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Signatech conçoit une Formule 3 en 9 mois avec 3 ingénieurs et SolidWorks

Industrie et  Technologies
L'écurie Signature Racing s'est lancée dans la réalisation d'une Formule 3 Euro Series "low cost". Celle-ci, performante et homologuée par la FIA, est, grâce à une conception haut de gamme et SolidWorks, beaucoup moins chère à l'achat et en exploitation


C'est toujours agréable de rencontrer des gens passionnés par leur métier. Et de la passion il y en a chez Signatech Automobiles. Pensez, leur bureau d'études de trois personnes a été capable de concevoir et de réaliser une Formule 3 Euro Series en moins de 9 mois !

Signatech Automobiles est le département construction automobile de l'écurie de course Signature Racing, née il y a une vingtaine d'années de la rencontre de Philippe Sinault, un publicitaire pilote de course, et Lionel Chevalier, un ingénieur lui aussi féru de compétition automobile. Leur écurie a ainsi amassé en moins de 10 ans de nombreux titres sur tous les circuits de monde (Champion de France F3 en 2000 ; Champion d'Europe F3 en 1999, 2000, 2002 et 2003 ; Equipe vice-championne Formule 3 Euro Series en 2005 et 2008, etc.). En tous 47 victoires, 33 poles position, 27 records du tour et 182 podiums.

« Les séries dans lesquelles nous courrons sont essentiellement une école de la compétition où viennent se former de bons pilotes, qui aspirent un jour à devenir des pilotes de Formule 1 », explique Lionel Chevalier, le directeur technique de l'écurie. « Ils ont déjà fait preuve de leurs talents, par exemple en karting, et ont réussi à trouver les sponsors leur permettant de s'offrir une saison de course sur l'une des voitures que nous exploitons. Ils courent ainsi sur des châssis Dalara F308 propulsé par un moteur Volkswagen Motorsport de 220 CV accouplé à une boîte de vitesse Drexler, le tout devant peser au minimum 540 kg en ordre de marche, pilote compris ».

Nous ne sommes pas en Formule 1, la coque en matériaux composites à base de fibres de carbone, le moteur et la boîte de vitesses proviennent de fabricants spécialisés reconnus. Ces composants ne sont pas modifiables. Le rôle du bureau d'études de Signature Racing est de les intégrer en créant toutes les pièces de liaison nécessaires, tout en optimisant les systèmes de suspension, de freinage et surtout l'aérodynamique des voitures.

Une monoplace "low cost"

Ce sont ces savoir-faire d'exploitant et de préparateur de voitures de course qui ont permis à Signature Racing de répondre à un appel d'offre de l'Auto Sport Academy et de la Fédération Française du Sport Automobile, qui souhaitaient voir développer une monoplace "low cost" qui résolve une équation restée jusqu'à ce jour sans réponse : l'alliance de la performance, de la technologie de pointe (coque carbone, étude aérodynamique, etc.), des normes de sécurité (homologation FIA) et surtout du faible coût d'achat et de revient. Ainsi est née la Formula Academy, qui a été développée par Signatech Automobiles.



« Nous avons puisé dans notre expérience de la compétition pour concevoir dès le départ une voiture optimisée par rapport à ses objectifs », explique Lionel Chevalier. « Par exemple, vous avez certainement pu observer dans les reportages télévisés que dans la plupart des chocs, les roues se détachent du châssis. Généralement les triangles de suspension sont cassés et doivent être changés. Hors sur des triangles métalliques, les chapes à rotule représentent 25 % du prix de la pièce. Plutôt que de les intégrer au triangle, nous avons donc pris la décision de les intégrer à la coque, ce qui réduit notablement les coûts d'exploitation, pour une efficacité et une sécurité identique ».

Autre exemple d'optimisation dès la conception, les plaquettes de renfort des points d'ancrage des composants sur la coque en matériaux composites. « Elles se placent à l'intérieur de la coque afin de la prendre en sandwich au niveau des fixations des différents composants par des boulons. Nous en avions traditionnellement une cinquantaine de modèles différents par voiture, chacune ayant été optimisée pour une implantation précise. Nous avons procédé à une optimisation globale de ces plaques, ce qui nous a permis de ramener le nombre de modèles différents à une petite dizaine, avec un impact réel sur leur prix de revient car nous faisons fabriquer en plus grande série, ainsi que sur le volume et le coût des pièces détachées ».

"low cost", mais très haute qualité d'ingénierie

Même la coque en matériaux composites a été optimisée en terme de conception. « Nous avons fortement travaillé avec le groupe italien ATR Composites qui réalise les coques de la plupart des voitures de course et de grand tourisme. En la concevant plus facile à fabriquer, nous avons pu réduire son prix des deux tiers par rapport à une coque de Formule 3 classique, tout en respectant les critères draconiens d'homologation par la FIA ».

De la même manière, les petits mats supportant l'aileron sous le nez de la voiture ne sont pas en matériaux composites. Ayant la forme d'un N, ils sont en alliage léger découpés par jet d'eau et placés dans un tube profilé en composite. Moins chers à fabriquer, ils assurent un meilleur rôle de fusible en cas de choc et préservent les ancrages dans le nez, une pièce chère.

Et Lionel Chevalier de constater fièrement : « pour nous "low cost", cela signifie très haute qualité d'ingénierie ».





Une passion partagée par Benoît Lestoquoy et Thomas Renaud, les deux jeunes ingénieurs qui forment le bureau d'études de Signatech Automobiles. L'un vient de l'Estaca et l'autre du Metca de l'Epsilon Euskadi au pays basque espagnol. A eux trois, ils ont assuré la conception de la Formula Academy entre février 2007 et le 23 octobre 2007, date du premier roulage de la voiture.
« Il est vrai que nous avons été bien aidé par nos logiciels SolidWorks Premium et SolidWorks Simulation Professional », reconnaissent les compères. « Je les avais découverts à l'Estaca. Ils m'étaient alors apparus performants, tout en étant très intuitifs et conviviaux. C'est pourquoi je les ai recommandés lorsque l'on m'a demandé mes préconisations pour équiper notre bureau d'études lors du début du projet », explique Benoît Lestoquoy. Un avis partagé par Thomas Renaud, qui avait pourtant été formé à l'école Catia V5.

Faire mieux que les références

Grâce à ces outils, les trois ingénieurs ont pu rapidement concevoir, tester, améliorer et valider les 500 pièces qu'ils réalisent pour chaque Formula Academy. « Afin de réduire les masses non suspendues j'ai travaillé sur le bol de frein, le voile ajouré qui assure la liaison entre la surface active du disque de frein et l'arbre de roue. Grâce aux outils de calcul de structure de SolidWorks Simulation Professional, j'ai pu dessiner un voile à épaisseur évolutive travaillant à iso-contrainte, ainsi que des encoches d'assemblage sans arrêtes vives, pour supprimer les concentrations de contraintes. J'ai ainsi pu gagner près de 30 % sur la masse de cette pièce qui pesait à l'origine environ 300 grammes ».

Et Lionel Chevalier d'ajouter fièrement : « nos compétences alliées à SolidWorks nous permettent de faire mieux que Brembo, la référence dans le domaine du freinage. Pas si mal ! ».

Les capacités de gestion de données techniques de SolidWorks Premium sont aussi mises à profit pour gérer les nomenclature et créer les catalogues illustrés de pièces détachées, qui servent de notices de montage pour les voitures. Ces outils de gestion permettent aussi au bureau d'études de produire rapidement des plans exploitables par les différents fournisseurs de la société, notamment pour la fabrication des pièces. « C'est pour nous un gain de temps appréciable », explique Philippe Sinault, le directeur général du groupe Signature. « Nous n'aurions pas pu tenir notre délai de neuf mois pour créer notre voiture sans un outil collaboratif comme SolidWorks. Nous avons pu échanger, tout au long de l'avancée de notre projet, des informations avec nos partenaires extérieurs et notamment, avec notre usineur, qui a pu récupérer toutes les données pour programmer ses machines à commande numérique ».

Enfin, les modules RealView et PhotoWorks sont aussi utilisés par le bureau d'études pou créer des images hyperréalistes de sous-ensembles ou de la voiture complète, qui sont ensuite utilisées par les services marketing de l'écurie.

Mais Signatech Automobiles n'entend pas s'arrêter en si bon chemin. « Nous envisageons maintenant de nous équiper avec SolidWorks Flow Simulation pour traiter notamment les problèmes de refroidissement sous capot ou au niveau des freins », conclut Lionel Chevalier.

Alors rendez-vous le 13 avril prochain sur le circuit d'Hockenheim en Allemagne pour apprécier les résultats lors de la première manche du Championnat Formule 3 Euro Series 2009.

A la semaine prochaine.

Pour en savoir plus : http://www.signature-team.com

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l'Usine Nouvelle, suit depuis plus de 27 ans l'informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM...). Il a été à l'origine de la lettre bimensuelle Systèmes d'Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef.




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