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
George Russell připustil, že by se v budoucnu nebránil spolupráci s Maxem Verstappenem ve Formuli 1 i ve vytrvalostních závodech, jako je 24h Nürburgring. Přestože mezi nimi panuje napětí, Russell zdůraznil, že chce závodit s nejlepšími.
Aston Martin před GP Monaka představil speciální jednorázové zbarvení monopostu s iridescentním povrchem, který během víkendu mění odstíny. Design vznikl s partnerem Maaden a symbolizuje přeměnu surovin v technologie. Změny se týkají i kombinéz a vybavení týmu.
FIA před Velkou cenou Monaka upravila pravidla nočního zákazu práce týmů a zkrátila tzv. curfew o tři hodiny pro šest členů zodpovědných za práci s pneumatikami. Důvodem jsou specifické logistické podmínky městského okruhu. Zároveň došlo ke změně v systému předjíždění – „Straight Mode“ nebude v Monaku k dispozici, jezdcům zůstává pouze „Overtake Mode“.
Charles Leclerc prodloužil smlouvu s Ferrari a zůstává v týmu na další sezony. Ukončil spekulace o odchodu a potvrdil, že chce s Ferrari bojovat o titul. Stáj ho považuje za klíčovou postavu budoucnosti.
FIA uzavřela technickou mezeru v pravidlech F1 týkající se kompresního poměru pohonných jednotek. Nová úprava vstupuje v platnost od Velké ceny Monaka, která bude prvním závodem podle zpřísněných pravidel. Změna reaguje na podezření z využití nejasností pravidel ze strany Mercedesu.
Lando Norris a šéf McLarenu Andrea Stella se shodují, že Ferrari bude patřit mezi hlavní favority Velké ceny Monaka. Italský tým má podle nich výraznou výhodu v pomalých zatáčkách a technických pasážích, které rozhodují na městském okruhu v Monte Carlu, zatímco McLaren věří v vlastní šanci.
Kimi Antonelli pokračuje ve výjimečné sezoně ve a potvrzuje status jednoho z největších talentů současnosti. Připouští, že budoucnost ve Ferrari nevylučuje, ale jeho prioritou je nyní Mercedes, kterému chce přinést úspěchy a naplno využít jeho důvěru.
Lewis Hamilton po silném výsledku na Velké ceně Kanady uvedl, že pravděpodobně už nebude využívat simulátor Ferrari při přípravě na závody. Sedminásobný mistr světa vysvětluje, že mu tento nástroj nepřináší vždy očekávaný přínos, protože chování vozu ve virtuálním prostředí se liší od reality na trati.
McLaren si při Velké ceně Monaka připomene jeden z nejvýznamnějších milníků ve své historii. Britská stáj představila speciální výroční zbarvení monopostu, kterým oslaví dlouholetou přítomnost ve Formuli 1. Symbolické je, že oslavy proběhnou právě v Monaku, kde tým před desítkami let absolvoval svůj první závod v královně motorsportu.
Odstoupení George Russella z Velké ceny Kanady mohlo podle všeho Mercedesu ušetřit potenciálně krizový scénář v rámci týmové dynamiky mezi ním a Kimim Antonellim. Souboj o vedení byl velmi těsný a situace mohla vyústit v nehodu.
Cadillac po analýze potvrdil, že rozumí příčině poruchy zavěšení Sergia Péreze v Kanadě a problém už odstranil. Šéf týmu Graeme Lowdon uvedl, že incident vypadal dramatičtěji, než ve skutečnosti byl, a odmítl spekulace o jezdeckých změnách i obavy směrem k Monaku.
Max Verstappen v roce 2026 neplánuje další vytrvalostní závody, ale nevylučuje start v 24h Daytoně 2027. Fanoušci jeho účast ve velké většině podporují. Zatím jde jen o úvahy, které mohou ovlivnit jeho program vedle Formule 1 a další plány mimo šampionát.