Pat Symonds poodhaluje tajemství počítačové dynamiky tekutin (CFD). O co se jedná, jak týmy počítačové simulace využívají a jaké mají omezení?
CFD - co to znamená a co vlastně dělá?Je to zkratka pro počítačovou dynamiku tekutin (Computational Fluid Dynamics). Všechny systémy se v přírodě řídí určitými zákony fyziky: pokud mohou být matematicky vyjádřeny či modelovány, pak mohou být řešeny řídící rovnice a dokážeme předpovídat chování. Ve Formuli 1 CFD řeší rovnice pro to, aby určil průtokový režim vzduchu proudícího kolem vozu.
Takže se opravdu jedná pouze o matematiku?Ano. Abyste mohli být přesní, musíte precizně určit průtok. To se děje pomocí vytvoření virtuální sítě kolem vozu a řešení rovnic pro každý bod v síti. Pro studium vozu plné velikosti se kolem virtuálního modelu v síti nachází přibližně 300 milionů bodů a každý musí být počítán opakovaně, dokud se nepřiblíží řešení.
Jinými slovy, kalkulace probíhají znovu a znovu, přičemž výsledky každého výpočtu vymezují počátek pro příští výpočet, dokud se výsledek nezmění. Když k tomu dojde, říká se, že řešení konvergovalo. To si může vyžádat 1000 - 1200 opakování (iterací).
Je k tomu zapotřebí superpočítače?Určitě. Výkon superpočítačů se měří v teraflopech - to znamená, jak rychle může počítač provádět matematické operace. Počítač o výkonu jednoho teraflopu zvládne 1 000 000 000 000 (bilion) výpočtů za sekundu.
Vizualizace výpočtů CFD (zdroj: BMW Sauber F1)
Týmy F1 mají stroje, které začínají na 20 teraflopech. Marussia má jeden z nejlepších, jenž se řadí mezi 300 nejvýkonnějších počítačů na světě.
Jak dlouho se již CFD používá?Týmy začaly využívat CFD v devadesátých letech, ale tehdy byla zcela odlišná doba. Kód, který využívaly, byl mnohem jednodušší, protože počítače neměly ten výkon. Používaly se pro optimalizaci zadních křídel a další relativně jednoduché úlohy.
Jak je CFD využíváno v F1 nyní?Většinou se využívá pro vylepšování aerodynamiky, ale může být aplikováno na jakoukoliv formu proudění tekutiny. Týmy techniky CFD využívají pro studium proudění vody skrz chladiče a průtoku oleje převodovkou, aby zajistily, že všechny oblasti budou správně mazány.
Hlavním účelem CFD je v F1 vylepšení proudění kolem různých částí vozu (zdroj: Renault F1)
CFD využívají i pro zkoumání efektu pohybu paliva v nádrži. Výrobci motorů také využívají CFD pro studium způsobu, jakým motor saje a jak je směs paliva rozmísťována ve válci, aby mohli optimalizovat efektivitu spalování.
V jaké fázi se CFD používá?Týmy pracují různě. Většina používá aerodynamické tunely pro konečné posouzení aerodynamického vývoj, ale CFD jim pomáhá k většímu pochopení. Při testování v tunelu vám může nějaký díl poskytnout vyšší přítlak, ale není zřejmé proč. CFD vizuálně znázorňuje, co se děje. Nejlepším přístupem je kombinace CFD a experimentů.
Jaké jsou výhody a omezení při využívání CFD?CFD je levnější než testování v aerodynamickém tunelu. Omezením jsou přesnost (byť se zlepšuje) a čas, který je potřebný pro výpočty. Řešení jedné konfigurace zabere na velmi silném počítači kolem 18 hodin. Pro zmapování každého nastavení světlé výšky je třeba dalších 18 hodin, zatímco v aerodynamickém tunelu všechny světlé výšky a vztahy plně naskenujete během 15 min.
Přestože týmy využívají pro CFD simulace superpočítače, které zvládají několik bilionů výpočtů za sekundu, řešení jedné konfigurace jim zabere kolem 18 hodin (foto: Mercedes GP)
Více o CFD se můžete dozvědět v našem předchozím technickém seriálu:1. díl: Co je to CFD?2. díl: CFD a jeho praktické využití v F13. díl: CFD - Přesnost, časová náročnost a věci, které nelze modelovat v aero-tunelu
Oscar Piastri apeluje na to, aby nové vozy pro sezonu 2026 byly pro jezdce stabilnější, čitelnější a lépe předvídatelné v závodním provozu. O finální podobě technických pravidel nadále jednají týmy, FIA a FOM.
Jean Todt odhalil, že Ayrton Senna měl v roce 1994 vážný zájem o přestup k Ferrari. Kvůli smluvním komplikacím však k dohodě nedošlo a Senna nakonec zamířil do Williamsu.
Max Verstappen reagoval na tragickou událost na Nürburgring, kde během soboty zemřel Juha Miettinen. Na sociálních sítích vyjádřil upřímnou soustrast a uctil jeho památku.
Max Verstappen pokračuje v přípravě na účast v legendárním 24hodinovém závodě Nürburgring. V rámci dalšího kroku ho o víkendu čeká kvalifikační závod na náročné Nordschleife.
Francouzská závodnice Doriane Pin absolvovala svůj první test ve Formuli 1 s týmem Mercedes. Významný milník to představuje nejen pro ni samotnou, ale i pro projekt F1 Academy.
Martin Brundle upozorňuje, že pozice George Russell v Mercedesu už není tak pevná jako na začátku sezony. Rychlý vzestup Kimi Antonelli podle něj znamená, že britský jezdec bude muset počítat s čím dál větším tlakem ze strany vlastního týmového kolegy.
Franco Colapinto absolvoval ve středu filmovací den na Silverstonu s týmem Alpine. Stáj potvrdila, že šlo o součást přípravy na návrat do sezóny v Miami.
Robin Frijns se zamyslel nad tím, jak by mohla vypadat další kariérní cesta Maxe Verstappena mimo Formuli 1. Naznačil, že jednou z možných variant by mohl být start ve vytrvalostním závodění.
Po náročném roce 2025 se Red Bull sice znovu postavil na nohy, ale zatím nic nenasvědčuje tomu, že by dokázal navázat na svou dlouhodobou dominanci.
Fernando Alonso absolvoval test za volantem vozu Aston Martin Valkyrie, který vznikl pod vedením Adriana Neweyho. Jízda proběhla v rámci příprav na novou sezónu WEC a podtrhla Alonsovo propojení s projekty mimo Formuli 1.
Podle šéfa Formule 1 Stefano Domenicali proběhla s Maxem Verstappenem otevřená a věcná diskuse o nových technických pravidlech. Zároveň apeluje na piloty, aby své veřejné výroky vnímali v širším kontextu a uvědomovali si jejich dopad na celý sport.
Bývalý pilot Formule 1 David Coulthard upozorňuje na proměnu mentality v současném paddocku a tvrdí, že dnešním jezdcům oproti jeho éře chybí výraznější emoce a neústupná snaha po vítězství.