du secteur public, et notamment de l'universit√©. Une premi√®re contribution fondamentale et non n√©gligeable est la cession de l'espace toujours r√©duit de la facult√©. Pour qu'une √©quipe d'au moins 25 personnes puisse travailler sur un projet avec des d√©lais aussi courts, il est n√©cessaire de disposer d'un espace pour tenir des r√©unions, discuter et d√©battre des aspects du projet, etc. En plus du bureau, il est √©galement n√©cessaire de disposer d'un atelier m√©canique ad√©quat dans lequel les pi√®ces sont stock√©es au fur et √† mesure de leur fabrication ou de leur achat, o√Ļ elles peuvent √™tre travaill√©es, mont√©es et ajust√©es sur le v√©hicule, etc.

Afin de r√©duire les co√Ľts des projets et les d√©lais de fabrication, il est n√©cessaire que les √©tudiants puissent utiliser les machines des diff√©rents d√©partements de l'universit√© : tours, fraiseuses, √©quipements d'analyse, bancs d'essai, etc. De cette mani√®re, les pi√®ces du v√©hicule peuvent √™tre fabriqu√©es √† l'universit√© m√™me et seules les mati√®res premi√®res doivent √™tre achet√©es.

La troisième façon pour une université de collaborer au projet est d'apporter une contribution financière. Cette somme est nécessaire pour payer l'inscription aux concours : environ 500 euros par équipe de 20 étudiants selon le concours ; pour acheter de la matière première, des composants commerciaux ; et les frais de déplacement de l'équipe : pour déplacer 20 personnes et un monoplace, plus les outils, les pièces détachées, les tentes, etc.

Au-del√† de l'universit√©, il est courant de recevoir un parrainage sous la forme d'une subvention d'un organisme public. En d√©finitive, il s'agit de projets cl√©s pour la r√©gion, car ils repr√©sentent un lien entre les entreprises et l'universit√© pour le d√©veloppement de nouveaux produits et de nouvelles technologies. Sous l'√©gide de la Formula Student, de nouveaux moteurs √† combustion interne ou des algorithmes pour le contr√īle des v√©hicules √©lectriques ont √©t√© d√©velopp√©s, pour ne citer que quelques exemples. Ce r√©sultat a √©t√© obtenu au plus haut niveau technologique, comme en t√©moigne le fait que, presque chaque ann√©e, une √©quipe de Formula Student bat un nouveau record Guinness (g√©n√©ralement pour une acc√©l√©ration avec une voiture √©lectrique).

D'autre part, il y a le financement par l'investissement du secteur priv√© ; au fur et √† mesure que le projet se d√©veloppe et se consolide, au fil des ans, sa pr√©sence dans les m√©dias s'accro√ģt √©galement. La participation d'entreprises priv√©es au projet est donc une option tr√®s int√©ressante en raison du rendement obtenu. Les entreprises peuvent contribuer de diff√©rentes mani√®res en fonction de leur profil. La plus simple et la plus difficile √† r√©aliser est une contribution √©conomique pure au projet. Normalement, une entreprise est r√©ticente √† apporter des liquidit√©s, car il est plus difficile pour elle d'obtenir un retour sur investissement.

Une contribution en nature est beaucoup plus courante. Par exemple, si une entreprise est impliqu√©e dans la fabrication de composants en fibre de carbone, il lui est relativement facile de mettre ses installations √† la disposition de l'√©quipe pour la fabrication de la monocoque. Le co√Ľt est relativement faible et la valeur de la contribution est tr√®s √©lev√©e. Cette approche offre le meilleur rendement potentiel pour l'entreprise. Par exemple, une entreprise g√®re son propre centre de formation professionnelle et, dans le cadre de cette formation, ses √©tudiants du module d'usinage sont charg√©s de fabriquer des pi√®ces con√ßues par les √©quipes de Formule 1.

De cette fa√ßon, le b√©n√©fice est absolu des deux c√īt√©s : les √©tudiants du module peuvent fabriquer des pi√®ces ayant une utilit√© r√©elle que les autres ont con√ßues, et les √©quipes obtiennent des pi√®ces √† moindre co√Ľt. Un autre cas serait celui d'une entreprise d√©di√©e √† la conception de syst√®mes √©lectriques et qui a collabor√© avec une √©quipe dans le d√©veloppement du c√Ęblage et de l'√©lectronique du v√©hicule, ce faisant elle aura contribu√© √† former des √©tudiants dans ces mati√®res. Si l'entreprise a un poste √† pourvoir, elle sera en contact avec des √©tudiants r√©cemment dipl√īm√©s mais qui auront d√©j√† une exp√©rience dans la conception de ces composants et conna√ģtront √©galement l'environnement de l'entreprise en question. C'est la valeur r√©elle qui peut √™tre obtenue par les entreprises qui contribuent aux projets.

Qu'est-ce que la Formula Student ?

La valeur finale d'un projet est un sujet qui fait toujours l'objet de débats, car selon la manière dont l'évaluation est faite, on peut obtenir des chiffres très différents. Les projets les plus modestes peuvent être réalisés avec relativement peu d'argent. Il vous faut un moteur de moto qui peut être d'occasion et, pour simplifier, de la matière première pour fabriquer tous les composants. Avec un peu plus de 5 000 euros en espèces, vous pouvez tout avoir et payer les frais d'inscription à un concours local, dont certains étudiants se déplacent.

√Ä l'autre extr√™me, notamment dans la cat√©gorie des v√©hicules √©lectriques, le bloc-batterie seul peut co√Ľter jusqu'√† 20 000 euros. Si l'on tient compte de toutes les contributions financi√®res et en nature des sponsors et des universit√©s, un projet peut rapidement atteindre 250 000 euros.

Enfin, une troisi√®me contribution peut √™tre ajout√©e, bien qu'il s'agisse plut√īt d'un co√Ľt d'opportunit√© personnel pour les √©tudiants. Un √©tudiant consacre environ 1 000 heures au projet, ce qui signifie g√©n√©ralement qu'il doit prolonger ses √©tudes d'un an ou plus. Sur le plan personnel, cela signifie renoncer √† un an de salaire. Si vous consid√©rez les heures de travail investies par les √©tudiants, vous appr√©ciez vraiment la valeur du projet et le travail qui se cache derri√®re.

Formula Student en Espagne

La première participation d'une équipe espagnole en Formula Student a été celle de l'Universidad Politécnica de Madrid en 2002 ; année après année, de nouvelles équipes ont vu le jour, jusqu'à la vingtaine que nous comptons aujourd'hui. Les résultats des équipes espagnoles sont encore loin des premières places, bien qu'il y ait une grande progression. Actuellement, le classement mondial de la catégorie électrique compte trois universités espagnoles dans le top 50.

La seule compétition organisée en Espagne, appelée Formula Student Spain, se déroule sur le circuit de Montmeló. La première édition a eu lieu en 2010 et un total de 11 équipes ont participé, dont cinq allemandes et quatre espagnoles. Il convient de noter la consolidation qu'a connue cette compétition car cette année (2016) la participation a grimpé en flèche pour atteindre 70 équipes.

J'espère que vous vous êtes intéressés à la Formula Student, et je profite de l'occasion pour vous inviter à vous rendre à Montmeló l'année prochaine pour voir de près cette compétition très intéressante.

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