F1 | Come funziona un simulatore professionale? Le risposte a tante curiosità (Prima parte)

Noi tutti sappiamo che i team usufruiscono di simulatori professionali per sviluppare la propria vettura e preparare i piloti al prossimo GP: ma come funzionano? Come deve essere vestito il pilota? Ecco le risposte a queste e molte altre curiosità su questi mostri della tecnologia Funzionamento Simulatore Formula 1

Funzionamento Simulatore Formula 1
Credits: Dallara

Qualche settimana fa, grazie ad Experis Academy, abbiamo avuto la possibilità di visitare il simulatore professionale di Dallara, l’esatta copia di quello utilizzato dal team Ferrari a Maranello. (Per chi non la conoscesse, Experis Academy offre master di specializzazione in aerodinamica, telemetria, analisi dati e media, rappresentando attualmente una delle migliori opzioni per chi volesse entrare nel mondo della F1) Funzionamento Simulatore Formula 1

Avevamo domande a non finire, ma non contenti abbiamo chiesto consigli anche a voi lettori mediante il nostro profilo Instagram: ecco le risposte alle nostre e vostre curiosità su queste meraviglie dell’ingegneria.

Cos’è e come è strutturato? Funzionamento Simulatore Formula 1

Innanzitutto, questo simulatore è stato costruito nel 2010, quando Ferrari ha sentito l’esigenza di trovare una soluzione all’inasprimento della normativa sui test. La squadra di Maranello ha trovato un’azienda olandese disposta a costruire il simulatore e, per dividere l’ingente costo fisso, si è rivolta a Dallara, anch’essa interessata al progetto. Ne vennero quindi costruiti due: uno a Varano – quello che abbiamo visitato – ed un secondo a Maranello, con identiche specifiche.

La struttura è qualcosa di incredibile: il simulatore è composto da un cockpit sorretto da sei attuatori, volgarmente chiamati “zampe”. Gli attuatori hanno il compito di estendersi o ritrarsi, spostando il cockpit nello spazio con sei gradi di movimento fino ad un metro e mezzo dalle pareti della stanza in cui è posto, grande 9.5m x 9.5m: questo significa che il pilota subisce spostamenti fino a sei metri mentre è impegnato nella guida!

I sei motori elettrici, posti su ogni attuatore, sono brushless raffreddati ad acqua, gli stessi utilizzati sui simulatori di volo professionali. La differenza è che il cockpit di un simulatore di volo pesa venti tonnellate, mentre il simulatore di guida solo due: con la medesima potenza elettrica, quindi, i motori devono spostare una massa di 1/10, riuscendo a generare accelerazioni ben maggiori!

Lo schermo, invece, non è piatto ma sferico, offrendo un campo visivo di 180° in orizzontale e 60° in verticale: alimentato da tre proiettori a LED, ha una risoluzione a 4K per 120 Hz, ossia l’immagine viene cambiata 120 volte in un secondo.

Credits: Dallara

Quanto può durare una sessione? (Domanda di Anto_Ferraro_02) Funzionamento Simulatore Formula 1

Le sessioni sono acquistabili dai clienti solo in slot da quattro ore: ciò significa che è possibile sfruttare la struttura o 4 o 8 o12 ore e via dicendo. Il ritmo di guida può essere molto più intenso di quello in pista, sul simulatore non esistono tempi morti: ad esempio, se il pilota vuole cambiare i rapporti della propria vettura, in un minuto la modifica è effettuata e può ripartire. Nella realtà, invece, sarebbero necessari almeno 30 minuti di stop per apportare il cambiamento.

E’ richiesto che il pilota indossi il tradizionale abbigliamento da gara? (Domanda di luigi.nigrell)

No, perché non c’è il rischio d’incendio, quindi il pilota può anche guidare in braghe corte. Deve, però, indossare il casco: le accelerazioni sono elevate, ed il casco è necessario per prevenire gli urti, ad esempio, con il dispositivo Halo, anch’esso riprodotto nell’abitacolo del simulatore. Inoltre, indossare il casco aiuta il pilota ad immergersi nella guida ed è una massa in più che il collo deve sorreggere durante le sollecitazioni.

Che limiti ci sono nello sviluppo del set-up?

Non ci sono limiti! Il livello di accuratezza dipende dal tempo e dalle risorse spese nella realizzazione del modello inserito. Al simulatore tendenzialmente si fanno valutazioni di bilancio: ad esempio, il pilota percepisce un certo grado di sottosterzo e ha a disposizione una serie di configurazioni aerodinamiche. Grazie al simulatore, può capire se conviene fare o meno uno step di ala, piuttosto che apportare una modifica di diverso tipo. Un ulteriore lavoro può essere effettuato con le sospensioni: è necessario, in questo caso, avere dati accurati della pista, ottenuti grazie ad un laser scan che registra ogni singola buca ed avvallamento.

Come avviene la trasposizione dei dati dalla galleria del vento al simulatore?

Ogni galleria del vento compie delle misurazioni sulle vetture, le quali si traducono in numeri che vengono poi inseriti nel simulatore. Vale la regola del “garbage in, garbage out”, ossia che se i dati inseriti sono accurati, anche i risultati non saranno da meno. Una volta immessi i numeri, il software li rielaborerà utilizzandoli nella simulazione real time.

Puo’ essere simulata una gara per valutare come un pilota si comporta in fase di sorpasso? Che differenze ci sono rispetto ad un normale simulatore domestico? (Domanda di Giuse.16)

A differenza di quanto si possa pensare no, non è possibile simulare una gara o una manovra di sorpasso, i piloti possono girare soltanto da soli in pista. Sarebbe assolutamente interessante poter permettere ai piloti di affinare le proprie strategie di sorpasso, ma la difficoltà è insita nella complessità del simulatore professionale. Nei videogiochi, il modello del veicolo è semplificato, e quindi è anche più semplice per le IA pilotare le vetture; viceversa, risulta impossibile per un’IA, allo stato dell’arte, guidare il modello del simulatore ad un ritmo competitivo: girerebbero alla velocità di una F2, e a quel punto la simulazione di una gara perde di significato. Si è invece ipotizzato di permettere a due piloti alla guida di due simulatori di gareggiare tra di loro, ma per ora non c’è mai stata la reale esigenza.

Continueranno ad evoloversi?

La risposta è sì, ma non alla velocità che ci si aspettava. Dieci anni fa si pensava che i computer avrebbero rispettato la legge di Moore, ossia avrebbero raddoppiato la propria potenza ogni anno con lo sviluppo. In realtà abbiamo raggiunto un limite tecnologico che non ci permette di far avanzare la tecnologia come è stato dagli anni ‘90 al 2000.

“L’Head Mounted Display” (volgarmente chiamato “Visore VR”) è una tecnologia in rapido sviluppo che tutti stanno tenendo sott’occhio. Attualmente però ancora non è matura, sia in termini di risoluzione che di “field of view”, oltre a latenza e tempi di risposta. Tuttavia, è innegabile che l’implementazione di una tecnologia simile amplierebbe gli orizzonti della simulazione: è quindi possibile che gli Head Mounted Display siano il futuro dei simulatori.

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Davide Galli

Studente di giurisprudenza e appassionatissimo fin dall’infanzia di Formula 1. Amo qualunque cosa faccia "bruum"