il simulatore "ragno" a Maranello della storica Scuderia Ferrari
Simulatori: sicurezza tecnica per il mondiale 2020
Malgrado l’emergenza Covid-19 non molli la presa, la Formula Uno continua a lavorare per garantire il mondiale 2020. La volontà e quella di recuperare quante più gare possibili. Si parla di un minimo di 15 eventi per evitare problemi legati alle contratti TV. Malgrado il Gran Premio di Francia non sia stato ancora posticipato, lo scenario più papabile per l’inizio del campionato è quello austriaco.
Ma quindi vista la situazione, come si prepareranno i team al ritorno in pista?
La risposta a questa domanda che mi è stata fatta da molte persone nell’ultimo periodo è semplice. Le varie scuderie utilizzano sofisticatissimi simulatori. Ferrari ad esempio, può avvalersi dell’aiuto prezioso del “Ragno”, collocato all’interno della Gestione Sportiva. Successivamente, ne fu costruito uno similare a Varano de’ Melegari nelle istallazioni Dallara, attualmente utilizzato dal team statunitense Haas. I due simulatori si distinguono soprattutto per i software utilizzati, sviluppati internamente dalle squadre, malgrado la parte hardware risulti similare.
Inoltre, il team di Maranello sta lavorando da tempo a un nuovo simulatore molto più evoluto, che verrà completato nella seconda parte dell’anno vicino al circuito di Fiorano. La nuova struttura sarà molto utile pensando alla nuova era regolamentare, che entrerà in vigore dalla stagione 2022. L’obbiettivo del mondo virtuale creato con i simulatori è quello di avvicinarsi quanto più possibile a quello reale, consentendo un “compare” simultaneo direttamente durante il fine settimana. Senza dimenticare l’importanza di poter confrontare la miriade di dati raccolti dai test pre-stagionali, verificandone la “correlazione di progetto”.
Il passo seguente è strettamente legato all’incremento della performance della vettura, grazie all’utilizzo di novità aero sviluppate al Computational Fluid Dynamics (CFD). Fino a quel momento, le novità introdotte non sono altro che un contenitore fittizio di numeri inseriti all’interno di un modello. Successivamente testato dai piloti al simulatore e poi verificato direttamente in pista. Oltre le parti aerodinamiche, grazie all’utilizzo del simulatore si realizzano valutazioni sul bilanciamento della monoposto. Provando differenti configurazioni, si verifica l’impatto sulla vettura rispetto ai dati di partenza. Questa operazione risulta fondamentale per aiutare gli ingegneri a risolvere problematiche legate al set up della vettura in pista.
Un’altra tematica legata all’utilizzo del simulatore è quella del set up meccanico. Parliamo ad esempio di altezza da terra, assetto rake e parametri sospensivi, variabili importantissime per il corretto bilanciamento dell’auto. Grazie all’utilizzo di mappature al laser, si raccolgono dati relativi al tracciato quali granulosità o sconnessioni dell’asfalto, successivamente inseriti nei moderni simulatori. Se le complicatissime procedure di partenza sono soggette alla simulazione, lo stesso non possiamo dire per le gare. Infatti, la grande sofisticatezza del modello fisico vieta l’utilizzo di un’ intelligenza artificiale a un certo livello.
Ma ovviamente, non è tutto oro quello che luccica. Uno dei limiti maggiori dei simulatori riguarda il degrado termico degli pneumatici. Pirelli fornisce una black box (modello virtuale criptato) a tutte le scuderie. Questa scatola nera però, viene verificata solamente nel suo comportamento esterno (output) grazie a una specifica sollecitazione in ingresso (input), il cui funzionamento interno resta ignoto. Lavorando all’unisono con quello sviluppato dalle scuderie, questo modello viene connesso ai simulatori. Lo scopo è quello di replicare il valore di grip e temperature, importantissime variabili legate agli pneumatici. Uno scambio dati bidirezionale insomma. Pertanto, i team trasmettono feedback e pareri a Pirelli con un doppio scopo: da una parte si aiuta il fornitore italiano nella scelta delle mescole, dall’altra si cerca di migliorare il modello grazie alla correlazione pista – simulatore. Per questa ragione, le squadre sono capaci di simulare il degrado termico degli pneumatici, grazie ai dati in arrivo forniti dal modello virtuale dell’azienda italiana.
Alcune differenze tra le scuderie nascono proprio sotto quest’ottica. Basti pensare che alcuni team utilizzano modelli parecchio basilari, visto il rilascio di dati poco correlati delle versioni precedenti, mandando peraltro completamente fuori strada gli sviluppi della vettura. Cosi facendo, la simulazione avviene in condizioni paragonabili a quelle di pneumatici nuovi, perdendo la possibilità di conoscere il comportamento delle monoposto nella seconda parte della vita dello pneumatico. Secondo informazioni raccolte, il miglior simulatore sarebbe quello di Mercedes seguito da Red Bull. Con quello della Ferrari, purtroppo, ancora un passo indietro.
I simulatori del futuro, a differenza dal modello dinamico del ragno Ferrari, saranno sempre più statici. Le reazioni necessarie, saranno riprodotte principalmente su tre assi di rotazione: beccheggio, rollio e imbardata. In secondo piano troviamo le forze longitudinali e trasversali, sulle quali si possiedono riscontri molto reali, simulabili con picchi massimi fino a 4G. L’Head Mounted Display (HMD), parlando di medio-lungo termine, sarà la tecnologia utilizzata. Malgrado tutt’ora risulti alquanto acerba.
In conclusione, rispondendo alla domanda iniziale, ecco perché il mondiale può partire con una certa sicurezza tecnica in tasca, Covid-19 permettendo. Nelle diverse conference call delle ultime settimane, realizzate tra le squadre e la federazione internazionale, ci sono alcune richieste per pianificare giornate di test in vista della possibile ripartenza. In questo caso però, la differenza di prestazioni potrebbe ancora salire avvantaggiando chi può disporre di simulatori migliori…
Autore e Foto: Alessandro Arcari – @berrageizf1 – Ferrari
Estratto di un articolo di PG Tech pubblicato sul Corriere della Sera