Nelle competizioni motorsport è fondamentale preparare il pilota ai circuiti che dovrà affrontare, verificare se un assetto della vettura sia più efficiente rispetto ad un altro o come la guida e il carico aerodinamico influenzino la durata delle gomme. Disporre di strumenti in grado di analizzare questo tipo d’informazioni senza mettere la vettura in pista può risultare fondamentale in un campionato sportivo.
Così che entrano in gioco i simulatori di guida: sistemi meccanico-informatici che permettono di riprodurre in maniera verosimile il comportamento della vettura in gara.
La diffusione sistematica e quindi lo sviluppo dei simulatori è dovuta al minore impatto economico rispetto ai test su pista veri e propri, inoltre risulta veramente difficile eseguire un numero elevato di prove su ogni circuito.
L’azienda Dallara, fondata nel 1972 dall’omonimo ingegnere Gian Paolo Dallara, ha un ruolo di primissimo piano nel campo dell’automobilismo sportivo, vantando collaborazioni con numerose scuderie in diversi campionati, nonché unico fornitore per i campionati di IndyCar, Indy Lights, F2, F3, World Series by Renault, Super Formula e Formula E.
Andrea Pontremoli, CEO & General Manager del Gruppo Dallara, con una semplice frase racchiude il concetto alla base dello sviluppo delle tecnologie di simulazione: “l’innovazione nasce dall’errore”. Per essere innovativi, dice Pontremoli, è necessario poter sbagliare molte volte e ricevere feedback relativi all’errore tempestivamente mantenendo il costo del processo il più basso possibile. Tramite la tecnologia, quindi, i dati ottenuti dal software di analisi computazionale si trasformano in soluzioni alternative efficienti, tali da soddisfare gli obiettivi di progetto.
Le competenze distintive della Dallara sono tre: la progettazione e produzione, utilizzando materiali compositi in fibra di carbonio adatti per ottenere veicoli ad alte prestazioni, l’aerodinamica (dunque analisi in galleria del vento e CFD) e la dinamica del veicolo (simulazioni e testing).
Il simulatore Dallara è costituito da sei grandi attuatori dinamici a controllo elettronico vincolati a terra, che sorreggono la cabina di guida, questa è racchiusa in una gabbia d’acciaio e materiali compositi. Il soprannome “ragno” deriva naturalmente dalla forma che il simulatore assume una volta in funzione: l’abitacolo viene sollevato e le zampe si muovono in modo da seguire l’andamento della pista.
Il pilota è seduto nell’abitacolo ed è circondato da cinque mega schermi che coprono una visuale di oltre 180 gradi nei quali si riproduce la visuale ormai perfetta di ogni pista del mondiale di F1.
L’ambiente di simulazione è totalmente buio, fatta eccezione per gli schermi e le luci artificiali fissate sulla gabbia, anche l’illuminazione è studiata per riprodurre le condizioni desiderate.
L’intera struttura è accolta in un edificio a sé stante, poiché si sviluppa su tre piani e necessita di ulteriori ambienti in cui gli ingegneri monitorano e settano costantemente l’attività di simulazione.
I dati immagazzinati nel software riproducono tutti i particolari del tracciato, che può essere reale o immaginario. Tra questi le vibrazioni prodotti dal passaggio del veicolo sui cordoli, le forze G subite dal pilota durante la curva fino alle forze di frenata scaricate sulla monoposto.
Lo strumento ha raggiunto un livello talmente avanzato che, grazie allo sviluppo di modelli numerici degli ingegneri Dallara in collaborazione con Pirelli, si riesce a determinare fedelmente il consumo delle gomme durante la percorrenza in pista, impostando le condizioni sulla macchina, sulla pressione di gonfiaggio e sulle condizioni atmosferiche istante per istante.
Il simulatore è utilizzato in tre ambiti:
- – Allenamento: il simulatore consente ad un pilota di guidare lo stesso telaio utilizzato in pista, con gli stessi comandi (pedali, freno, cruscotto) e lo stesso livello di riscontro (sforzo volante e freno) per tutto il tempo necessario.
- – Definizione assetto: il team ingegneri del team è in grado di analizzare i carichi aerodinamici che si sviluppano in percorrenza, in questo modo è possibile realizzare componenti più efficienti da montare sulla monoposto (come ad esempio il fondo o l’alettone).
- – Creazione di un nuovo veicolo
I simulatori realizzati sono solo tre: uno è quello utilizzato dal team Haas di Formula 1, ma è anche impiegato per la preparazione dei piloti in campionati minori quali Formula2 e Formula3 (nei quali la stessa Scuderia Dallara è coinvolta); il secondo è situato a Indianapolis, sede della famosissima competizione delle 500 Miglia, mentre il terzo è di proprietà della Scuderia Ferrari, a partire dal campionato 2019-2020.
Ci troviamo di fronte ad un ulteriore esempio in cui meccanica e apparati elettronici collaborano per dare vita ad un prodotto unico, basando la propria affidabilità sulla precisione computazionale e il costante aggiornamento dei software.
Written by Alessio Capone from the VGen Engineering Hub
