il simulatore "ragno" a Maranello della storica Scuderia Ferrari
Simuladores de F1: seguridad técnica para el campeonato mundial 2020
A pesar de que la emergencia Covid-19 sea todavía lejos de la resolución, la Fórmula Uno continúa trabajando para garantizar el mundial 2020. El deseo es recuperar la mayor cantidad de carreras posibles. Se habla de un mínimo de 15 eventos para evitar problemas relacionados con los contratos de televisión. Aunque el Gran Premio de Francia todavía no ha sido pospuesto, el escenario más probable para el comienzo del campeonato es Austria.
Entonces, dada la situación, ¿cómo se prepararán los equipos para el regreso a la pista?
La respuesta a esta pregunta que han formulado muchas personas en el último período es simple. Los diversos equipos utilizan simuladores altamente sofisticados. Por ejemplo, Ferrari puede aprovechar la valiosa ayuda de la “Araña”, simulador ubicado dentro de la Gestión Deportiva. Posteriormente, se construyó uno similar en Varano de’ Melegari en las instalaciones de Dallara, actualmente utilizado por el equipo estadounidense de Haas. Los dos simuladores se distinguen sobre todo por el software utilizado desarrollado internamente por los equipos, mientras la parte del hardware es bastante similar.
Además, el equipo de Maranello ha estado trabajando durante algún tiempo en un nuevo simulador mucho más avanzado, que se completará en la segunda mitad del año encontrando colocación cerca del circuito de Fiorano. La nueva estructura será muy útil pensando al nuevo reglamento, que entrará en vigencia a partir de la temporada 2022. El objetivo del mundo virtual creado con simuladores es acercarse lo más posible en aquello real, permitiendo una comparación simultánea directamente durante el fin de semana. Sin olvidar la importancia de poder equipar la miríada de datos recopilados en los test de invierno, verificando su “correlación del proyecto”.
El siguiente paso está estrechamente relacionado con el aumento del rendimiento del automóvil, gracias al uso de innovaciones aerodinámicas desarrolladas gracias al Computational Fluid Dynamics (CFD). Hasta entonces, las innovaciones introducidas no son más que un contenedor ficticio de números insertados dentro de un modelo, posteriormente probado por los pilotos en el simulador y luego verificado directamente en la pista. Además de las partes aerodinámicas, gracias al uso del simulador se realizan evaluaciones sobre el equilibrio del monoplaza. Al probar diferentes configuraciones, se verifica el impacto sobre el auto en comparación con los datos de arranque. Esta operación es fundamental para ayudar a los ingenieros a resolver problemas relacionados con la configuración del coche en la pista.
Otro problema relacionado con el uso del simulador es el de la configuración mecánica del auto. Hablamos, por ejemplo, de la distancia hacia al suelo, rake y parámetros de suspensión. Variables si duda muy importantes para el equilibrio correcto del coche. Gracias al uso de mapeos láser, se recopilan datos relacionados con la pista como la granulosidad o las desconexiones del asfalto, sucesivamente insertados en simuladores modernos. Si los complicados procedimientos de arranque están sujetos a simulación, no se puede decir lo mismo de las carreras. De hecho, “la sofisticación” del modelo físico prohíbe el utilizo de la inteligencia artificial a cierto nivel.
Pero, por supuesto, no todo lo que brilla es oro. Una de las principales limitaciones de los simuladores se refiere a la degradación térmica de los neumáticos. Pirelli suministra una black box (modelo virtual encriptado) a todas las escuderias. Sin embargo, esta caja negra se verifica solamente en su comportamiento externo (output) gracias a una especifica solicitación de ingreso (input), cuyo funcionamiento interno sigue siendo desconocido. Trabajando al unísono con el desarrollado por los equipos, este modelo está conectado a los simuladores. El objetivo es replicar el valor del agarre y de las temperaturas, variables muy importantes relacionadas con los neumáticos. En resumen, hablamos de un intercambio de datos bidireccional. Por lo tanto los equipos peden transmitir comentarios y opiniones a Pirelli con un doble propósito: por un lado se ayuda al proveedor italiano en la elección de los compuestos, y por el por otro se trata de mejorar el modelo gracias a la correlación entre simulador y pista. Por esta razón, los equipos pueden simular la degradación térmica de los neumáticos, gracias a los datos entrantes proporcionados por el modelo virtual de la empresa italiana.
Algunas diferencias entre los equipos surgen precisamente desde este punto de vista. Varias escuderias utilizan modelos muy básicos dado la correlación escasa de las versiones anteriores, que ademas llevaba completamente fuera del camino el desarrollo de los autos. Al hacerlo, la simulación se lleva a cabo en condiciones comparables a las de los neumáticos nuevos, perdiendo la posibilidad de conocer el comportamiento de los coches en la segunda parte de la vida útil del neumático. Según nuestra información recopilada, el mejor simulador sería el de Mercedes seguido de Red Bull. Desafortunadamente, con Ferrari un paso más atrás.
Los simuladores del futuro, a diferencia del modelo dinámico de la araña Ferrari, serán cada vez más estáticos. Las reacciones necesarias se reproducirán principalmente en tres ejes de rotación: cabeceo, alabeo y guiñada. Menos importante resultarán las fuerzas longitudinales y transversales, sobre las cuales hay hallazgos muy reales simulados con picos máximos de hasta 4G. Hablando a medio-largo plazo, la Head Mounted Display (HMD) será la tecnología utilizada en el futuro, a pesar de que todavía es un ciencia que tiene que madurar bastante antes de ser implementada.
En conclusión, respondiendo a la pregunta inicial, estas son las motivaciones por las cuales el mundial puede comenzar con cierta seguridad técnica en su bolsillo, Covid-19 permitiendo. En las conference call realizadas en las últimas semanas entre los equipos y la federación internacional, hay algunas solicitudes para planificar uno test en vista del posible reinicio. En este caso, sin embargo la diferencia de rendimiento aún podría aumentar, beneficiando los equipos que pueden disponer de mejores simuladores…
Autor y fotografia: Alessandro Arcari – @berrageizf1 – Ferrari
Extracto de un artículo de PG Tech publicado en el Corriere della Sera