Auto drogowe w tunelu aerodynamicznym Formuły 1. Dowiedz się, jak powstają supersamochody!

Pierre Sancinena, inżynier ds. aerodynamiki Alpine Cars, wpadł na pomysł nawiązania współpracy z kolegami z Alpine F1 Team, by skorzystać z ich metod i narzędzi pracy. Teraz wprowadza w kulisy tych niezwykłych badań.

Wyeliminowanie siły nośnej, maksymalne ograniczenie oporu powietrza i wygenerowanie siły docisku w ściśle określonej proporcji – praca specjalistów od aerodynamiki ma kluczowe znaczenie, by samochód Formuły 1 pozostawał przyklejony do nawierzchni toru, jak najszybciej poruszał się na prostej i utrzymywał optymalnie wysoką prędkość na zakrętach. W Enstone w Anglii, gdzie ma swoją siedzibę między innymi dział konstrukcyjny podwozi stajni Alpine F1 Team, pracuje od 100 do 120 inżynierów, bezustannie badających przepływ strumieni powietrza z wykorzystaniem narzędzi cyfrowych CFD (obliczeniowa mechanika płynów) i testów w tunelu aerodynamicznym. Spojlery, owiewki, płaskie podwozie, pontony, dyfuzory – wszystkie te i wiele innych elementów są bardzo precyzyjnie modelowane, aby zoptymalizować osiągi bolidu.

W Ulis we Francji, gdzie mieści się siedziba Alpine Cars, Pierre Sancinena prowadzi podobne analizy co jego koledzy z Enstone. Inżynier aerodynamiki, ale też półzawodowy kierowca wyścigowy od trzech lat prowadzi badania aerodynamiczne dotyczące aktualnych modeli z gamy Alpine i Renault Sport (A110 i Megane R.S. Trophy-R), jak również modeli samochodów, które pojawią się w przyszłości. Bez wahania przyznaje, że „prace w tunelu aerodynamicznym są bardzo istotne w opracowaniu aerodynamiki samochodu sportowego, takiego jak A110”. Inżynier ds. aerodynamiki Alpine Cars wyznaje także:

To w Formule 1 można znaleźć kompendium wiedzy o aerodynamice. To z ich pracy czerpiemy właściwe metody i narzędzia badawcze.

Aby zoptymalizować prace nad drogowymi wersjami samochodów Alpine, powstał pomysł wykorzystania umiejętności zespołu odpowiadającego za projekty aerodynamiczne w Enstone: Nawiązaliśmy współpracę w marcu 2020 roku i co tydzień omawiamy postęp prac, by optymalizować naszą metodologię i narzędzia CFD oraz wdrażać metody z Formuły 1 w naszych badaniach.

Współpraca z Alpine F1 Team dotyczy specjalistycznego know-how, wykorzystywanego w projektowanych obecnie nowych modelach drogowych marki. Dzięki temu zespoły pracowników z Alpine Cars poprawiły korelację między obliczeniami komputerowymi a wynikami testów w tunelu aerodynamicznym. Zapewnia to oszczędność czasu i pieniędzy oraz pozwala uniknąć licznych etapów prac projektowych i ograniczyć wielokrotne porównywanie wyników między CFD i tunelem aerodynamicznym. Jednakże, aby zwiększyć skuteczność i jednocześnie zoptymalizować projektowanie niektórych części lub podzespołów samochodu, trzeba było pójść dalej.

A110 pokonał kanał La Manche, by specjaliści z Enstone wyposażyli go w liczne czujniki używane w badaniach aerodynamiki w F1. Niespotykane i niezwykle cenne oprzyrządowanie służy gromadzeniu jeszcze większej ilości danych, lepszemu obrazowaniu obciążeń różnych partii nadwozia i opływających je strumieni powietrza. Na początku marca w tunelu aerodynamicznym S2A w Montigny-le-Bretonneux specjaliści F1 skierowali strumień powietrza na testowy i całkowicie przekształcony model A110.

Samochód wyposażono między innymi w szeroką, metalową kratę nazwaną „grabiami”, zainstalowaną pod przednią częścią podwozia, której projekt wywodzi się bezpośrednio z konstrukcji zastosowanej w samochodach A521, którymi jeżdżą Esteban Ocon i Fernando Alonso podczas sesji jazd próbnych w weekendy Grand Prix. W kracie znajdują się czujniki ciśnienia podobne do rurek Pitota w samolotach, które umożliwiają obrazowanie całego strumienia powietrza przepływającego pod podwoziem.

W trakcie badania w tunelu aerodynamicznym inżynierowie Alpine Cars użyli również tzw. Flow-Vis, specjalnego lakieru opracowanego przez kolegów z F1. Nałożony wałkiem na pokrywę silnika i błotniki samochodu, rozprowadza się tylko po osiągnięciu określonej prędkości, w sposób pozwalający na zbadanie przepływu strumieni powietrza na powierzchni nadwozia. Te narzędzie wizualizacji jest pomocne w potwierdzaniu wyników obliczeń wykonywanych komputerowo w oparciu o CFD.

Wkład inżynierów aerodynamiki Alpine F1 Team w sesję badań w tunelu nie był wyłącznie materialny. W centrum operacyjnym – słynnym Race Control room w Enstone – mogli śledzić obraz z kamer i analizować dane pojawiające się na ekranie komputera. Któż inny jak nie osoby korzystające na co dzień z narzędzi, w jakie wyposażono testowy A110, mógłby lepiej rozszyfrować wyniki takiego badania?

Uzyskane dane posłużą do potwierdzenia słuszności wyboru niektórych rozwiązań, pomysłów czy elementów aktualnie opracowywanych w Alpine Cars. I to zarówno z myślą o przyszłych wersjach A110, jak i nowych modelach samochodów przyszłości. Będą miały w sobie coś z F1 i przeniosą to „coś” na drogi.