Az F1-es CFD-szoftver: a digitális szélcsatorna

A szélcsatorna drága mulatság, így évek óta már senki sem épít újat, többnyire a régieket újítják fel. A McLaren és a Force India például már nem is használják a meglévő létesítményeket (a Toyotáét sem), hiszen nem éri meg felújítani sem. Igazából mindez előrelátható volt. A mérnököknél ugyanis a CFD átvette a szélcsatorna szerepét, hiszen az áramlások digitálisan vizsgálhatóak - tudtuk meg a német Auto, Motor und Sporttól.

A Force India technikai igazgatója, Andy Green elismerte: "A CFD-vel jobban értjük, valójában mi zajlik az autó körül, legalábbis a szélcsatornához képest. Korábban az arány 60:40 volt a szélcsatorna javára, de most már épp fordítva - 70:30 a CFD javára. Időközben sokkal jobban támaszkodunk a CFD-re, hiszen a számítógépen láthatsz olyan dolgokat, amiket a szélcsatornában lehetetlen." Sőt, a szélcsatornás tesztek drágák, sok időt vesznek igénybe, és sok csapattagot kötnek le. Minden változtatást ugyanis eszközölni kell a modellen is. 

Több csapat is kifejlesztette a saját CFD-szoftverét, majd az igényeihez illesztette. Ugyanakkor vannak külső beszállítók is. Az egyik legnagyobb az amerikai Exa vállalat Burlingtonból. Eredetileg az Exa szimulációs szoftvereket fejlesztett az autóvállalatoknak az autóipari szektorban. Az ügyfeleik között szerepelt a BMW, a Fiat, a Chrysler, a Ford és a Honda. Azonban lépésről lépésre a motorsport is érdekessé vált a számukra. A fejlesztési tempó ugyanis magasabb, így nagyobb az igény a szoftvereikre is. 

Az Exa kiszolgál csapatokat az F1-ben, a WEC-ben, a DTM-ben, az amerikai sorozatokban és a Formula E-ben. Az alapszoftverét Powerflow-nak hívják, és ez egyedileg felturbózható. Először igazából a BMW kapcsán léptek be a motorsport világába. Az F1-es csapatok csak az idei évben léptek jelentősen előre az aerodinamika terén a digitális szélcsatorna segítségével. Kevesebbért, mint korábban. 

A motorsport azonban nem csak arról szól, hogyan tudnál még egy extra tizedet kihozni az autódból, hanem a sport jövőjét is szem előtt kell tartani. A kifinomult aerodinamika miatt az előzés egyre komolyabb problémává vált. 

A DTM-ben már sikeresen alkalmazták, hiszen az apró aerodinamikai trükkök segítettek a hátul lévő autónak. A BMW arra kérte az Exát, hogy derítse ki, az M4 30%-kal kevesebb leszorítóerővel mennyire lenne versenyképes. Az amerikai vállalat ennek megfelelően kifejlesztett egy szoftvert, amivel szimulálni lehet az áramlásokat két autó esetén. Így ki tudnak találni olyan megoldásokat, amik szabad levegőt biztosítanak a hátul haladónak. 

Az Exa tehát már felvette a kapcsolatot a Forma-1 új tulajdonosaival, és a fő témát az előzések jelentik. Az első lépés már 2019-ben láthatóvá válik a szabályváltoztatásoknak köszönhetően. 

A CFD-szimulációkból ugyanis kiderült, hogy a jelenlegi autóknál a káros turbulencia az autó mögött újra egyesül - épp ott, ahol a hátul haladó autó első szárnya van. Ezzel pedig esélytelenné válik az előzés, hiszen se szabad levegő nem áll a hátul lévő rendelkezésére, és még a gumik tapadása is csökken. 2021-re ez a folyamat a végéhez érhet, és a Forma-1 teljesen megváltozhat. 

Ebben sokat segít a turbulens levegő kielemzése, hiszen most először vált nyilvánvalóvá, hogy mi történik az autó mögött az egyenesekben és a kanyarokban, illetve hogy mindez milyen hatással van a hátul haladó aerodinamikájára. 

Míg a szélcsatornában a két autót egymás mögé kell helyezned, hogy steril körülmények között elvégezd a számos tesztet, megértve, hogy a hátul haladó autó milyen körülmények között kerül turbulens levegőbe, a számítógépen a két autó szimulálása sokkal látványosabb, egyszerűbb, gyorsabb és olcsóbb.