In una vettura da competizione sia i motori sia le parti meccaniche,
come cambio e sospensioni, sono sottoposti a sollecitazioni enormi,
molto maggiori di quelle cui devono rispondere le automobili "normali".
La loro progettazione deve quindi tenere conto di queste condizioni
di utilizzo estremo, in modo da garantire la massima affidabilità
di ogni singolo componente, da cui dipende non solo il risultato
in gara ma anche la stessa vita del pilota. Oltre al disegno delle
parti meccaniche, particolare importanza rivestono gli studi di
meccanica e aerodinamica necessari per distribuire correttamente
le masse della vettura e per ridurre al minimo la resistenza dell'aria
che, alle velocità raggiunte dalle monoposto in gara, è
tutt'altro che irrilevante.  Grazie a strumenti di prototipizzazione avanzati è possibile
passare con rapidità dal progetto al prototipo, riducendo
notevolmente i tempi di realizzazione.
Per fare tutto questo le moderne scuderie
di F1 assomigliano sempre meno alle romantiche officine di inizio
secolo, in cui la progettazione veniva fatta con carta e matita
e la messa a punto veniva eseguita "a orecchio" dal
pilota e dai tecnici. La Scuderia Ferrari, ad esempio, conta 350
addetti ed è dotata di oltre 300 PC di classe Pentium e
Pentium II e di 70 stazioni cad di alto livello collegati mediante
una rete ethernet a fibre ottiche da 100 Mbit. Non solo.  Michael Shumacher, prima guida Ferrari, è nato il 3 gennaio
1969. Campione del Mondo di formula 1 nel 1994 e nel 1995 ha guidato
il suo primo cart a 4 anni.
Ogni
vettura è equipaggiata con componenti elettronici di alto
livello in grado di monitorarne il comportamento in prova e in
gara e di comunicare i dati mediante i sistemi di telemetria realizzati
in collaborazione con Magneti Marelli, la quale ha un suo distaccamento
operativo presso la sede di Maranello. Ma quali sono i programmi
e le tecnologie usate per le sue macchine da gara dalla più
prestigiosa casa costruttrice di auto del mondo?
Una per tutti, tutti per una
Contrariamente a quanto avviene nelle altre scuderie che partecipano
al Campionato del Mondo di Formula Uno, che assemblano le parti
prodotte all'esterno con quelle prodotte in casa (come ad esempio
la McLaren che utilizza i motori Mercedes), la Gestione Sportiva
Ferrari (questo il nome ufficiale della squadra) progetta e costruisce
da sé tutte le componenti delle sue vetture.  Il colore rosso tipico della Ferrari è quello nazionale
italiano per vetture da Gran premio, stabilito dalla Federazione
Internazionale dell'Automobile nei primi anni del secolo. Oggi
la Ferrari offre una gamma di 18 colori diversi per le sue Granturismo.
Nella sede
della società, a Maranello, vengono infatti realizzati
il telaio, le trasmissioni, il cambio, il motore e tutto quanto
necessario per completare una monoposto. Anche se l'affermazione
potrà sembrare eccessivamente retorica, questa è
l'essenza del mito Ferrari, il motivo che la differenzia da tutte
le altre squadre: una Ferrari è realizzata interamente
dai suoi ingegneri e dai suoi tecnici che non si limitano ad assemblare
ottimi motori e ottimi telai ma che li progettano e li costruiscono,
con un impegno decisamente superiore a quello delle altre scuderie.
Questa scelta, voluta da Enzo Ferrari e a cui mai nessuno ha pensato
di rinunciare, crea però carichi di lavoro maggiori cui
si aggiungono notevoli problemi di organizzazione. Infatti la
quantità dei dati da gestire è in pratica doppia
rispetto a quella di chi produce solo il motore o i telai. Ma
si tratta di difficoltà superabili.
Dalla matita alla pista,
passando per il computer

IL CIRCUITO DI FIORANO
Il circuito è stato costruito nel 1972 in un'area adiacente
allo stabilimento di Maranello. Il tracciato originale, tuttora
percorribile, misura 3.000 metri, ma nel 1996 è stata introdotta
una variante (una curva veloce anziché un tornante al termine
del rettifilo dei box) che ha accorciato di 24 metri la lunghezza
totale. La pista è dotata di circuito televisivo interno,
cronometraggio ed telemetria. La pista è adatta alle prove
e al collaudo delle vetture di F1 e Gran Turismo.
L'idea di una nuova macchina (ma anche di un nuovo elemento del
telaio o del motore) parte dai progettisti, divisi in tre diversi
uffici, che si occupano rispettivamente dello sviluppo del motore,
dell'aerodinamica e della parte relativa al telaio, alle sospensioni
e al cambio. La progettazione del motore si avvale, oltre che
dell'esperienza degli ingegneri Ferrari, di Pro/Engineer, un potente
software di progettazione meccanica realizzato da Parametric Technology
Corporation (www.ptc.com).  ON LINE Dal novembre 1995 la Ferrari ha messo a disposizione degli
appassionati il suo sito ufficiale in Internet: www.ferrari.it
Il sito è uno dei più visitati del mondo: il record
è stato stabilito il 7 gennaio 1998, in occasione della
presentazione della F300 con 2.247.420 contatti.
Per il telaio, le sospensioni e il
cambio, oltre che di tutta la parte aerodinamica, la scelta è
invece caduta su Catia, prodotto da Dassault Systems e commercializzato
in tutto il mondo da Ibm (www.catia.ibm.com) e installato su workstation
Ibm RS/6000. Si tratta di un prodotti leader nel campo della progettazione
assistita dal calcolatore utilizzati da numerose case automobilistiche
come Chrysler, Fiat e Bmw. Una caratteristica molto importante
di questi programmi è data dalla possibilità di
utilizzare l'immenso database di dati raccolto durante la progettazione
di tutti i componenti delle precedenti macchine di F1. In questo
modo ogni nuovo pezzo può essere realizzato sulla base
della sua precedente versione, facendo risparmiare tempo e risorse
ai progettisti. Dopo aver progettato il prototipo inizia l'importante
fase della simulazione, per cui vengono impiegati programmi in
grado di aiutare gli ingegneri a progettare, simulare, sperimentare
e realizzare un modello al computer in breve tempo come I-DEAS
Master Series. Il risultato, importante in qualunque azienda manifatturiera,
ma maggiormente in un team di F1, è la possibilità
di avere in tempi brevi la visione completa del progetto.  La Scuderia Ferrari è una delle più antiche del
mondo. Qui vediamo l'intera squadra in una immagine degli anni
Venti.
Con
I-DEAS in pratica si crea un modello solido tridimensionale al
computer che definisce con precisione la geometria e le caratteristiche
del materiale e che può essere utilizzato per la valutazione
delle prestazioni meccaniche e per la valutazione dell'integrità
strutturale del progetto, fornendo informazioni che possono essere
usate per ottimizzare le prestazioni.
L'impiego di programmi di questo tipo permette di raffinare la
progettazione di una vettura di F1 verificando immediatamente
la validità delle soluzioni proposte. La ricchezza delle
informazioni contenute nel modello digitale permettono inoltre
di comunicare immediatamente le richieste necessarie alla produzione
e ai fornitori in modo da ridurre al minimo i tempi di produzione
del modello reale. A questo si affianca Part Manager, un software
appositamente sviluppato per la Scuderia Ferrari grazie al quale
ogni componente, anche il più minuscolo, viene catalogato
e monitorato nelle diverse fasi della sua vita. È possibile
sapere così se ha fatto parte di una determinata vettura,
se è stato usato in gara o in prova, quante volte, quanti
giri ha compiuto a bordo di una vettura. In questo modo, quando
si costruisce una vettura è possibile sapere con esattezza
quali pezzi devono essere usati. Questa attenzione, che potrebbe
sembrare quasi maniacale, non sorprende però i tecnici
e gli appassionati. In Formula Uno, e nelle competizioni in genere,
si producono sulle parti meccaniche ed elettroniche della vettura
sollecitazioni estreme. Sapere con precisione il grado di utilizzo
anche di un piccolo bullone, è quindi importante quando
si deve mettere insieme una macchina con cui il pilota deve vincere
una gara. Sarebbe veramente frustrante perdere, come è
già capitato, perché, in una macchina dal costo
di qualche miliardo, ha ceduto un componente da poche migliaia
di lire.
Non solo cilindri e pistoni
Oltre al motore e alle parti meccaniche - importantissime - nelle
moderne monoposto hanno importante rilievo anche le componenti
elettroniche, che permettono di monitorare il comportamento della
macchine e che, grazie ai dispositivi della telemetria, comunicano
con i tecnici ai box. Sulla vettura attualmente in produzione,
la Ferrari F300, sono montate quattro centraline intelligenti
(ognuna è dotata di sei cpu a 32 bit, di potenza paragonabile
a quella dei Pentium e dei Pentium II che equipaggiano i personal
computer attuali). Il loro compito è quello di raccogliere
i dati sul comportamento del motore, sul livello del carburante,
sulle sollecitazioni meccaniche cui è sottoposta la vettura
nel suo interno e nelle sue singole parti. I dispositivi sono
realizzati da Magneti Marelli (www.marelli.it) e vengono personalizzati
a Maranello da una équipe di tecnici altamente specializzata.
Le quattro centraline, cui si aggiunge quella alloggiata nel volante
che raccoglie ed elabora le informazioni trasmesse dal pilota,
hanno funzioni sia di controllo (verificano che la vettura faccia
ciò che ci si aspetta da essa), sia di monitoraggio (acquisiscono
i dati che permettono agli ingegneri di intervenire sulle diverse
parti della macchina come motore o telaio).
I dati trasmessi dalle centraline vengono raccolti e usati sia
con la macchina in movimento mediante la telemetria che trasmette
le informazioni via radio ad un server Windows NT che smista i
dati alle postazioni dislocate nei box (circa una trentina), sia
a motore fermo, quando vengono smontate dalla vettura ed interrogate
come avviene con le scatole nere degli aerei.
Per ufficio il mondo
In una scuderia di Formula Uno la tempestività nello scambio
delle informazioni può essere determinante. Grazie ad un
accordo con TeleSpazio e Telecom, quando la squadra va in trasferta,
resta comunque collegata con Maranello. Utilizzando il satellite
Eutelsat, tutte la rete interna è collegata continuamente
con i computer che si trovano sui motorhome in giro per il mondo.
Anche il collegamento telefonico è in sempre attivo: per
chiamare i box ad Adelaide, per esempio, basta fare il numero
interno del motorhome e si è collegati come se si stesse
chiamando il collega nell'ufficio accanto.
E il pilota?
Da quanto abbiamo visto fino ad ora, la tecnologia ha un ruolo
importante, addirittura da sembrare predominante. In
realtà, la tecnologia, come in tutti i casi, fornisce soltanto
strumenti più raffinati, ma non è in grado di sostituirsi
all'uomo. Anche se è tecnicamente possibile pilotare la
macchina dai box, come se fosse un modellino in scala reale, nessuno
potrebbe portarla come un pilota in pista. Neanche un pilota.
La guida di una monoposto di Formula Uno, ma anche di una qualunque
macchina da gara, richiede coraggio, concentrazione preparazione
fisica e, non ultima, passione sportiva. Quello che abbiamo visto
potrà permettere di costruire macchine sempre più
sofisticate, in grado di fornire prestazioni estreme, ma non potrà
mai sostituire la testa del progettista e il cuore e il piede
del pilota.
LA GALLERIA DEL VENTO
Dopo aver studiato le vetture al calcolatore si passa alla realizzazione
del modello fisico la cui aerodinamica viene perfezionata usando
la nuova galleria del vento, progettata da Renzo Piano. L'opera,
completata lo scorso anno, consente la simulazione delle situazioni
reali che le vetture di F1 incontrano in pista. L'edificio è
essenzialmente un condotto nel quale viene prodotto un flusso
d'aria a velocità controllata mediante un ventilatore del
diametro di oltre cinque metri. L'impianto è dotato dei
più moderni sistemi di acquisizione dati, sia digitali
che analogici, e dei più avanzati sistemi di rilevazione
delle forze. Il modello in scala può simulare ogni tipo
di assetto e di movimento (rollio, imbardata, beccheggio, sterzata
e moti dinamici) per mezzo di un complesso meccanismo. Nella galleria
Ferrari è possibile impiegare modelli in scala di vetture
fino al 65% delle dimensioni reali, con la possibilità
di provare anche vetture in scala 1:1.
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