La galleria del vento solo come validazione?

La Formula 1 sbarca nel futuro: c’è chi sta lavorando per integrare la ricerca aerodinamica nei programmi matematici di simulazione per limitare le ore di galleria del vento. In modo un po’ presuntuoso ci aveva provato Nick Wirth nel 2010 abolendo il wind tunnel nello studio della Virgin Racing VR-01. Fu un fallimento ma, forse, il tecnico britannico era partito in anticipo con un’idea troppo innovativa. Non aveva le risorse adeguate per sostenere il progetto, né la tecnologia di simulazione sofisticata per supportare l’ambizioso programma. LIMITARE L’USO DEL WIND TUNNEL Luca di Montezemolo, presidente della Ferrari, nelle esternazioni recenti ha sempre sostenuto che bisogna limitare i costi della F.1 mettendo dei vincoli alla ricerca aerodinamica. Secondo il numero uno del Cavallino non ha senso spendere cifre esorbitanti per impegnare tre turni di lavoro di otto ore, per sette giorni alla settimana nello sviluppo di flap, bandelle e profili che non avranno alcuna ricaduta sul prodotto di serie. Il discorso non fa un grinza e l’aspettativa è volta al debutto dei motori turbo V6 nel 2014, quando la meccanica potrebbe tornare ed essere almeno co-protagonista dei flussi aerodinamici. INTEGRAZIONE DEI SISTEMI COMPUTERIZZATI Intanto i top team sembrano maturi per cambiare il modo di progettare ed evolvere una monoposto di F.1. Per arrivarci è necessario trovare la perfetta interazione fra CFD, galleria del vento e simulatore. Tanto più i dati che governano i tre elementi sono più vicini alla realtà della pista, tanto migliore sarà il risultato. IL CUORE SARA’ NEL REPARTO CFD Per vincere in Formula non basta avere la monoposto più veloce: è indispensabile disporre anche di una fabbrica che sia all’avanguardia, capace di produrre evoluzioni con una rapidità maggiore rispetto alla concorrenza. Servono le idee ma anche gli strumenti per svilupparle. Oggi i progetti che vengono vagliati al CFD (Computational Fluid Dynamics), la tecnica che permette lo studio dei problemi di fluidodinamica mediante l'utilizzo del computer. IL MODELLINO DI GALLERIA Il progettista può analizzare infinite soluzioni in tempi molto brevi cambiando semplicemente dei parametri nella ricerca: quelle ritenute più efficienti vengono deliberate. È solo a questo punto che si autorizza la costruzione del pezzo. Attenzione, non in grandezza naturale pronto per essere montato sulla monoposto, ma nella scala del modellino di galleria del vento. I team operano con modelli dal 40 al 60%. Tanto più grandi sono, tanto più precisi e reali sono i dati che si possono raccogliere ed analizzare. PROTOTIPAZIONE RAPIDA Il modello è costruito con parti in carbonio e con pezzi in prototipazione rapida, una tecnica che opera per addizione di materiale plastico: grazie alla fabbricazione stratificata è possibile ottenere forme molto complesse, impossibili da realizzare con le lavorazioni tradizionali, semplicemente aggiungendo materiale in tempi molto ristretti grazie al controllo del computer. UNA PROVA PER OGNI MODIFICA Solo a questo punto gli aerodinamici possono iniziare l’indagine in galleria del vento. Il modello viene montato sul tappeto mobile: ogni prova prevede solo una modifica per volta in modo che sia possibile valutare l’efficacia di ogni singolo pezzo. Si può capire, quindi, che è necessario tantissimo tempo se si vogliono sviluppare tante parti nuove. LA GALLERIA COME VALIDAZIONE Portando l’indagine aerodinamica nei programmi di CFD più evoluti (ciascuna squadra cerca di sviluppare sistemi in esclusiva con le aziende leader che producono questi programmi costosissimi) è possibile utilizzare il wind tunnel solo per la validazione dei pezzi di sviluppo, evitando di produrre più soluzioni per scegliere quella più funzionale. La galleria del vento, allora, perderebbe la sua funzione di ricerca avanzata, diventando solo un prezioso strumento di conferma del lavoro già svolto al computer in pura simulazione matematica. TOP TEAM GIA’ AVANTI? McLaren, Red Bull Racing e Lotus sono già avviate su questa strada, mentre la Ferrari si starebbe convertendo a questo concetto. Il compito di Ben Agathangelou, l’aerodinamico che è arrivato in primavera dalla Dallara, è proprio quello di integrare i sistemi di ricerca. Non lavora direttamente sulla macchina del 2013, quando sui processi di progettazione che Nicholas Tombazis può usare. RISPARMIARE TEMPO Con la nuova metodologia di lavoro si può risparmiare molto tempo, ma bisogna avere l’assoluta certezza che nella banca dati che muove il sistema computerizzato integrato ci siano le informazioni giuste, altrimenti non si troveranno mai le correlazioni con la pista. MATEMATICA PURA Il reparto CFD, più di quello aerodinamico, diventerà il cuore intorno al quale si evolverà una F.1, riportando in tempo reale gli aggiornamenti approvati anche al simulatore, dove i piloti avranno la possibilità di valutare il comportamento di certe soluzioni senza che mai sia stato realizzato un pezzo reale. SI SPOSTANO GLI INVESTIMENTI La limitazione della ricerca in galleria, quindi, probabilmente non ridurrà i costi perché gli investimenti verranno spostati dal wind tunnel all’area della simulazione: non illudiamoci, quindi, che ci sia un ritorno all’antico, ma anzi un’accelerazione verso una F.1 tutta virtuale, solo matematica. INGLESI CONTRARI AI TEST IN PISTA Si capisce, allora, perché i team inglesi facciano fronte unico per non aprire i test in stagione: un ritorno alle prove in pista (nell’unica sessione effettuata quest’anno al Mugello avevamo visto tantissime novità), andrebbe in direzione opposta a quella che hanno programmato e la Ferrari che dispone di due piste proprie (Fiorano e Mugello) ne trarrebbe certamente un vantaggio. Vorrebbe anche dire offrire delle opportunità di recupero a chi non è all’avanguardia nei sistemi di simulazione integrati con la tradizionale sperimentazione in circuito. UNA PARTITA DELICATA Insomma, si sta giocando una partita che non è soltanto politica ed economica: dietro alla logica del risparmio sui costi si profila uno scenario che è molto più complesso. L’innovazione delle factory avrà una ripercussione direttamente proporzionale sulla competitività delle monoposto. E chi azzeccherà le scelte potrebbe trarre un vantaggio tecnico importante…