Projet de Master en ingénierie du sport en collaboration avec l’Université de Sheffield Hallam

Avec des progrès technologiques incessants, notre monde évolue toujours plus vite, et les organisations se retrouvent face à une alternative : s’adapter aux innovations ou en être le moteur. La FIFA a fait savoir son choix, avec la Coupe du Monde 2018 en Russie, où la technologie sur la ligne de but, l’assistance vidéo à l’arbitrage et les systèmes électroniques de suivi et d’évaluation des performances seront tous déployés, ainsi qu’un outil d’analyse médicale et un système de communication qui permettra aux analystes et au personnel médical présent dans les tribunes de communiquer avec l’équipe présente sur le bord du terrain. L’intégration de ces technologies ainsi que les milliers d’heures de travail humain qui ont été déployées pour en garantir le succès sont deux preuves tangibles de l’engagement de la FIFA à s’illustrer comme un leader de l’innovation. S’il existe plusieurs définitions de l’innovation, la plupart d’entre elles s’accordent sur un aspect clé : il s’agit d’un processus itératif, qui doit s’appuyer sur des recherches approfondies pour envisager, tester, valider ou invalider certaines idées. C’est pourquoi la FIFA travaille en collaboration avec des universités et des instituts de formation afin de trouver des réponses aux grandes questions de la recherche dans le football, et c’est pourquoi elle cherche en permanence à établir de nouveaux partenariats. Cette année marque le début d’un partenariat entre la FIFA et le Centre For Sports Engineering Research (CSER) de l’Université de Sheffield Hallam visant à ouvrir un master de recherche. La FIFA souhaitait explorer de nouvelles méthodes d’évaluation de la stabilité aérodynamique des ballons, et elle a sélectionné le péruvien Diego A. Cerna Soto pour mener ces recherches. Pour ce faire, l’aérodynamisme de balles de tennis de table a été évalué afin d’utiliser les résultats dans un étude complémentaire menée sur l’année universitaire 2018/19. Le projet consistait d’abord à mettre au point un test pilote de chute libre sur trois types de ballons (lisse, rugueux et semi-rugueux) lâchés à trois hauteurs différentes : 2, 2,5 et 3 mètres, avec 20 lâchers par type de ballon et par hauteur. L’emplacement de l’impact du ballon était repéré grâce à un composé de papier carbone et de papier de verre et une caméra à haute vitesse permettait d’enregistrer les rotations du ballon. Après comparaison des résultats pour chaque type de ballon, il a été observé que les ballons rugueux présentaient une plus grande régularité dans la position de l’impact final, ce qui laisse supposer que ce type de ballons a une trajectoire plus stable, cependant, pour établir des conclusions plus solides, il serait nécessaire de consacrer davantage de temps et d’effort à la collecte de données. En outre, l’étude a montré que pour 80% des lâchers, le ballon effectuait des rotations non désirées. Les chercheurs ont donc décidé d’utiliser une soufflerie verticale afin de mieux gérer la rotation de la balle, la vitesse du flux d’air et son homogénéité. Pour ce faire, une soufflerie réglable a été conçue et fabriquée, permettant de faire varier l’importance des différents composants de la soufflerie, comme le pavillon ou les redresseurs de flux d’air, et d’évaluer leur impact sur l’homogénéité du flux d’air. Le comportement du flux d’air de la soufflerie verticale a fait l’objet d’une évaluation qualitative grâce à une caméra à haute vitesse, et quantitative grâce à un tube de Pitot, qui permet de déterminer la vitesse des fluides à différents emplacements spécifiques du tube. Ces différents paramètres ont permis de recueillir des informations importantes sur l’influence du pavillon, placé au niveau de l’entrée d’air, ainsi que d’optimiser la structure de la soufflerie afin de garder une homogénéité du flux autour de 4,3% au niveau des murs et donc de disposer d’une configuration adaptable à des ballons de football. Cette année, les recherches se poursuivent, avec comme objectif de mettre au point une soufflerie verticale dont la structure puisse être modifiée pour garantir une homogénéité du flux d’air et un contrôle de la rotation du ballon, et dont les dimensions puissent être adaptées pour correspondre à différentes hauteurs de lâcher. Ces démarches s’inscrivent dans un projet plus large visant à explorer de nouvelles méthodes peu onéreuses pour évaluer la stabilité aérodynamique d’un ballon. Ce projet nous permet de compléter notre programme qualité actuel, avec une nouvelle méthode de test, qui permet à la FIFA d’écarter les ballons à la trajectoire irrégulière du football de haut niveau. En outre, ce projet constitue la première étape d’un engagement plus large de la FIFA, qui compte donner aux étudiants du monde entier des problèmes pratiques à résoudre, et une opportunité unique d’acquérir de l’expérience.

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