A Ferrari F1-es technológiájának bemutatása by Papp István - szerda, február 01, 2012 http://www.formula1tech.hu/a-ferrari-f1-es-technologiajanak-bemutatasa/ A Formula-1 m?szaki oldalát figyelemmel kísér?k számára minden bizonnyal nem újdonság az a kijelentés, hogy az autóversenyzés elit kategóriájában szerepl? versenyautók a legfejlettebb technológiák és anyagok nélkül nem lennének képesek azt a színvonalat képviselni, mint jelenleg. Mindamellett, hogy az autók és az egyes alkatrészek gyártása során elengedhetetlen a számítógéppel segített folyamatok alkalmazása, melynek eredményeképpen egy Formula-1-es versenyautó végül kigördül a gyárból, még mindig nem elegend? a sikerhez. Az F1-ben használt konstrukciók meglehet?sen komplex egységet alkotnak, és ezt nemcsak a mechanikai összetételükre vonatkozóan lehet elmondani. IT nyelven fogalmazva ezeket a betontorpedókat tekinthetjük hardvereknek, amelyek megfelel? m?ködtetése, és a lehet? legjobb teljesítmény kicsikarása nem lenne megoldható a Formula-1 számára kifejlesztett szoftverek és az azokat használó számítógépek nélkül. Egy Formula-1-es autó tervezéséhez, megépítéséhez és teszteléséhez szükséges, a csapatok f?hadiszállásán és gyárában lév? számítógépes eszközök mellett a csapatok komoly IT eszközökkel szoktak kivonulni minden egyes nagydíj helyszínére, és a garázsokban, valamint a boxutcában felállított irányítópultnál lév? szerverekkel és számítógépekkel gy?jtik, elemzik és továbbítják az autókról érkez? minden egyes jelsorozatot és paramétert. A versenyautóktól eltekintve a Formula 1-es csapatok egyik legfontosabb technikai felszerelése a boxutcát és a pályát elválasztó falnál felépített kis irányítóközpont, melyet minden egyes nagydíj helyszínén felépítenek. A csapatirányítás helye nem annyira kritikus, hiszen a monitorok és televíziók képerny?jén keresztül bárhol végig lehet követni a pályán zajló eseményeket, de az irányítást végz? személyek professzionális módon történ? reagálása, és a szükséges utasítások pilóták felé történ? közlése már annál inkább. A boxutcai irányítópult kezdetben egy összecsukható kerti székek és a szponzorok felirataitól díszelg? 1 / 6
naperny?k csoportjához hasonlított, ahol néhány csapattag stopperrel és adó-vev?vel a kezében jegyzetelte és közölte a versenyz?ivel a fontosabb adatokat. Az F1-re jellemz? rohamos technikai fejl?dés azonban ezen eszközöket sem hagyta érintetlenül, hiszen mára csúcstechnológiát képvisel? monitorsorok, kisebb rádióközpontok és az egyéb kiegészít? felszerelések mellett a csillogó ül?alkalmatosságok egésze alkotja a boxutca falánál felépített rögtönzött irányítópultot. A Ferrari istálló is felépíti a maga kis irányítópultját mind ahányszor, amikor autójukkal pályára lépnek. A csapatirányítási teend?ket innen általában nyolc szakember látja el. A maranellóiak esetében még ülésrend is dukál, hiszen a stand két szélén a versenyz?k munkáját segít? mérnökök foglalnak helyet, míg a menedzsment a közbens? székeket birtokolja. Az irányítópult mindkét oldalán található egy-egy készlet a boxutcai üzen?táblákból, így azok felmutatásával a pilóták tudtára lehet adni a lényegesebb információkat. Ezt a feladatot általában a versenyz?k trénere látja el. A Ferrari csapat által használt boxutcai irányítópult a versenyautókhoz hasonlóan természetesen a szezonok után kisebb-nagyobb fejlesztéseken megy keresztül. A szerkezet megfelel? id?ben történ? összeállításáért felel?s dedikált személynek szoros együttm?ködésben kell végeznie a dolgát a csapatmenedzserrel, hiszen az építménynek pontosan ki kell elégítenie az alakulat igényeit. Els? lépésben elkészítik az építmény modelljét, amelyet a szükséges jóváhagyást követ?en kezdenek legyártani. A boxutcai irányítópult alapját egy acél vázszerkezet alkotja, melyet alumíniumból és szénszálas anyagból készített csatlakozó elemekkel állítanak össze, majd végül az ül?alkalmatosságok is elfoglalják helyüket az alépítményen. A szerkezet három f? szekcióból áll, amelyek súlya hozzávet?legesen 300kg-ot tesznek ki. Az irányítópultot a Ferrari három részre bontva kamionokkal szállítja a versenyek helyszínére, és szinte ezzel érkeznek meg a leghamarabb. Ezt követ?en targoncákkal a boxutca falához szállítják az egyes elemeket, ahol szigorú felügyelet mellett megtörténik annak összeállítása. A szerelési munkák után elvégzik a felületek tisztítását csakúgy, mint a versenyautók esetében -, hogy minden makulátlanul csillogó legyen a nagydíjhétvégére. Az olyan egyedinek mondható versenypályák esetében, mint például a monacói helyszín, ezek az 2 / 6
irányítópultok a boxutcában található épületsor els? emeletén kapnak helyet, pontosan a csapat garázsa felett. Az irányítópultnál helyet foglaló csapattagok képesek rádión keresztül beszélni egymással, és a személyzet azon tagjai, akik a garázsban teljesítenek szolgálatot, nem a csapatrádiót, hanem egy teljesen biztonságos duplex távbeszél?rendszert használnak erre a célra. A boxutcai irányítópult optikai kábeleken keresztül küldi az adatokat a csapat garázsában kialakított irányítóközpontba, és ugyan ezen informatikai csatornán jutnak el az autókra jellemz? telemetriai adatok a garázsból a boxutcai irányítópulthoz. A boxutcában lév? mérnökök képesek kapcsolatba lépni a Ferrari maranellói központjában dolgozó kollégáikkal, akik a rendelkezésükre bocsátott adatok alapján azonnali segítséget tudnak adni a versenystratégiát illet?en. A mérnökök és a versenyz?ik közötti beszélgetés szintén rádiós csatornákon keresztül valósul meg. Minden egyes munkaállomás rendelkezik egy-egy számítógépes monitorral, amiken a csapatot érint? adatok mellett a hivatalos id?eredmények egyaránt megjeleníthet?ek. Ezek felett két-két lapmonitor helyezkedik el, melyeken a munkaállomásnál helyet foglaló irányító választhatja ki, hogy a televíziós csatornákon közvetített képet, vagy a FOM (Formula One Management) által a csapatok számára elérhet?vé tett négyoldalas id?- vagy adatlapokat kívánja megtekinteni. A 2007-es évben újdonságként vezették be a GPS felügyeleti rendszert, melynek segítségével pontosan lehet tudni, hogy melyik autó a pálya mely részén van az adott pillanatban. A boxutcai irányítópulton nem található egyetlen egy ablak sem, de a két széls? széken helyet foglaló mérnök az állás két oldalán szabadon ki tud nézni a pályára. Egy esetleges áramkimaradás esetén sem veszít funkcionalitásából ez a mobil boxutcai információs központ, amelyr?l egy szünetmentes tápegység és egy tartalék generátor gondoskodik. Alapjában véve tehát a boxutcai irányítópult megtervezésénél nem a küls?ségek, hanem sokkal inkább a gyakorlati szempontok, mint például annak össze- és szétszerelésének profi módon történ? megvalósítása játszik dönt? szerepet. Érdekesség, hogy az állás felépítését, és a verseny végén annak összecsomagolását, három személynek nagyjából 45 percen belül kell elvégeznie. Egy pályán száguldó Formula-1-es versenyautó láttán könnyen azt gondolnánk, hogy a legfontosabb paramétere egy ilyen négykerek?nek nem más, mint a benne rejl? motor által biztosítható lóer?k száma. Eme bonyolult szerkezet tökéletes m?ködéséhez, és egyáltalán a megmozdításához elengedhetetlenek azon hardver- és szoftverelemek, amelyeket a Ferrari is használ a versenypályákon és a maranellói központban egyaránt. A Ferrari alakulat által alkalmazott számítógépek, laptopok, szerverek és rack alapú eszközök az Acert?l származnak, amelyek többsége Quad-Core processzort és 8GB (RAM) memóriákat használnak a versenyautók telemetriai adatainak összegy?jtésére és elemzésére. A Formula-1-et szokás száguldó, vagy utazó cirkusznak is nevezni, ami azt jelenti, hogy a Ferrari versenycsapata az év legnagyobb részében folyamatosan úton van. Ezt a fajta körülményt pedig csakis hordozható számítógépekkel lehet megfelel?en kielégíteni, így a laptopok mellett számtalan monitort és kijelz?t is magukkal cipelnek, amelyek szintén az Acer gyártósorairól kerülnek le. A Formula-1-es versenyautónak és a csapat által használt számítógépeknek önmagukban véve nem sok hasznát venné a Ferrari, hiszen valami módon meg kell oldani, hogy ezek képesek legyenek 3 / 6
kommunikálni egymással. De hogyan is valósítja meg a csapat mindezt? Nos, aki valamelyest jártas a számítógépes hálózatok világában, minden bizonnyal nem el?ször hallja a CAN (Controller Area Network) és Ethernet elnevezéseket. A Ferrari ugyanis ezen kommunikációs csatornákat alkalmazza a számítástechnikai hardvereinek összekötéséhez. A CAN rendszerre felf?zött eszközök ún. tömbökbe vannak rendezve, amelyek wireless antennák felhasználása útján továbbítják a telemetriai adatokat a Ferrari garázsába, ahol a monitorok el?tt helyet foglaló mérnökök a szükséges paraméterállításokból ered? hatásokat azonnal képesek monitorozni. A versenypályán lév? szerverek és a csapat maranellói központja között a Ferrari MPLS (Multiprotocol Label Switching Network) hálózatot alkalmaz, amelynek legf?bb jellemz?je, hogy nagy mennyiség? adatot képes továbbítani akár 6Mbit/másodperc sebességgel. További érdekesség, hogy a maranellói gyárban lév? szakemberek is bele tudnak hallgatni, és egyúttal csatlakozni is, a boxutcában dolgozó mérnök és a pilóta közötti kommunikációba. A CAN hálózattal kapcsolatban érdemes továbbá megemlíteni, hogy ezt a fajta protokollt annak megbízhatósága és egyszer?sége miatt alkalmazza a Ferrari alakulat is. Természetesen ez a rendszer egyéb kedvez? jellemz?kkel is rendelkezik, hiszen egy olyan számítógépes hálózati protokollról és adatbusz szabványról van szó, amelyet mikrokontrollerek és egyéb gazdaszámítógép nélkül m?köd? eszközök, jelen esetben a Formula-1-es versenyautókban lév? elemek kommunikációjára is kiválóan alkalmazható. A számítógépes eszközöknek és a kiépített hálózati protokolloknak els?sorban az adatgy?jtésben és a különböz? szimulációs feladatok elvégzésében van jelent?s szerepe. A Ferrari alakulat egy versenyautóról egy teljes nagydíjhétvége során nagyjából 2 3GB-nak megfelel? adatot gy?jt össze, amely a csapat garázsában lév? szerveren kerül eltárolásra. Ezek az információk automatikus módon össze vannak szinkronizálva a csapat maranellói központjával, köszönhet?en a fentiekben is említett MPLS hálózatnak. Az olaszországi gyárban dolgozó mérnökök részére elküldött telemetriai információk pedig fontos szerepet játszanak a csapat versenystratégiájára, vagy pedig az autó jöv?beli, szélcsatornában elvégzend? fejlesztéseivel és tesztjeivel kapcsolatban. Az MPLS voltaképpen egy internetes hálózati protokoll, amelyet leginkább nagyteljesítmény? gerinchálózatokban szoktak használni, nagyobb adatmennyiségek gyors továbbítására. További jellemz?je, hogy az alkalmazott technológiának köszönhet?en tetsz?leges adatkapcsolati réteg fölött is 4 / 6
üzemelhet. M?ködésének lényege, hogy a hálózaton ún. címkeutakat hoznak létre, ahol az MPLS útvonalválasztók az adatcsomagokhoz tartozó címkék alapján határozzák meg, hogy merre továbbítsák az információkat. A 2008-as Formula-1-es világbajnoki szezon a kategóriát érint? technikai részleteket illet?en több technikai fejlesztés el?hírnöke volt. A kutatások és fejlesztések tárháza nemcsak a már korábban alkalmazott egyes megoldások megkett?zésében, illetve meger?sítésében merült ki, hiszen az említett évben bevezetett új technikai szabályok értelmében a mez?ny összes csapatának ugyanazt az Elektronikai Vezérl? Egységet (ECU Electronic Control Unit) kell használni, amelyet az FIA kezdeményezésére a McLaren Electronic Systems (MES) és a Microsoft közös összefogása útján fejlesztettek ki. Annak ellenére, hogy az ECU egy meglehet?sen szofisztikált eszköze a Formula-1-nek, dönt? szerepet játszik a versenyautók, és ezzel párhuzamosan a hétköznapi életben használt személyautók jöv?jét illet?en is. Mivel a Ferrari mellett a többi csapatnak is ezt a rendszert kell alkalmaznia az autókban, ennek a fejlesztésére nem kell semmiféle er?forrást fordítaniuk. A kutatás és a különböz? innovatív fejlesztések azonban nagyon fontosak a Ferrari életében is, hiszen ezek nélkül igencsak nehéz látványos teljesítménybeli el?relépéseket abszolválni. A mérnököknek tehát olyan technikákat kell sikerrel implementálni a versenyautókba- speciális érzékel?k, szenzorok, elektronikai elemek, stb -, amelyek használata révén pontos képet lehet kapni az autó pillanatnyi m?szaki állapotáról és a jellemz? paramétereir?l. Természetesen nemcsak a Nemzetközi Automobil Szövetség részér?l kiadott szabályozások, hanem a Ferrari saját költségkontrolja is meghatározza az egyes fejlesztési irányvonalakat, még annak ellenére is, hogy a maranellóiak pénztárcája nem nevezhet? olyan sz?kösnek. A rendelkezésre álló anyagi források és technológiák birtokában tehát arra kell törekednie a csapatnak, hogy az elmúlt évhez képest javulást tudjanak majd elkönyvelni a 2012-es szezon végére. Az pedig, hogy ehhez milyen versenyautót sikerült, illetve sikerül majd összeraknia a Ferrarinak a soron következ? idényre, egyel?re még a csapat számára is kérdéses. Rating: 0.0/5 (0 votes cast) 5 / 6
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) A Ferrari F1-es technológiájának bemutatása - 02-01-2012 Rating: +1 (from 1 vote) PDF generated by Kalin's PDF Creation Station 6 / 6