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La semaine de Jean-François Prevéraud

La semaine de Jean-François Prevéraud

Industrie et Technologies
On connaît la puissance des constructeurs automobiles lorsqu'ils se lancent dans la compétition. Pourtant certaines petites écuries arrivent à les contrer. J'ai rencontré Yves Courage et son équipe, qui m'ont expliqué co

Yves Courage est avant tout un passionné. Il a toujours été attiré par ce qui va vite, voitures de course ou avions de chasse, à tel point qu'à 15 ans et demi il s'inscrit à une école de pilotage à Magny Cours. Mais courir sur piste coûte cher, alors il s'est replié à 17 ans vers la course de côte, où il a gagné 220 épreuves.

Mais la piste le tenaillait toujours et en 1977 il participait pour la première fois aux mythiques 24 Heures du Mans au volant d'une Porsche Carrera. Mais le rêve s'arrêta à la 15e heure sur un bris de cardan. Epreuve qu'il courra en 1979 et 1980 sans plus de succès. Par contre, en 1981 il terminera 18e au classement général, 4e du Groupe VI et 1er de la Classe 2 litres.

' Mais 1981, c'est aussi l'année où j'ai pu devenir constructeur avec comme unique objectif de gagner Le Mans au volant d'une voiture portant mon nom. J'ai pu me lancer dans cette aventure car j'ai eu la chance de rencontrer alors Marcel Hubert. Un ingénieur aérodynamicien au talent incroyable, qui avait travaillé sur les René Bonnet et été à l'origine des Alpine-Renault qui se sont distinguées sur le circuit de la Sarthe. C'était aussi le concepteur de l'exceptionnelle A 442-B de Renault Sports qui a gagné l'édition de 1978. J'ai alors pu, grâce à l'aide du Conseil Général de la Sarthe et le sponsoring de Primagaz ainsi que du fabricant de visserie sarthois Simmonds, récupérer une partie des équipes du bureau d'études de Renault Sports qui se trouvait à Suresnes. Nous avons ainsi pu prendre le départ de l'édition 1982 en Groupe C au volant d'une voiture que nous avions développé sur base Cougar motorisée avec un moteur Ford de 3,3 litres. Malheureusement la transmission nous a trahi vers 5 heures du matin. Mais Courage Compétition était lancé. Nous avons depuis participé à de nombreuses éditions et même disputer la victoire à McLaren en 1995 '.

Commercialiser des voitures

Courage Compétition est même devenu pendant un temps le partenaire officiel de Nissan en compétition avant que la reprise par Renault ne mette fin à cette collaboration. ' Privé du soutien d'un constructeur, nous avons alors décidé de commercialiser nos châssis auprès d'écuries souhaitant les engager en course, tout en assurant la synthèse globale de la voiture autour de leur choix de motorisation, qui peut aller du V6 au V10. L'un de nos premiers clients fut notre voisin Henri Pescarolo qui réussi à obtenir une splendide 4e place en 2000 avec une C60 derrière le trio d'Audi R8 '.

Mais le virus de la course est fort, aussi Courage Compétition a-t-il décidé de revenir au Mans en 2002 en tant que concurrent dans la catégorie LMP1 avec une C60 Evolution. ' Il n'y a pas que le désir de courir. Nous avons aussi besoin du feed-back technique important qu'est la course pour assurer un développement optimisé de nos voitures. Ce qui est difficile à obtenir à travers une écurie tierce. Par contre, nous ne pouvons pas être concurrents de nos propres clients. C'est pourquoi nous ne commercialisons que des châssis C65 utilisables dans la catégorie LMP2 où les moteurs font 550 CV, soit 100 CV de moins qu'en LMP1. Mais il est clair que les LMP2 bénéficient largement des développements faits pour les LMP1 '.


Au total en 22 ans de participation aux 24 heures du Mans, pas moins de 57 châssis Courage auront pris le départ et 27 voitures auront fini classées, dont 14 dans les 10 premiers. Courage Compétition compte vendre 7 à 8 LMP2 dans les mois à venir et table ensuite sur un marché de renouvellement par des modèles Evolution de 3 à 4 voitures par an. Coût moyen 385 k€ hors motorisation. Il faut ajouter à cela toutes les pièces détachées nécessaires aux différentes saisons de courses. Car en plus des 24 heures du Mans, ces voitures courent le championnat LM Series tant en Europe qu'aux USA sur des circuits aussi prestigieux que Monza, Silverstone, le Nürburgring, Spa, Sebring ou Laguna Seca. On les retrouve dans des écuries telles Paul Belmondo Racing, Miracle Motorsport, BBA Compétition, G-Force … et quelques autres en cours de négociation.

Co-développement de la boite de vitesses

Mais à côté de cette aventure sportive, Courage Compétition c'est aussi une aventure industrielle. ' Si jusqu'en 1996 nous sous-traitions nos études, nous avons depuis créé un bureau d'études intégré dont l'effectif varie de 3 à 6 personnes en fonction de la charge de travail. Il utilise 3 licences Catia V4, ainsi que 3 licences Catia V5, essentiellement dédiées à la simulation des structures avec Elfini et à la FAO. Nous utilisons aussi les logiciels Pam-Crash et Sysply d'ESI pour la simulation de crash ainsi que celle des structures en matériaux composites ', explique Nicolas Perrin, responsable du BE.

Courage Compétition utilise par exemple ces outils numériques pour travailler en mode collaboratif avec Hewland, spécialiste britannique lui fournissant la boite de vitesses. ' Ils définissent complètement tout l'intérieur de la boite en fonction du moteur que nous allons utiliser et du comportement souhaité pour la voiture. Charge à nous de définir l'extérieur de la boite en fonction de son raccordement sur la cloche d'embrayage et des points d'ancrage des suspensions. Le dernier co-développement que nous avons mené avec eux nous a permis de gagner 10 kg sur un ensemble d'environ 80 kg, tout en réussissant à loger la bâche à huile du moteur à l'intérieur de la boite de vitesses ', révèle Nicolas Perrin.

' Afin d'avoir les meilleures performances en course, nous sommes toujours sur le fil du rasoir de la technologie. C'est pourquoi nous avons aussi été amenés à établir de véritables partenariats avec nos fournisseurs de logiciels, afin qu'ils puissent au besoin nous fournir des développements spécifiques permettant de résoudre rapidement des problèmes pointus '.

Intégrer la simulation au processus de développement

La simulation numérique est effectivement un élément important du processus de développement mis en place par Courage Compétition. L'ACO en association avec la FIA a en effet édicté un nouveau règlement de sécurité en 2004, imposant un crash-test frontal à 14 m/s et non plus 12 m/s, la vérification de la résistance de la cellule de survie à une pression latérale de 4,5 tonnes sur quatre zones précises au lieu des 3 tonnes utilisées précédemment, la résistance de l'arceau au-dessus de la tête du pilote à été portée à un effort de 15 tonnes au lieu de 12 tonnes, enfin, il impose aussi la vérification de la résistance du fond plat au niveau du réservoir souple. De plus, un essai de choc latéral est envisagé à court terme.

' De telles élévations des niveaux de contraintes nous ont obligé à complètement repenser la structure même de notre voiture. Il était pour nous inenvisageable de réaliser les essais sur plusieurs cellules prototypes, à la fois pour des questions de coût, mais aussi de délai de réalisation. Nous avons donc décidé de valider un prototype numérique avec l'aide d'ESI. Nos premiers développements ont porté sur le nez de la voiture utilisé depuis 2000. ESI a pour cela développé un modèle de crash de matériaux composites dans son logiciel Pam-Crash. En effet, contrairement aux matériaux métalliques traditionnellement utilisés pour la construction automobile, qui se déforment sous l'effet du choc, les matériaux composites se pulvérisent. Il fallait donc créer les algorithmes et les valider. Les résultats des tests réels faits par la FIA sur la pièce initiale nous ont permis de recaler le modèle. Nous avons alors pu développer un nouveau nez résistant tout aussi bien au choc, mais en faisant passer la masse de cette pièce de 6 à 1,5 kg. Les essais physiques menés sur cette nouvelle pièce ont montré une corrélation à moins de 3 % entre la simulation numérique et le crash réel '.

' Forts de cette première expérience, nous avons aussi grâce à Sysply pu mieux caractériser les matériaux composites que nous utilisons pour nos différentes pièces de structure. Nous avons par exemple complètement revu la conception du fond plat de la voiture. L'analyse numérique du fond plat utilisé jusqu'en 2003 a mis en lumière des zones à fortes contraintes, mais aussi des zones très peu contraintes où il avait trop de matière. A la lumière de cette première simulation, nous avons optimisé la répartition de la matière pour que le taux de contrainte soit similaire en tous points de la pièce. Cela nous a permis de réduire de 25 % la masse d'un fond plat, qui à l'origine pesait entre 25 et 30 kg, alors que dans le même temps sa rigidité augmentait de 40 %. Nous avons procédé ainsi pour l'ensemble des pièces en matériaux composites de la voiture. Au final nous avons pu gagner de l'ordre de 10 à 15 % sur leur masse, alors que la résistance aux efforts imposée par le nouveau règlement augmentait fortement. Il est intéressant de noter que les temps de calcul restent raisonnables. En effet, un calcul statique demande environ une minute et demi pour un modèle de cellule de 60 000 éléments, alors qu'un calcul au crash se fait en 12 heures sur nos stations de travail HP ', explique Nicolas Perrin.


' L'utilisation des outils numériques, tant pour la conception que pour la simulation de nos voitures, fait maintenant partie intégrante de notre processus de développement visant à maîtriser 100 % de la conception de nos voitures. Ils nous permettent de développer plus vite et à moindre coût des véhicules offrant de meilleures performances. C'est aussi un plus indéniable pour suivre l'évolution rapide des réglementations techniques qui régissent le monde de la course automobile. Ainsi nous avons pu être les premiers à aligner au départ des 24 heures du Mans 2004 une voiture conforme au nouveau règlement édicté en 2004, alors que nous avions jusqu'en 2007 pour nous mettre en conformité. L'avance que nous avons ainsi prise sur de grandes écuries va nous permettre de développer sereinement notre prochaine génération de voitures, les C70 en LMP1 et C75 en LMP2, qui devrait courir les 24 heures du Mans 2006. Je pense d'ailleurs que nous sommes au début d'une nouvelle phase de l'utilisation novatrice des matériaux composites dans les voitures de course, car on commence juste à bien évaluer leur comportement, notamment grâce à la simulation ', conclu Yves Courage.

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.courage-competition.com

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies, suit depuis 23 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM…). Il était jusqu'à une date récente rédacteur en chef de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire.

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