La simulación le da a Oracle Red Bull Racing una ventaja en el mundo transformado de la Fórmula Uno

Al comienzo de la temporada 2022, las carreras de Fórmula Uno se transformaron por completo. Con un conjunto completamente nuevo de pautas de diseño introducidas por la Fórmula Uno y la FIA, el organismo rector del deporte, para la temporada de carreras de 2022, los autos se ven completamente diferentes. ¿Aún más emocionante para los fanáticos de la F1? Los autos funcionan de manera diferente.

La FIA creó una gran cantidad de cambios de diseño con un solo objetivo en mente: crear un entorno de carreras más competitivo y emocionante. Y eso ciertamente sucedió. Los nuevos diseños de autos de hoy han aumentado drásticamente la capacidad de los pilotos de F1 para seguir de cerca al auto que tienen delante, brindándoles una plataforma para lanzar un adelantamiento, especialmente en pistas técnicas y estrechas donde los autos históricamente han tenido problemas.

Considere la diferencia que hemos visto hasta ahora esta temporada. En Mónaco, no hubo adelantamientos en absoluto en 2021; esta temporada hubo 12. En Hungaroring, Hungría, los adelantamientos aumentaron de 17 en 2021 a la impresionante cifra de 65 en 2022.

Como aficionado a las carreras, estoy encantado con las nuevas y radicales pautas de diseño. Pero, como alguien que trabaja en estrecha colaboración con ingenieros todos los días, entiendo la profundidad y amplitud de los desafíos que han creado para los equipos de Fórmula Uno, incluido Oracle Red Bull Racing, que ha sido socio de Ansys desde 2008. Después de ganar la Fórmula 2021 Un campeonato de constructores con el piloto estrella, Max Verstappen, detrás del volante, los ingenieros del equipo tuvieron que comenzar la temporada 2022 con una pizarra virtual en blanco.

Tres grandes cambios están impulsando resultados más emocionantes el día de la carrera

¿Qué ha cambiado exactamente?

“La revisión de las normas técnicas de Fórmula Uno para 2022 es tan extensa que es más fácil enumerar las partes del automóvil que no cambian que las que sí”, escribió el editor de ESPN F1, Laurence Edmonson, cuando hizo una vista previa de la transformación del diseño. en Enero. No hay duda de que los autos 2022 tienen un aspecto y una sensación totalmente nuevos.

Echemos un vistazo rápido a tres grandes cambios de diseño que afectan el diseño del automóvil y cómo las soluciones de simulación de Ansys ayudaron al equipo Oracle Red Bull Racing a mantener su ventaja en ingeniería mientras se preparaba para la temporada de carreras de 2022.

Conceptos rediseñados de alerón delantero y morro

Comencemos con uno de los cambios de diseño más obvios: los autos de Fórmula Uno ahora tienen una parte delantera completamente diferente.

Con cualquier diseño de automóvil de F1, es extremadamente difícil para cualquier automóvil adelantar al automóvil que tiene delante porque todos los automóviles tienen el mismo diseño altamente aerodinámico que depende de flujos constantes alrededor de la parte delantera. Pero la generación anterior de F1 fue diseñada para ser «superficial», es decir, produjo una «estela sucia» y una gran estructura de vórtice que perturbó el flujo de aire que encontraron los autos que lo seguían. Como resultado, el siguiente automóvil perdería aproximadamente la mitad de su carga aerodinámica. Esta afluencia de «aire sucio» condujo a una pérdida de velocidad y precisión en las curvas. La pérdida significativa de carga aerodinámica redujo drásticamente la posibilidad de adelantar, especialmente en ciertas pistas de F1.

Los nuevos conceptos de alerón delantero y morro definidos por la FIA han nivelado el campo de juego al cambiar radicalmente la influencia que tienen en las otras partes del automóvil. Estos cambios de diseño, combinados con nuevos diseños del piso y las ruedas, dan como resultado un enfoque diferente para la producción de carga aerodinámica en la parte inferior de la carrocería del automóvil. Los ingenieros ya no necesitan asegurarse de que el flujo de aire en la estela de la rueda delantera se envíe fuera de borda (fuera de la carrocería del automóvil); el aire ahora es empujado a través de la carrocería del automóvil para crear carga aerodinámica. Esto disminuye la influencia general de la estela del coche de cabeza en la aerodinámica del coche que adelanta.

Introducción de aletas sobre ruedas y devolución de cubiertas de ruedas

El equipo Oracle Red Bull Racing utilizó Ansys Fluent para gestionar otro cambio significativo en el diseño de la F1. Con el nuevo y radical diseño del automóvil, la Fórmula Uno y la FIA han recuperado las cubiertas de las ruedas y han introducido nuevos alerones sobre las ruedas. Las cubiertas de las ruedas están destinadas a fomentar flujos de aire más consistentes a través de las ruedas, mientras que las aletas minimizan los flujos de aire disruptivos alrededor de los neumáticos.

Nuevamente, ambos cambios tienen como objetivo crear un entorno competitivo más nivelado, ya que minimizan la estela de los autos que los siguen y reducen los impactos negativos del aire sucio.

Los equipos de carreras de F1, incluido Oracle Red Bull Racing, se habían centrado anteriormente en optimizar los flujos de aire a través de las ruedas para mantener los frenos y los neumáticos más fríos y minimizar los efectos perturbadores de las estelas impredecibles de los neumáticos en la aerodinámica general del automóvil. Ahora se enfrentaban a nuevas geometrías de ruedas y un paisaje aerodinámico transformado. Fluent ha ayudado a Oracle Red Bull Racing a mapear, comprender y optimizar esta geometría de rueda completamente nueva para lograr los mejores resultados de gestión aerodinámica y térmica posibles.

Introducción de los nuevos neumáticos de perfil bajo de 18 pulgadas

Con los autos 2022 corriendo más cerca que las generaciones anteriores, prolongar el desgaste de los neumáticos es fundamental para mantener la velocidad y la tracción en el transcurso de una carrera. La FIA introdujo un nuevo diseño de llanta de 18 pulgadas que tiene un perfil mucho más bajo, lo que significa que la pared lateral de la llanta es menos profunda. Esencialmente, un neumático de perfil más bajo no se flexionará ni distorsionará en la misma medida que las versiones de neumáticos anteriores, y eso debería ayudar a los equipos a simular con mayor precisión el impacto del comportamiento del neumático en la aerodinámica. Al igual que muchas de las nuevas pautas de diseño, los nuevos neumáticos minimizarán la estela al reducir los cambios de deflexión de la pared lateral. Pero, igualmente importante, reducirán la cantidad de sobrecalentamiento que ocurre cuando los neumáticos se deslizan, lo que lleva a un desgaste más prolongado y una mayor seguridad durante las carreras cerradas. (Una nota al margen: esté atento a nuestra próxima publicación de blog que se enfoca en cómo las nuevas pautas de la FIA también tienen como objetivo mejorar la seguridad de la F1).

Los neumáticos más grandes con un perfil más bajo dejan espacio para sistemas de frenado más grandes. Con un mejor control del frenado, los equipos de F1 diseñaron autos con un manejo más preciso que redujo el desgaste de los neumáticos, que es aún más crítico con los neumáticos de perfil más bajo. Manejar el aumento de calor de los frenos con ruedas cubiertas fue un nuevo desafío que todos los equipos tuvieron que enfrentar en 2022.

Ansys y Oracle Red Bull Racing: una fórmula ganadora

Entonces, ¿cómo le ha ido a Oracle Red Bull Racing durante la emocionante y más competitiva temporada de carreras de Fórmula Uno de 2022? A mediados de octubre de 2022, el equipo tiene 14 victorias impresionantes, y sus pilotos se encuentran actualmente en el puesto n.º 1 y n.º 2.

“El software de simulación Ansys ha ayudado a Oracle Red Bull Racing a adaptarse a las pautas de diseño de F1 radicalmente nuevas para este año, y nos posicionó para mantener nuestro liderazgo técnico en un panorama de ingeniería drásticamente alterado”, dice Craig Skinner, diseñador jefe de Oracle Red Bull Racing. . “Las soluciones de Ansys nos ayudan a resolver desafíos aerodinámicos y de materiales complejos de manera rápida, precisa y rentable, minimizando nuestra dependencia de prototipos y pruebas físicas”.

Si bien las nuevas pautas de Fórmula Uno de 2022 crearon carreras más emocionantes y ayudaron a nivelar el campo de juego, ha sido gratificante ver a este socio de Ansys continuar manteniendo su ventaja competitiva y obtener múltiples vueltas de la victoria este año. Si bien el auto de Oracle Red Bull Racing puede verse radicalmente diferente este año, la bandera a cuadros todavía luce notablemente similar, carrera tras carrera.