Allison o novém simulátoru Renaultu a nových trendech na poli simulací

K čemu jsou týmům simulátory?James Allison: Týmy vlastní simulátory již celá desetiletí. Existuje mnoho druhů simulátorů, které jsou využívány pro různé účely. Tým může mít například hydraulickou stolici, která vystavuje zavěšení zátěži, které přesně simuluje podmínky během reálných závodů. V tomto případě je simulátor prostředkem pro přesné zajištění toho, aby závěsy podávaly bezpečné výkony, jakmile se ocitnou v závodních podmínkách.

Týmy mohou mít různé formy simulátorů, které je na chování aerodynamiky, zavěšení, pneumatik, převodovky a motoru reprezentováno sérií rovnic ve strojovém programu. Stejný počítač by obsahoval základní matematický model pilota, který se snaží řídit virtuální vůz na virtuálním okruhu v počítači, abychom získali informace o chování auta v průběhu kola.

Tento druhu simulátoru (často nazývaný jako "simulátor kola"), který je využíván již více než čtvrt století, je zásadní součástí přípravy a optimalizace nastavení vozu před příjezdem na místo závodu. V tomto virtuálním prostředí můžete například vyzkoušet takové věci, jako nastavení pružin a křídel, a vybrat ty, které produkují nejlepší simulovaný čas na kolo.

Druh simulátoru, o kterém je tento článek, je "simulátor s pilotem ve smyčce (driver in the loop simulator)." V mnoha věcech se podobá simulátoru kola popsanému výše. Klíčovým rozdílem je to, že místo základního matematického modelu zajišťuje řídící vstupy pro jízdu virtuálního vozu virtuálním kolem skutečný pilot.

Fernando Alonso na simulátoru Ferrari(foto: Scuderia Ferrari)

Ačkoliv je s využíváním skutečného pilota místo jeho matematického modelu spojena spousta problémů, opravdový jezdec s sebou do simulace vnáší schopnosti, které se žádný počítačový model nemůže vyrovnat. Důvody pro to jsou komplexní, jednoduché vysvětlení je však toto: zatím nerozumíme naprosto přesně tomu, jak závodní pilot ovládá závodní auto, když je blízko limitu přilnavosti pneumatik.

Počítač je schopný jezdit s nestabilním virtuálním vozem způsobem, kterého lidský pilot není schopen. Rozdíly mezi skutečným jezdcem a počítačovým modelem vedou při využívání simulátor kola k závažným chybám v doporučeném nastavení, kdykoliv se inženýři pokouší vyhodnotit změny v ovladatelnosti vozu.

Využitím skutečného pilota při simulaci (v tzv. simulátoru s pilotem ve smyčce) je tým schopen vyhnout se obtížnému poskytování přesného matematického modelu člověka a simulátor s pilotem ve smyčce je pak schopen doporučit taková nastavení k vylepšení vozu, která byste se simulátorem kola nikdy nezískali.

Nahradí nový simulátor existující zdroje nebo bude představovat zcela nový přínos?JA: Tohle je první simulátor s pilotem ve smyčce v Enstone a schopnosti, které nám poskytne, doplní ostatní sadu simulací, které jsme po léta využívali.

Simulátor Red Bullu v Milton Keynes(foto: Red Bull Racing)

Co je třeba zvážit při tvorbě nového simulátoru?JA: Podobně jako u simulátoru kola, musíte mít matematický model, který přesně popisuje fyziku reálného vozidla. Jeho tvorba je náročným úkolem, základní fyzikální model je však společný pro všechny simulační metody. Všechny oblasti klíčových rozdílů simulátoru kola souvisejí s využitím skutečného pilota ve smyčce simulátoru.

Pilot může pouze zvýšit hodnotu procesu, pokud simulační prostředí odpovídá realitě v dostatečně přesné míře pro to, aby se cítil jako při ovládání skutečného vozu. To znamená, že systém musí být velmi pečlivě navržen pro to aby poskytoval velmi přesnou vizuální prezentaci okruhu a jeho prostředí. Musí přesně reprodukovat zvuk skutečného vozu, protože ten je jednou z věcí, kterou pilot využívá pro posuzování věcí jako je brzdění či změna rychlostních stupňů.

A konečně to nejtěžší, musí pohybovat s pilotem způsobem, který je přesvědčující. Není možné, aby simulátor napodobil přetížení, která zažívají piloti F1 ve skutečnosti, ale je schopen napodobit částečné aspekty pohybu vozu, které jsou velmi důležité pro přesvědčení mozku, že v simulátoru skutečně projíždí okruhem.

Simulátory dokážou napodobovat přetížení při jízdě, ne však v plné míře(foto: Red Bull Racing)

Když bude simulátor hotový, budou piloti muset trávit každou volnou chvilku tvrdou práci na simulacích?JA: Ne. Budou v něm jezdit a bude využíván po většinu pracovního roku, není však praktické k tomu využívat závodních pilotů. Hlavní díl práce budou odvádět speciální vývojoví piloti simulátoru.

Je simulátor cílený na vývoj pilotů či na vývoj vozu?JA: Může sloužit k oběma účelům. Pilot jej může využívat k tomu, aby se naučil novou trať nebo pro naučení se různých procedur během jízdy, například pro startovní proceduru. Obrovský přínos se však projeví při vývoji vozu.

 

Tip: Poslechněte si zvuk motoru Renault z dynamometru při simulaci průjezdu okruhem v Indii: mp3.