L’indirizzo strategico di Liberty Media per quanto concerne i race weekend è chiaro. L’obiettivo dichiarato è che tutte le sessioni del fine settimana abbiano una posta in palio. Veder sfrecciare bolidi ipertecnologici non è sufficiente per gli amanti dell’intrattenimento, roba da “boomer”. L’aumento del numero di Sprint Race paventato da Stefano Domenicali nel prossimo futuro è la conferma di tale assunto. Per gli ingegneri dei team poter acquisire sempre meno dati nelle sessioni di prove libere rappresenta un grande problema. Basti pensare al weekend di Max Verstappen ad Interlagos. In occasione del Gran Premio di San Paolo, il team di Milton Keynes non ha deliberato un buon setup di base al punto da operare una completa rivisitazione dell’assetto in regime di parco chiuso con conseguente partenza dalla pitlane per l’asso olandese.

Le tecnologie digitali, nel volgere degli ultimi tre decenni, da strumento a supporto delle scuderie sono divenuti asset fondamentali nel ciclo di vita di una monoposto. L’impossibilità di poter effettuare test privati nel corso della stagione, banditi nel lontano 2009, e la progressiva accuratezza dei software di simulazione, hanno offerto ai team strumenti capaci di approssimare nel contesto virtuale il comportamento delle vetture in pista. Una convergenza con un margine di errore sempre più piccolo anche se ci sono state nel recente passato alcune eccezioni.

Parliamo del fenomeno del “porpoising” che nessun algoritmo di simulazione aveva previsto se non ingegneri di lungo corso come Adrian Newey. A dispetto di quanto si possa pensare, i simulatori non sono solo piattaforme di “allenamento” per i piloti. In tal senso i moderni simulatori sono costituiti da un “hardware” collegato a sistemi elettromeccanici controllati da server dedicati che eseguono algortimi che replicano il comportamento delle vetture e le caratteristiche dei circuiti. Per riprodurre le sollecitazioni a cui è sottoposto un vero abitacolo, i sistemi elettromeccanici muovono il telaio in relazione ai comandi impartiti sulla pedaliera e sul volante. Vengono simulate le forze laterali, di accelerazione e di frenata che il pilota percepisce nel contesto reale. Tali sessioni sono molto importanti per i piloti titolari allorquando si disputa un weekend in un nuovo tracciato o in un circuito profondamente modificato. 

Il ruolo essenziale dei simulatori nella correlazione dati

Le scuderie confrontano i rilievi acquisiti durante le di prove libere o nei giorni successivi ai pre season test con quelli delle simulazioni. La correlazione dei dati termina quando lo scarto tra i parametri della simulazione e quelli acquisti sul campo possono essere considerati trascurabili. Nel corso della stagione tutti gli update aerodinamici sviluppati sui sistemi di fluidodinamica computazionale (CFD, nda), successivamente testati in galleria del vento vengono “caricati” nel modello virtuale del simulatore affinché i piloti possano verificarne la bontà. Per tale ragione l’atavico problema della correlazione dati rappresenta lo scostamento tra il comportamento del modello virtuale della monoposto al simulatore rispetto a quello riscontrato in pista. Ai simulatori è demandato pertanto il gravoso compito di validare quanto realizzato dai progettisti.  

La preparazione del race weekend: driver-in-the-loop

Le sessioni al simulatore sono di vitale importanza per la definizione dei setup di base nella settimana che precede una tappa del mondiale. Tipicamente vengono effettuate una serie di simulazioni con dei tool statici e dinamici per poi selezionare fino a tre livelli di downforce che sembrano più promettenti. Le sessioni al simulatore consentono di verificare anche l’adattamento del pilota a diversi livelli di carico in base alla sua consistenza e come deve cambiare il suo approccio di guida. In sostanza il lavoro “pre evento” serve a definire una finestra di utilizzo e a preparare diverse “macchine” non solo con diverso livello di carico, camber, le rigidezze a terra, il tipo di molle da utilizzare, se si possono avere problemi di porpoising durante la gara. Anche l’analisi del degrado gomma è testata nel contesto virtuale attraverso modelli predittivi in grado di determinare l’energia termica sviluppata sugli pneumatici delle monoposto. La temperatura delle mescole di Formula 1 tende ad aumentare non solo in frenata, in accelerazione o in curva, ma anche a causa della deformazione per la natura viscoelastica delle “calzature” stesse.

Power Unit: la simulazione della gestione elettrica sarà fondamentale 

Le nuove Power Unit di seconda generazione sono caratterizzate da una ripartizione della potenza paritetica tra motore a combustione interna ed elettrico. La componente elettrica (MGU-K) nel 2026 erogherà ben 350 kW, quasi il triplo della potenza rispetto alla precedente generazione.

Il Predictive Energy Management (PEM), sistema di controllo che calcola la distribuzione ottimale dell'energia ogni giro, dovrà decidere quanta coppia combinare tra motore a combustione interna (ICE) ed elettrico, come gestire l’aerodinamica attiva, se la batteria è in grado di gestire il carico termico e altro ancora. La gestione predittiva dell'energia si basa su modelli matematici avanzati e analisi dei dati in tempo reale per ottimizzare l'utilizzo delle fonti energetiche del propulsore per ottenere le massime prestazioni ed efficienza. Quanto più efficiente sarà questo modello migliore sarà la distribuzione dell’energia delle Power Unit nell’arco di un giro. Da tempo i team stanno lavorando al simulatore utilizzando una replica di tale algoritmo. La complessità del PEM nei nuovi propulsori deriva dal fatto che le monoposto potranno utilizzare ben tre configurazioni: X-mode, Z-Mode e Overtake mode.