SIMULADORES EN LA F1

Se inició por fin el 2014. Ya estamos en el nuevo año y parte más dura de estas fiestas se quedaron por fin atrás. Llega la hora de ponerse a trabajar y me ha parecido una buena idea investigar sobre los simuladores utilizados en la F1. Después de analizar unas declaraciones sobre ellos realizada por el presidente de Ferrari hace unos días me puse manos a la obra .

F1 simuladores

En el mundo de la F1 simuladores son un conjunto muy caro de hardware y software, cuyo objetivo es parecerse lo más posible a la sensación que produciría un coche real al ser conducido en una pista determinada. Un simulador de F1 es la versión sumamente  cara de los pequeños simuladores que podemos tener en casa o ser conducidos en espectáculos públicos y en algún que otro evento. El Museo Ferrari en Maranello ofrece a sus visitantes la posibilidad de vivir la experiencia de un verdadero piloto de Fórmula 1 gracias al simulador de conducción, que reproduce los detalles más pequeños de una de las pistas más emocionantes en el mundo: Monza. La verdad, muy barato no es. Siete minutos cuesta 25 €urillos de nada. Ya sabéis, es Ferrari. 

Desde fuera, los simuladores más complejos  tiene la apariencia de un gran cubo soportado entre tres y seis brazos hidráulicos aunque la limitación de movimientos que tiene un F1 hace que algunos sean menos complejos que los utilizados en aviación. El coche siempre está en el suelo y la simulación se centra principalmente en representar en parte las fuerzas laterales, los pasos por los pianos como las producidas en las aceleraciones y en las frenadas  El ingenio está conectado a un ordenador en el que se guardan todos los parámetros típicos del coche, desde que sale desde el box  hasta posibles averías y accidentes. El operador combina todos estos datos para simular, como si se tratara de un videojuego, una vuelta en cualquier circuito. Bueno, matizo, realmente es un videojuego. A sus órdenes, el ordenador maneja los brazos hidráulicos que reproducen, con inusitado realismo los movimientos de las maniobras del coche. Delante, gracias a una gran pantalla, el piloto ve las imágenes virtuales que corresponden a los escenarios previamente planificados en la sesión de simulador. De este modo, el piloto se enfrenta a situaciones tales como un cambio de las condiciones de la pista debido a la lluvia, un cambio de compuestos, una avería, etc.

La simulación es tan buena que se escucha hasta el sonido del motor, bueno, también falso, pero sin duda el sonido coincide con la frecuencia del sonido de los engranajes y facilita al piloto a la hora de realizar el cambio. Esto es fundamental por si falla el sistema sonoro que muchos suelen tener en los auriculares del casco. La ECU del coche manda una señal al piloto en forma de pitido que indica el momento oportuno para realizar el cambio, que es cuando se alcanza el limitador de revoluciones. Si fallara, el piloto tendría que ver el volante para captar la luz que emite y sería más lento.

El creciente énfasis en las simulaciones en general, y en particular la utilización de una herramienta capaz de se sustituir las pruebas en pista  que cada día están más limitadas hace necesaria la inversión en estas máquinas. La función principal es la descrita anteriormente, instruir a los pilotos sobre los trazados. Para los pilotos noveles su utilización es básica. Adaptar previamente al estilo de conducir de estas máquinas es vital para un novatos y sobre todo para el equipo. Un F1 es caro y las horas de test lo son aún más. No se pueden arriesgar a tener un incidente en pista que deje el coche dañado y sobre todo a la pérdida de tiempo que supone cogerle el filig al coche para empezar a rodar en condiciones optimas. Por tanto hay que ir al grano y aprovechar al 100% el tiempo en pista. Pero esta labor no es solo para novatos. El trabajo de simulación es muy importante para mejorar el rendimiento de los pilotos titulares. Permite que se adapten lo más rápido posible al circuito, puedan probar distintos tipos de conducción y de trazadas,  mejorar en los puntos clave gracias a la telemetría, etc.

Simulador de McLaren.

Como óptico-óptometrista que soy quiero dejaros un detalle de mi profesión que puede resultar interesante y que también se usa para mejorar las prestaciones del piloto en las simulaciones.

La evolución nos hizo tener una visión periférica débil. Es lo que tenía ser cazador donde prima tener una buena visión central estereoscópica (lo que llamamos coloquialmente, visión en 3D ) para captar mejor las distancias cuando queríamos pillar una presa. Así, los humanos, en comparación con otros animales, necesitan más tiempo y recursos para identificar los objetos que lo rodean, por lo tanto, el simulador quiere tratar de emular el ambiente que se produciría en la visión central y estimular el lóbulo occipital del cerebro que es el principal responsable del procesado de la visión. Esto es de gran importancia en un deporte donde una décima de segundo equivale a recorrer decenas de metros. Para eso se entrenan los pilotos, no solo en el apartado físico sino en el del reflejo visual. Por lo tanto, hay una sola pantalla de visión de 180 grados para que coincida con las imágenes en movimiento de la pista y de los objetos que se dejan atrás. Normalmente se buscan referencias de frenada situadas en los laterales de la pista.

Esta máquina entrena los reflejos. Es un ingenioso aparato que consiste en un cuadrado de dos por dos metros y en el que su funcionamiento es simple: enciende un punto de luz, de uno en uno y de forma aleatoria, para que el piloto lo apague con la mano en el menor tiempo posible.

Lo siento, no me podía reprimir, jeje. Seguimos. 

Básicamente esa son las labores primordiales de esta máquina pero algunos dan un paso más. Red Bull en mayor medida y posteriormente Lotus aunque con resultado desigual utilizan los simuladores para desarrollar el coche.

Una vez que dispones una máquina fiable, bien “engrasada” puedes dar el salto. Sabido es que los azules pieza que introducen, pieza que funciona. Lotus, por poner otro ejemplo están algo retrasados. En el 2013 intentaron modificar la distancia entre ejes del coche únicamente usando la simulación.  Es la primera vez que lo hacen aunque sus resultados no fueron los deseados y siguen en faena. No quiero decir con esto de la simulación sea una panacea. El ejemplo de McLaren es claro y también Red Bull cometen errores y seguirá cometiéndolos en el futuro pero en la actualidad disponen de las mejores instalaciones y sobre todo un software muy  seguro  y fiable. Trabajo de muchos años como veremos.

Ahora veamos algunos datos y detalles de los sistemas utilizados. Realmente se sabe muy poco. Lo más importante de esta tecnología está en lo que no se ve. La parte externa “carece” de importancia y el secretismo está en los programas informáticos utilizados. Ahí es donde está la clave del rendimiento. Vamos algunos  ejemplos.

McLaren

McLaren se considera que tiene la instalación más avanzada en el momento de escribir este artículo junto a Red Bull. Estas palabras provienen de la persona que ha pasado mucho tiempo en su interior,  Pedro de la Rosa, quien solía ser el piloto de pruebas y de reserva del equipo ingles hasta su desembarco en Maranello donde en la actualidad está realizando una función importante en Ferrari, desarrollar su simulador. El trabajo en la fábrica de Woking se inició en 2003, de ahí que el español diga que McLaren lleva años ventaja con respecto a los rojos.

Gary Paffet, su piloto de pruebas, dice: "Desde luego, dentro de la cabina se obtiene una respuesta muy similar a lo que  se siente en el coche real".

Jonathan Neale añade. "La diferencia entre los simuladores usados en casa con un valor de unos  2000$ y los modelos usados en F1que pueden costar  varios millones de dólares es la ciencia que se encuentran por debajo de la ingeniería. Hay miles de horas de trabajo en los modelos de software, matrices de neumáticos, modos de motor con el fin de dar al piloto las mejores  sensaciones posibles sobre el coche".
Chris Goodwin, piloto de pruebas jefe, admite que el simulador ha sido parte insustituible y esencial de sus proyectos, que también ayudaron a la división de coches de calle de Mclaren para integrar una gran cantidad de conocimiento en la producción.

Red Bull

Ciertamente, los vigentes campeones del mundo, Red Bull Racing no lo son por arte de magia. Ganar carreras y tienen, sin duda el complemento ideal con un sistema similar al usado por los demás. La diferencia, muy fácil, aquí la tenéis.
24/05/2013, Viernes. En Red Bull se están dando cuenta de que necesitan cerca de 1 segundo de mejora antes de iniciar la calificación en Mónaco. Manos a la obra.  Las informaciones recogidas en las calles de Monte Carlo son enviadas de vuelta a su base y Sebastian Buemi hace cerca de 400 vueltas en el simulador, que al parecer dio lugar a nuevas modificaciones en el alerón delantero del coche (RB9) para la carrera.  Ahí está la diferencia. No mejoraron un segundo pero si una gran parte del mismo.

El hombre que está detrás del simulador de Red Bull es Andy Damerum. El habitáculo para los pilotos es el mismo desde hace muchos años. Se usa desde que se implantara en el Red Bull RB1 de 2005, sin embargo, está programado con la aerodinámica y la especificación del motor del coche actual. Pedales y posición de conducción son exactamente los mismos, volante funciona en su totalidad, todos los botones, y es una copia exacta de la que se usa en el fin de semana.
Esta cabina está en la cima de una plataforma, que está montado sobre seis brazos hidráulicos. Su ubicación, un poco alta. El piloto está casi 2 metros sobre el suelo. Roll, cabeceo y guiñada están ahí, como se puede imaginar - la gente con la enfermedad del movimiento quedan mejor fuera. ¡Ay Kimi! Como te entiendo.
De vuelta en el simulador, cualquier tipo de configuración y los parámetros que se pueden modificar durante la carrera, como el ángulo de ataque, divergencia, suspensión, etc, se puede cambiar en el simulador. Algo que por lo general no se cambia es los niveles de adherencia, ya que producen una sensación diferente para el conductor, por lo tanto, el agarre es normalmente un parámetro constante.

Andy Damerum u otro personal del equipo está supervisando los datos en tiempo real. Los mismos parámetros están disponibles, tanto en la simulación como en la pista, incluso con el mismo nombre que se  utiliza en la realidad.

Se trata de una pantalla típica que un ingeniero del simulador estaría mirando:

 

Ferrari

Nuestra siguiente parada es en Maranello, donde Ferrari están disfrutando de la instalación del simulador realizado por compañía llamada Moog - un proceso que se inició en 2008 y que fue inaugurado en el año 2011. Pedro De la Rosa  realizó un examen de la situación actual del simulador a partir de su llegada a Manarello, explicó que las medidas deben ser tomadas. ¿Cuáles? Primero mejorar todo lo referente al hardware y software que lo forman si Ferrari quiere perseguir a los rivales en ese aspecto. En cristiano, hacer un simulador nuevo y mejorar el programa informático. Casi nada aunque se están poniendo las pilas como vemos en las imágenes del aparato.

Simulador de Ferrari.

 Algunos de los aspectos técnicos del simulador son:

• Ángulo de visión - 180 grados
• 10 equipos multiprocesador
• 60 GB de memoria RAM
• Alrededor de 5 GB de datos por día
• 3500 vatios Dolby Surround Sistema de sonido 7.1

Os fijáis en lo que muchas veces he dicho. McLaren en el 2003, Red Bull en el 2005, Ferrari inaugura el suyo en  2011. Comprendéis ahora muchas cosas.

Por último, el equipo Mercedes AMG se ha quejado mucho de la falta de un simulador adecuado. Su situación es muy similar a la de Ferrari. Desde el verano del 2013, el equipo están trabajando para mejorarlo. En esa labor están interviniendo gente de la categoría de Robert Kubica para ayudarles con el trabajo del simulador y la retroalimentación. El polaco ya ha tenido varias sesiones en el simulador aunque no está claro que siga en el proyecto.
Una de las preguntas más frecuentes es cómo se definen las características de las pistas en el simulador.  Los equipos disponen de primera mano información los circuitos convencionales, es decir, donde antes han rodado. Las nuevas pistas dificultan la tarea. La información para crear un modelo se añade a la base de datos a través de los datos en bruto (coordenadas, números), a continuación, las imágenes de vídeo para pulir los el modelo comparando la pista con datos potencialmente reales obtenidos de otras categorías que hayan probado allí. Si no es posible, comparándolo con otras pistas. Por ejemplo, la curva tal es similar a la que hay en Montmelo.
Como vemos, esta herramienta cada día está ganando más presencia e importancia en la F1. El gran salto en prestaciones de esta tecnología se dará cuando los equipos dejen de utilizarlo como un mero instrumento de entrenamiento para convertirse en uno de los pilares a la hora de diseñar el coche. ¿En qué posición está cada uno? Creo que queda claro. Dos o tres equipos destacan y el resto anda intentando alcanzarles. Es un camino largo, tedioso, constante pero a la larga muy rentable. Tarde o temprano llegarán a su altura. Con el tiempo lo veremos, pero eso será otra historia.