CFD - 3. ČÁST; V minulých dvou dílech jsme si vysvětlili, co je CFD, jaké má využití v F1 a jaké poskytuje výhody. Dnes se podíváme na to, jak je časově náročné a jakou úlohu sehrál přesunu výfuků k podlaze - jak to po vzoru Red Bullu letos učinily všechny top týmy.
CFD nebo aerodynamický tunel - co se používá nejdříve?Obvykle se nejprve začíná s CFD. Týmy zkoušejí nové myšlenky, koncepty a směry v CFD. Když vypadají dobře, jdou s nimi do aero-tunelu. Tam přicházejí s větším pochopením toho, co tyto komponenty dělají, takže z nich můžou získat co největší užitek.
Jak přesné je CFD?Co se týče přesnosti CFD, má stále samozřejmě svá omezení. Občas se stává, že se něco zdá v CFD velmi slibné, při testech v tunelu už to ale tak dobře potom nevypadá. CFD není tak přesné jako aero-tunel, protože týmy při výpočtech pracuje s určitými předpoklady, jak proudí vzduch kolem vozu, jeho matematickým napodobením, které navíc musí umožnit řešit CFD modely v rozumném čase. U předních křídel je třeba například rychle projít stovky různých iterací, což může být i při výkonu dnešních super-počítačů velmi náročné.
CFD tedy poskytuje týmům mnohem více informací než aero-tunel. Ve virtuálním světě umožňuje vizualizaci proudění vzduchu kolem monopostu, což v aero-tunelu vidět nelze. Na druhou stranu není tak přesné (fyzikální zákony v reálu), proto se používají oba nástroje, které se vzájemně velmi dobře doplňují.
Vizualizace výsledků aneb jak umožňuje CFD vidět proudění vzduchu (zdroj: Renault F1)
Jediný Virgin používá kvůli nižšímu rozpočtu pouze CFD, což se odráží na jejich výkonech (pomalejší už je pouze HRT, to ale vůz během sezóny vůbec nevyvíjí). Šéfka aerodynamiky Lotusu Marianne Hinsonová mi v rozhovoru minulý týden potvrdila, že ještě rozhodně nenastal čas pro navrhování vozu pouze pomocí CFD.
Jak dlouho trvá CFD simulace?Ukážeme si to na příkladu předního křídla, které má největší vliv na proudění vzduchu kolem vozu a týmy mu proto věnují velkou pozornost. Aerodynamik v CFD nejprve navrhne nový tvar křídla, což je práce v CADu na půl dne. Na druhém počítači pak vytvoří z tohoto návrhu síťový model (mesh - viz první díl článku o CFD), což zabere druhou polovinu dne. Tento model se pak nahraje do super-počítače (cluster), kde běží simulace celého auta dalších 16 hodin. Týmy se tedy snaží získat výsledek během 24 hodin.
Výhody CFD v praxi - přesun výfuků k podlazeCharakteristickým aerodynamickým rysem letošní sezóny Formule 1 jsou kromě F-kanálu, s nímž přišel na začátku McLaren, výfuky umístěné těsně nad podlahou. Letos se s nimi jako první objevil Red Bull, ostatní týmy jeho řešení kopírovaly. Horké plyny vycházející z výfukového potrubí totiž pomáhají znatelně zvýšit přítlak, který generuje difuzor.
Výfuky Red Bullu RB6 u podlahy, které letos konkurence kopírovala
Protože jsou však spaliny velmi horké (až 1 000 °C), není to možné v aero-tunelu přesně modelovat. CFD je pro tento účel dokonalým nástrojem, protože umožňuje simulovat jakoukoliv teplotu, je proto reálnější. Týmy díky němu v tomto případě mohou předem určit, o kolik se zvýší přítlak, a zjistit, které části monopostu budou vystaveny vysokým teplotám, a tak je vyrobit z teplotně-odolnějšího karbonu či titanu.
Podobně se CFD využívá i pro vývoj brzdových systémů. Zhruba 80% práce v CFD doplňují testy v aero-tunelu, u dalších 20% si týmy musí vystačit pouze s CFD.
Předchozí články:1. díl: Co je to CFD?2. díl: CFD a jeho praktické využití v F1
George Russell po odstoupení v úvodu GP Belgie slíbil, že se nevzdá a bude dál bojovat. Jezdec Mercedesu skončil po kolizi s Lewisem Hamiltonem, které předcházely problémy s baterií. Přiznal zklamání, ale nehodu označil za běžný závodní incident.
Lando Norris sice ve Velké ceně Belgie nezískal výrazný bodový zisk, přesto označil výkon McLarenu ve Spa-Francorchamps za jeden z nejlepších v sezoně. Britský jezdec věří, že tým konečně odhalil potenciál vozu, zároveň ale přiznal, že stále nerozumí výraznému rozdílu mezi silným výkonem v Belgii a problémy na Silverstonu.
Lewis Hamilton nesouhlasil s pětisekundovou penalizací za kolizi s Georgem Russellem v úvodu GP Belgie. Pilot Ferrari tvrdí, že šlo o běžný závodní incident. Navzdory poškozenému vozu a ztrátě přítlaku dojel čtvrtý. Russell se Hamiltona zastal a označil kolizi za závodní situaci.
Kimi Antonelli ovládl Velkou cenu Belgie a zvýšil svůj náskok v čele šampionátu. Závod ovlivnila kolize George Russella s Lewisem Hamiltonem hned po startu, po níž Russell odstoupil. Hamilton dostal pětisekundovou penalizaci a čelí i vyšetřování za nebezpečné vypuštění z boxů. Leclerc byl druhý, Verstappen třetí.
Kimi Antonelli získal pole position na Velkou cenu Belgie. Jezdec Mercedesu porazil Maxe Verstappena o tři desetiny sekundy, zatímco Lando Norris odstartuje třetí. Verstappen využil slipstream od Isacka Hadjara, ale na tempo Antonelliho nestačil. Kvalifikaci ovlivnila červená vlajka po chybě Oscara Piastriho i problémy Alonsa a Hülkenberga.
Kimi Antonelli ovládl závěrečný trénink před kvalifikací na Velkou cenu Belgie časem 1:45,990. Druhý skončil Lando Norris před Maxem Verstappenem. Trénink poznamenala havárie Lewise Hamiltona, který v závěru poškzeným Ferrari narazil do bariéry a přidělal týmu práci před kvalifikací.
Kimi Antonelli ovládl druhý trénink na Velkou cenu Belgie před Landem Norrisem a Maxem Verstappenem. Trénink dvakrát přerušily červené vlajky po incidentech Verstappena a Pierra Gaslyho. McLaren řešil technické problémy Piastriho, Ferrari i McLaren poté výrazně zrychlily na měkkých pneumatikách.
Max Verstappen ovládl první trénink Velké ceny Belgie ve Spa a potvrdil silný start Red Bullu. Nizozemec porazil Lewise Hamiltona z Ferrari o více než desetinu sekundy, zatímco Red Bull dominoval většinu tréninku. McLaren řešil problém Oscara Piastriho a Aston Martin výrazně zaostal.
Kimi Antonelli čelí riziku penalizace po nasazení čtvrté pohonné jednotky sezony. Mercedes motor preventivně vyměnil kvůli podezřelým datům z Velké ceny Británie. Ital se tak vyhnul okamžitému trestu, ale další výměna by už znamenala ztrátu pozic na startu.
Esteban Ocon začne Velkou cenu Belgie před komisaři FIA. Jezdec Haasu byl předvolán kvůli pozdnímu příchodu na čtvrteční tiskovou konferenci. Tým zároveň přiváží do Spa nové díly, které mají pomoci zlepšit slabší formu a zvýšit konkurenceschopnost vozu.
Aston Martin pokračuje ve vylepšování AMR26. Po nasazení verze B-spec v Maďarsku představí při Velké ceně Nizozemska také modernizovaný motor Honda. Japonský výrobce uvádí, že dosavadní testy splnily očekávání a cílem je vyšší výkon spalovacího motoru i lepší spolehlivost.
Max Verstappen přijíždí do Spa v neobvyklé situaci. Místo boje o vítězství řeší problémy s nestabilním Red Bullem RB22. Spekulace o jeho odchodu zesílily po schůzce s Helmutem Markem. Manažer Vermeulen ale tvrdí, že Verstappen existence výstupní klauzule neznamená, že ji Verstappen skutečně využije.