Prima di scendere in pista per le sessioni di prova pre-omologazione, la Hypercar PEUGEOT 9X8 Hybrid è stata inizialmente un progetto digitale di 51,1 gigabyte composto da 15.267 file memorizzati su un disco rigido.
La tecnologia digitale ha aperto un campo di possibilità totalmente nuovo nell’automobilismo sportivo. Ha permesso agli ingegneri di PEUGEOT SPORT di immaginarsi per la Hypercar 9X8 un progetto senza spoiler posteriore, fatto davvero rivoluzionario e completamente diverso da quello degli altri concorrenti, e di validarlo ancora prima della produzione di un qualsiasi pezzo.
Infatti, oggi la sofisticazione dei moderni software digitali permette di realizzare studi tecnologici approfonditi, con un notevole risparmio di tempo, denaro e risorse. Prima ancora di compiere i primi giri di ruote in pista, la Hypercar PEUGEOT 9X8 ha vissuto un’esistenza interamente virtuale.
Per due anni, le equipe di PEUGEOT SPORT hanno lavorato alla sua modellazione, basandosi su software esistenti che hanno elaborato le specificità del progetto, e su programmi informatici sviluppati completamente ex novo al loro interno, partendo da un foglio bianco. “Uno dei nostri punti forti è che possiamo creare da soli gli strumenti per modellare il design dei componenti di cui abbiamo bisogno”, spiega François COUDRAIN, Direttore Powertrain del programma WEC di PEUGEOT SPORT.
Il digitale al servizio dell’ingegnosità
Varie decine di persone hanno partecipato al progetto digitale PEUGEOT 9X8. Dai geni dell’informatica agli “ingegneri esperti di prestazioni” e agli ingegneri delle corse, tutti si sono concentrati sullo stesso obiettivo: raggiungere le vette delle gare di Durata. Per arrivare al massimo risultato, il dipartimento di ingegneria adotta sempre la stessa procedura:
- Una lettura attenta e approfondita del regolamento per capire bene cosa sia permesso e cosa non sia e, soprattutto, per cominciare a immaginare cosa possa essere effettivamente realizzabile.
- La preparazione del capitolato: si tratta di formalizzare le esigenze e gli obiettivi di prestazioni da raggiungere nel contesto del regolamento. Questo lavoro viene poi dettagliato in una serie di documenti di specifica correlati tra loro.
- Le ipotesi di architettura: sulla base del capitolato generale, gli ingegneri incaricati della progettazione della vettura immaginano diversi concetti. È qui che l’ingegnosità degli ingegneri di PEUGEOT SPORT e dei designer dello Stile PEUGEOT (che sono stati coinvolti nel progetto 9X8 fin dall’inizio) si esprime al massimo. Infatti, per quanto possa essere avanzata, la tecnologia digitale non può sostituire la creatività umana e un programma come quello della 9X8 è soprattutto un enorme sforzo umano. I concetti digitali più promettenti sono salvati, le loro rispettive prestazioni sono poi valutate per sceglierne alla fine uno solo.
- La simulazione CFD (Computational Fluid Dynamics): più comunemente usata in aerodinamica, la simulazione CFD serve come riferimento per il flusso dei fluidi e tiene conto dei fenomeni fisici o chimici, come le turbolenze e l’eccitazione termica.
“Grazie a tutti i nostri software, possiamo prevedere una vasta gamma di dimensioni, forme e materiali, lavorare sul peso della vettura secondo il regolamento tecnico… “, spiega ancora François COUDRAIN. “Come per la scelta del concetto di base, quest’approccio puramente digitale alla sperimentazione di sistemi o componenti ci permette di testare un gran numero di soluzioni, cosa impossibile da realizzare con i pezzi fisici. Prima di scendere in pista, la nostra Hypercar è stata per molto tempo un progetto memorizzato su un hard disk. Ognuno dei suoi 15.267 file rappresentava una delle sue parti! Con una particolarità: grazie alla tecnologia digitale, e ai nostri strumenti di simulazione che ci hanno permesso di valutare l’interazione tra i diversi componenti e sistemi, conoscevamo già le prestazioni teoriche e il comportamento dell’auto prima di testarla nella realtà. La fase di validazione fisica del progetto è iniziata molto più tardi, quando abbiamo provato la macchina sul circuito”.
Jean-Marc FINOT, Direttore di Stellantis Motorsport, conclude: “L’intelligenza artificiale è uno strumento indispensabile per elaborare i milioni di dati contenuti in una automobile da corsa. Le nostre applicazioni di elaborazione dei “big data” ci permettono di simulare un numero elevato di ipotesi, se necessario adattando il progetto delle parti, fino a quando non convergono verso il valore target. È solo dopo aver definito le caratteristiche e simulato le prestazioni in una varietà di ambienti con un’auto interamente digitale, che iniziamo la produzione dei pezzi”.
Dalle sezioni dei cavi ai motori dei droni
Alcuni dati non richiedono ricerche particolari sul tipo di materiali, la forma o il numero di componenti. Per esempio, la scocca è sempre in carbonio, il motore è in alluminio, e ci sono sempre quattro ruote… Ma la tecnologia digitale ci permette di lavorare sul dimensionamento e la simulazione del comportamento degli elementi essenziali.
Per esempio, mentre la PEUGEOT 9X8 è dotata di una triplice architettura elettrica (batteria da 900V, e componenti da 48V e da 12V), la tecnologia digitale ha permesso agli ingegneri di PEUGEOT SPORT di comprendere appieno il suo ambiente elettromagnetico e lavorare sulle dimensioni ottimali per i suoi cablaggi. Per ridurre al minimo il rischio di interferenze, era necessario creare una stretta relazione tra i componenti fisici e il software. Questa era una sfida importante, che poteva essere affrontata solo con l’aiuto della tecnologia digitale. In questo modo, è stato possibile stabilire che era preferibile utilizzare cablaggi elettrici con una sezione più piccola a 48V che a 12V, il che permette di risparmiare contemporaneamente spazio e peso, migliorando la compatibilità tra i cablaggi fisici e i computer.
Altri pezzi, già disponibili presso Stellantis Motorsport o presi da prodotti tecnologici “di largo consumo”, sono a volte perfettamente adatti senza bisogno di essere modificati. L’ingegnosità è d’obbligo! Per esempio, alcuni motori a 48V della 9X8 provengono direttamente dai droni. Naturalmente, la loro efficienza all’interno dell’auto è stata simulata e convalidata con l’aiuto di un software dedicato, ma non hanno richiesto nessuna modifica strutturale.
Le simulazioni digitali permettono anche la personalizzazione come, per esempio, quella del materiale da usare intorno ai terminali di scarico. Qui il calore è molto elevato e le simulazioni hanno rivelato che la carrozzeria in carbonio doveva essere protetta o addirittura sostituita da alluminio o titanio. Un punto di attenzione individuato nel capitolato, confermato dalle simulazioni e poi durante i primi test in pista.
Alla fine del suo sviluppo digitale, l’hard disk contenente tutti i dati tecnici di PEUGEOT 9X8 ha dato origine al primo modello in scala reale, destinato alla galleria del vento, e poi a un’auto da corsa fisica, destinata all’attuale sviluppo in pista.
