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    [Parte 1] Guida alla telemetria nel simracing: cos'è e come funziona?

    • Giulio Scrinzi
    • By Giulio Scrinzi
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    Il livello tecnologico che oggi il mondo del motorsport ha raggiunto coinvolge sempre più spesso ingegneri, tecnici, piloti, addetti ai lavori e addirittura appassionati a parlare sempre più spesso di telemetria. Di tutti quei dati che una vettura da corsa è in grado di generare in pista e che, successivamente, vengono meticolosamente analizzati dai professionisti del settore per trovare quei preziosi decimi di secondo che fanno la differenza tra vincere una gara... e arrivare dietro al proprio avversario.

    Tutto questo, ovviamente, è diventato parte integrante anche del mondo del simracing, dove la ricerca della prestazione ormai è strettamente connessa non solo alla precisione di guida, ma anche alla minuziosità con cui i dati raccolti da una sessione di allenamento in pista (virtuale) vengono studiati e interpretati. A questo punto, quindi, la curiosità la fa da padrone: cos'è veramente la telemetria? Come funziona? Qual è la sua storia?

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    TELEMETRIA: CHE COS'È E A COSA SERVE?

    Iniziamo questo nuovo viaggio rispondendo alla prima domanda che vi abbiamo proposto poco fa: che cos'è la telemetria? In poche parole, questo termine identifica un sistema in grado di raccogliere su una vettura da competizione tutta quella serie di dati che, poi, gli ingegneri di pista analizzano nei dettagli. Si spazia dalla velocità alla forza G subita tra curve ed accelerazioni, dall'escursione dei pedali di gas e freno alla temperatura di ogni singola gomma, dall'angolo di sterzo alla presenza di sovra o sottosterzo in una determinata parte del circuito.

    Gli scopi della telemetria sono molteplici: da una parte i dati raccolti in una sessione in pista servono per monitorare costantemente i vari parametri della vettura, al fine di consolidare l'affidabilità delle sue componenti. Dall'altra, invece, la telemetria viene utilizzata come valido strumento per analizzare nel dettaglio le performance del sistema auto-pilota da un giro all'altro, oppure per paragonare la prestazione di un pilota con un suo avversario o, più frequentemente, con il proprio compagno di squadra. 

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    TELEMETRIA: NO ALLE MACCHININE RADIO-COMANDATE!

    La telemetria, in linea generale, è utilizzata in ogni serie che compone il mondo del motorsport: dai kart (in maniera semplificata) alle Gran Turismo, dalle categorie prototipi alle monoposto... per arrivare, ovviamente, alla Formula 1. 

    La massima serie iridata, nel corso del tempo, è stata sempre sfruttata come banco di prova per diverse soluzioni meccaniche, elettroniche ed aerodinamiche che, successivamente, hanno trovato una loro applicazione esterna, in altre serie oppure nel mondo dell'automotive. Basti pensare, per esempio, al controllo di trazione o, più recentemente, al recupero dell'energia in frenata, oggi caposaldo delle più importanti vetture elettriche e ibride.

    La telemetria, in questo caso, non è stata da meno: è stata introdotta in Formula 1 verso la fine degli anni '80 e da quel momento è stata sviluppata di pari passo ai sistemi elettronici di aiuto alla guida, permessi e poi banditi più volte nel corso delle varie stagioni. Il suo utilizzo inizialmente era mono-direzionale e di esclusiva responsabilità del pilota, che poteva effettuare alcune regolazioni (come la ripartizione di frenata o il livello di potenza del motore) attraverso i “manettini” e i “selettori” presenti sul volante.

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    Poi, all'inizio degli anni 2000, la FIA concesse l'utilizzo della telemetria di tipo bi-direzionale: al posto del pilota, all'epoca erano gli ingegneri dai box a controllare i vari parametri della monoposto, variando quello che più serviva a seconda della situazione in pista. In questo modo il pilota poteva concentrarsi unicamente sulla guida, avendo a disposizione una vettura che, a livello teorico, era praticamente perfetta in ogni settore della pista.

    Come accadde nel 1993 con la Williams-Renault FW15C di Alain Prost e, successivamente, nel 1994 con la Benetton-Renault B194 di Michael Schumacher, che furono oggetto di contestazione per tutti quegli aiuti elettronici che donavano loro un vantaggio considerevole sui propri avversari, nel 2003 la Federazione fece marcia indietro e bandì la telemetria bi-direzionale, portando di nuovo al centro l'importanza del pilota come unico protagonista della propria performance in pista.

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    Oggi la telemetria, quindi, è diventato un potentissimo strumento con il quale i team di Formula 1 tengono sott'occhio ciò che accade sulla loro monoposto, inviando tutte le comunicazioni del caso al pilota su cosa modificare sul volante al fine di essere competitivo in ogni curva e settore di un circuito.

    TELEMETRIA: COME FUNZIONA?

    Tenendo sempre come riferimento la massima serie iridata, ogni monoposto di Formula 1 è dotata di una speciale centralina di raccolta dati, la quale è collegata a una serie di sensori posizionati sulle varie componenti della vettura stessa: motore/power unit, gomme, cambio, sospensioni, pedaliera, ala anteriore e posteriore e tante altre.

    In ogni giro di pista una vettura di questo tipo è in grado di raccogliere attraverso i propri sensori fino a 35 megabyte di dati, per un totale di circa 30 gigabyte di informazioni nel corso di un singolo weekend di gara. I sensori, nello specifico, analizzano diversi parametri fisici della monoposto in tempo reale, che poi saranno trasmessi alla centralina la quale, a sua volta, li invierà ai computer degli ingegneri di pista tramite l'antenna posizionata sul musetto frontale, oppure sfruttando i vari trasmettitori localizzati in parti specifiche di ogni circuito del calendario.

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    A questo punto il muretto box ha ricevuto tutti i dati in questione in tempo reale, opportunamente criptati e pronti per essere analizzati. Il software utilizzato per interpretarli è attualmente sviluppato e fornito dalla McLaren Applied Technologies e si chiama ATLAS, acronimo di Advanced Telemetry Linked Acquisition System. A livello pratico, questo programma si presenta in maniera molto simile a un foglio di lavoro Excel, contenente una serie di tabelle e grafici che riportano i parametri raccolti dai sensori sulla monoposto.

    TELEMETRIA: QUALI PARAMETRI VENGONO ANALIZZATI?

    Ma quali sono i parametri che gli ingegneri di un team di F1 analizzano costantemente su una monoposto? Attraverso l'ATLAS i valori che vengono tenuti sott'occhio si avvicinano al migliaio e richiedono fino a cento persone, sia direttamente in pista che da “remoto”, per essere monitorate in maniera efficace ed efficiente. Si tratta, ovviamente, di una scelta, perchè sarebbe impossibile riuscire a controllare, momento per momento e durante tutto il weekend di gara, tutti i parametri di un'auto da corsa di questo tipo.

    Solitamente i parametri della telemetria sono ottenuti attraverso una frequenza di campionamento ben precisa: quelli della trasmissione, per esempio, sono ricavati con una ciclicità di 200 Hz, per cui i dati sono acquisiti duecento volte al secondo. In caso di vibrazioni insolite che possono portare a possibili malfunzionamenti, invece, la frequenza viene aumentata fino a 10 kHz, al fine di ottenere una precisione di campionamento ancora più elevata.

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    I parametri più comuni che sono monitorati attraverso i sistemi telemetrici sono i seguenti:

    • Velocità
    • Giri motore
    • Angolo di sterzo
    • Pressione dei freni (anteriori e posteriori)
    • Ripartizione di frenata
    • Utilizzo dell'acceleratore
    • Marcia inserita
    • Livello di sottosterzo/sovrasterzo
    • Pressione di gonfiaggio di ogni singolo pneumatico
    • Temperatura di esercizio di ogni singolo pneumatico (parte interna, esterna e centrale)
    • Forza G laterale e longitudinale
    • Pressione del sistema idraulico
    • Temperatura interna del motore
    • Mappatura del motore (ERS)
    • Carico aerodinamico (downforce)
    • Numero giri effettuati
    • Carico di benzina
    • Delta ultimo giro
    • Utilizzo del DRS
    • Incidenza del vento (velocità e direzione)
    • Cella di carico del plank: eventuali contatti del pattino in legno posizionato sul fondo della vettura con il suolo

    TELEMETRIA: LA DIFFERENZA LA FA IL PILOTA

    In ogni weekend di gara di Formula 1, quindi, una monoposto è costantemente monitorata in tutte le sue parti: ingegneri specifici studiano una componente specifica e comunicano qualsiasi anomalia e utili informazioni all'ingegnere di pista per migliorare la prestazione in pista. In tutto questo, però, la differenza sarà comunque compito del pilota: anche lui, infatti, ha a disposizione il software ATLAS e potrà presentare le sue richieste e le sue sensazioni al proprio ingegnere, in modo da risolvere, per esempio, del sottosterzo in una curva oppure perfezionare l'inserimento della vettura in un'altra parte del circuito.

    I giroscopi, gli accelerometri e tutti i sensori di cui è dotata un'auto da corsa, infatti, sono in grado unicamente di rilevare dei dati, ma non sono attualmente capaci di valutare se ciò che hanno acquisito è un parametro che va in direzione della massima performance sul giro o meno. I valori di sottosterzo e sovrasterzo, per esempio, saranno fine a se stessi e non potranno comunicare contemporaneamente se tali effetti contribuiscono alla corretta maneggevolezza della vettura in pista.

    Questa valutazione è compito prima degli ingegneri, poi dell'ingegnere di pista e, infine, del pilota, vero protagonista di questo sistema che, con il proprio feedback, saprà indicare al proprio tecnico la sensazione percepita in quella parte specifica del circuito. Il suo contributo, quindi, è ancora determinante non solo in Formula 1, ma in generale in tutto il mondo del motorsport. Così come in quello del simracing, che oggi propone strumenti specifici per riuscire ad analizzare con meticolosità i parametri più importanti della propria vettura preferita. Ma questo lo vedremo nella prossima puntata!

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