Μέχρι τώρα υπήρχαν σχέδια και ιδέες για το πως θα έμοιαζαν τα μονοθέσια του 2021. Ωστόσο, τώρα μπορούν να δοθούν και οι πρώτες επίσημες λεπτομέρειες και εικόνες σχετικά με τις αλλαγές του 2021 οι οποίες δοκιμάζονται σε αεροσήραγγα αυτές τις ημέρες.
Η Formula 1 και η FIa, ολοκλήρωσαν ένα απίστευτα μεγάλο κύκλο ερευνών και ανάπτυξης μέσω CFD (Υπολογιστική Ρευστοδυναμική) προκειμένου να γίνουν τα όνειρα σχετικά με το 2021 πραγματικότητα. Το επόμενο βήμα για να επιβεβαιωθούν τα δεδομένα που ανακτήθηκαν ήταν η αεροσήραγγα.
Έτσι, τον τελευταίο μήνα, πριν το γερμανικό Grand Prix, ένα πρωτότυπο για το 2021 τέθηκε υπό δοκιμές στην αεροσήραγγα της Sauber υπό άκρα μυστικότητα, για εξονυχιστικούς ελέγχους. Ενώ τα γενικά αποτελέσματα θα μοιραστούν με όλες τις ομάδες, το ανεξάρτητο συμβουλευτικό group της Sauber έτρεξε τη λειτουργία της αεροσήραγγας, προκειμένου να διασφαλιστεί πως η ομάδα της F1 (Alfa Romeo) δε θα αποκόμιζε κάποιο πλεονέκτημα από αυτό.
Εξαρτήματα όπως οι περιοχές στα πλαϊνά του μονοθεσίου και η πίσω πτέρυγα αναμένεται να μείνουν σταθερά κατά τη διάρκεια των δοκιμών. Η εμπρός πτέρυγα ωστόσο αναμένεται να εξελίσσεται όσο συνεχίζονται οι δοκιμές.
“Οι δοκιμές στην αεροσήραγγα που κάνουμε είναι λίγο διαφορετικές από αυτές που κάνουν οι ομάδες”, δήλωσε ο επικεφαλής του τεχνικού τομέα της F1, Pat Symonds. “Οι ομάδες επικεντρώνονται μονάχα στις δυνάμεις που δέχεται το μονοθέσιο, μέσω μιας πληθώρας συνθηκών καθώς κινούν το μονοθέσιο. Ενώ και εμείς φυσιολογικά ενδιαφερόμαστε για το ποιες είναι αυτές οι δυνάμεις και ειδικά για το πως αυτές αλλάζουν όταν κινείται το μονοθέσιο, ενδιαφερόμαστε ακόμα περισσότερο για το τι συμβαίνει με τον διαταραγμένο αέρα πίσω από το αυτοκίνητο”.
“Γι’ αυτό το λόγο, αν και κάνουμε το μεγαλύτερο μέρος της προόδου μας μέσω CFD, και αυτό το CFD χρησιμοποιεί κάποιες καινοτόμες μεθόδους οι οποίες δεν είναι κοινά χρησιμοποιούμενες από τις ομάδες, θέλουμε να στηρίξουμε αυτές τις εικονικές προσομοιώσεις με πραγματικές. Επιλέξαμε επίσης μια κλίμακα 50% μοντέλου αντί για ένα μοντέλο 60%. Και διαλέξαμε να το τρέξουμε αυτό για πολύ καιρό μέσα στην αεροσήραγγα, κάτι που μας έδωσε την ευκαιρία να διερευνήσουμε καλύτερα τον ‘βρώμικο’ αέρα των μονοθεσίων”.
Ένα πλεονέκτημα της χρήσης της αεροσήραγγας της Sauber, η οποία είναι διαθέσιμη και για ενοικίαση για εμπορικούς σκοπούς, είναι πως οι Ελβετοί έχουν ένα πολύ καλό αυτόματο σύστημα για το rake στα μονοθέσια (rake είναι η κλίση που δίνουν οι ομάδες στα μονοθέσιά τους στο εμπρός μέρος σε σχέση με το πίσω). Ο Νικόλας Τομπάζης, επικεφαλής της FIA για τεχνικά ζητήματα στα μονοθέσια, δήλωσε πως το rake αποτελείται από “σωλήνες pitot με ευαισθησία στην περιστροφή γύρω από τον κατακόρυφο στο μονοθέσιο άξονα (yaw), έτσι ώστε να μπορεί να μετρηθεί η διεύθυνση, η πίεση και η ταχύτητα της ροής κοκ, ειδικά οι συνιστώσες της ταχύτητας και της πίεσης”.
Πάνω σε αυτό ο Τομπάζης πρόσθεσε: “Με αυτό τον τρόπο μπορούμε να σιγουρευτούμε πως αυτά που προβλέπει το CFD είναι σωστά, καθώς το 99% της δουλειάς που έχει γίνει είναι σε CFD”.
“Ο θεμελιώδης λόγος πίσω από όλα αυτά είναι πως προσπαθούμε να περιορίσουμε τις απώλειες που θα αντιμετωπίζει το μονοθέσιο που έπεται. Η απλοποίηση της αεροδυναμικής του προπορευόμενου μονοθεσίου συνεισφέρει επίσης στη συμπεριφορά του ‘βρώμικου’ αέρα επειδή από τη μια το μπροστινό μονοθέσιο δεν έχει πολλούς διαθέσιμους τρόπους να ελέγξει το ‘βρώμικο’ αέρα του. Από την άλλη, το μονοθέσιο που ακολουθεί, όταν δεν έχει όλα αυτά τα μικρά ευαίσθητα εξαρτήματα, είναι λιγότερο επιρρεπές σε διαταραχή από τη ροή”.
Παραδοσιακά μοντέλα κλίμακας 100% δε χρησιμοποιούνται σε αεροσήραγγες, καθώς η χρήση τους απαγορεύτηκε μερικά χρόνια πριν λόγω των υπέρογκων κοστών. Οι περισσότερες ομάδες χρησιμοποιούν μοντέλα 60% κλίμακας, όμως οι FIA και η F1 επέλεξαν να πορευτούν με μοντέλο κλίμακας 50%.
“Καταλαμβάνει λιγότερο χώρο στην αεροσήραγγα και γι’ αυτό σου επιτρέπει να βλέπεις πιο πίσω, όσον αφορά το μήκος μονοθεσίου”, σχολίασε πάνω σ’ αυτό ο Symonds. “Εάν φανταστείτε πως έχετε μονοθέσιο πλήρους κλίμακας εκεί, μπορείς από πίσω του να δεις μόνο το 10% ενός άλλου μονοθεσίου. Όμως σε κλίμακα 50%, έχουμε μια καλή προσέγγιση έτσι ώστε να μπορούμε να έχουμε καλό επίπεδο λεπτομερειών στο μοντέλο αλλά να μένει αρκετή απόσταση πίσω. Είναι σωστό πως οι ομάδες τείνουν να επιλέγουν μοντέλα 60% κλίμακας. Υπάρχουν πλεονεκτήματα σε αυτό, στη μοντελοποίηση, όμως οι σύγχρονες τεχνικές κατασκευής, ειδικά η προσθετική κατασκευή και τέτοια πράγματα, σου επιτρέπουν να έχεις πολύ αξιόπιστα μοντέλα στο 50% πλέον”.
Μπορεί να αναρωτιέστε γιατί η ομάδα που κάνει την έρευνα αυτή δεν έχει βάλει και δεύτερο μονοθέσιο από πίσω, για να δοκιμάσει τον ‘βρώμικο’ αέρα του. Ο Symonds δήλωσε πως αυτό “δεν είναι απαραίτητο”.
“Το κάναμε αυτό το 2008, με τις μελέτες για την προσπέραση, και το κάναμε πάλι το 2009. Τότε έπρεπε να πάμε σε μοντέλα 25% για να το πετύχουμε, και εκεί όντως η κλίμακα είναι πολύ μικρή. Αυτό μας αποτρέπει από το να το κάνουμε. Ακόμα και σε μια μεγάλη αεροσήραγγα, όπως της Sauber, μπορείς να τρέξεις μόνο μια ρύθμιση με τα μονοθέσια πραγματικά κοντά μεταξύ τους. Αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε είναι να χρησιμοποιήσουμε το CFD σαν αληθινό εργαλείο προσομοίωσης και εδώ απλά κάνουμε τη συσχέτιση”.
Τι αποτελέσματα έχουν εξαχθεί μέχρι τώρα;
Ένας από τους βασικούς στόχους για το 2021 είναι να υπάρχουν περισσότερες προσπεράσεις. Για να επιτευχθεί αυτό, υπάρχουν πιέσεις για την εύρεση τρόπου προκειμένου να μπορούν τα μονοθέσια να πλησιάζουν πιο κοντά μεταξύ τους. Γι’ αυτό και γίνεται τόση πολλή έρευνα για τη μείωση του ‘βρώμικου’ αέρα.
Λοιπόν, ποια ήταν όμως τα αποτελέσματα που βγήκαν ύστερα από πολλούς μήνες δοκιμών με CFD και ύστερα και από τις δοκιμές στην αεροσήραγγα; “Πως, θεμελιωδώς το CFD ήταν σωστό”, απάντησε ο Τομπάζης. “Δεν υπήρχαν μεγάλες εκπλήξεις. Υπάρχει μια διαταραχή της ροής 5-10%, σε σύγκριση με την τωρινή διαταραχή που είναι κοντά στο 50%. Αν και αυτό εξαρτάται από τις ρυθμίσεις που κάνουμε τις δοκιμές κοκ”.
Υπήρχαν ερευνητικά προγράμματα πριν τις μεγάλες αλλαγές του 2009, όπου η Brawn με τον Jenson Button αναδείχθηκαν πρωταθλητές σαν από παραμύθι, και το 2017, όπου οι κανονισμοί της αεροδυναμικής αναθεωρήθηκαν. Όμως δεν έχουν υπάρξει πιο ενδελεχείς και προηγμένες δοκιμές σαν αυτές που γίνονται αυτή τη στιγμή.
“Φυσικά, το επίπεδο της εντατικότητάς μας, δεν συγκρίνεται με αυτό που μπορούν να κάνουν οι ομάδες, στα πλαίσια ανθρώπινου δυναμικού που μπορείς να αξιοποιήσεις. Όμως έχουμε μια καλή, αν και μικρή, έμπειρη ομάδα αεροδυναμιστών και έχουμε πρόσβαση σε απίστευτα περισσότερη υπολογιστική δύναμη απ΄ όλες τις ομάδες γιατί δεν περιοριζόμαστε πουθενά”, πρόσθεσε ο Symonds.
“Μέσω των συνδέσεών μας στο Amazon Web Service, χρησιμοποιούμε τους υπερυπολογιστές τους και εκεί τρέχουν πολλοί περισσότεροι πυρήνες υπολογιστών. Στο CFD, πρέπει να χωρίσουμε το περιβάλλον που εξετάζεται σε πολύ μικρά κελιά και λύνουμε εξισώσεις για κάθε ένα από αυτό το κελί. Σε ένα τυπικό περιβάλλον μελέτη, χρησιμοποιούνται 192 πυρήνες για την επίλυση 95 εκατομμυρίων κελιών.
“Με τις τωρινές μας ρυθμίσεις, χρησιμοποιούμε 1152 πυρήνες και λύνουμε 550 εκατομμύρια κελιά. Του χρόνου θα έχουμε τη δυναμική να επεκταθούμε σε 2300 πυρήνες. Έχουμε πολύ μεγάλη υπολογιστική δύναμη από αυτή που χρησιμοποιούν οι ομάδες. Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε προσομοιώσεις δύο μονοθεσίων”.
Ποιος είναι ο ρόλος των ομάδων σε όλο αυτό;
Η Formula 1 και η FIA δουλεύουν σκληρά χέρι-χέρι στην έρευνα και ανάπτυξη ώστε να τελειοποιήσουν τους κανονισμούς του 2021 εμπρόθεσμα για την καταληκτική ημερομηνία του Οκτωβρίου. Όμως αυτό δε σημαίνει πως οι ομάδες μένουν εκτός όλου αυτού. Στην πραγματικότητα, ισχύει το αντίθετο. Οι ομάδες δέχτηκαν πρόσκληση να συμμετάσχουν με τη συλλογή δεδομένων και την εξελικτική διαδικασία, με τη FIA να τους επιτρέπει να κάνουν δοκιμές εκτός των ωρών που κατανέμουν στα τωρινά τους project. Όσοι έχουν τους πόρους και τις ικανότητες να το κάνουν αυτό, το κάνουν. Οι υπόλοιποι ακόμα συλλέγουν πληροφορίες.
“Οι ομάδες υπήρξαν πολύ καλές. Όσες έχουν τους πόρους να το κάνουν αυτό, δούλεψαν πάνω σε αρκετά project για εμάς. Όλοι είναι πλήρως ενήμεροι για το τί συμβαίνει”, δήλωσε ο Symonds. “Έχουμε meeting κάθε λίγους μήνες, στέλνουμε τη γεωμετρία σε αυτούς, αυτοί τρέχουν τους υπολογισμούς στα δικά τους περιβάλλοντα CFD και μας δίνουν ανατροφοδότηση. Έχουν αναμιχθεί στο βαθμό που αυτοί θέλουν. Μερικοί δεν έχουν τους πόρους να το κάνουν. Τα αποτελέσματα όλων των ομάδων διαμοιράζονται μέχρι το σημείο των τελικών αποφάσεων. Από εκεί και πέρα θα πρέπει να ενεργήσουν με βάση τους δηλωθέντες κανονισμούς”.
Και επειδή στο F1fan.gr ποτέ δεν συμβιβαζόμαστε και θέλουμε πάντα να προχωράμε μπροστά, μπορείς να μας ακολουθήσεις στο Facebook, και στο Instagram, όπως επίσης και να γραφτείς στο εβδομαδιαίο Newsletter μας!
