19 Maggio 2022

La Peugeot 9X8: dalle sue origini come progetto virtuale composto da 15.267 file digitali

La nuova Hypercar di Peugeot è il prodotto di programmi software all’avanguardia
Un concetto dirompente convalidato e perfezionato nel dominio digitale
Le prestazioni complessive sono state simulate ben prima dei primi giri della vettura in pista
Un approccio innovativo ha consentito di risparmiare tempo vitale e ottimizzare l’uso delle risorse

Prima di scendere in pista per le sessioni di test pre-omologazione, l’Hypercar ibrida 9X8 di Peugeot è nata come un progetto digitale da 51,1 GB, composto da 15.267 file archiviati su un disco rigido.

I progressi digitali hanno aperto un intero nuovo regno di possibilità nel motorsport, consentendo agli ingegneri di Peugeot Sport di visualizzare un concetto davvero dirompente per la sua Hypercar 9X8 – che, a differenza di tutti i suoi concorrenti, non ha un alettone posteriore – e di convalidarlo prima di produrre così come un singolo componente fisico.

La sofisticatezza dei moderni software digitali consente di condurre studi tecnologici approfonditi risparmiando tempo, denaro e risorse e la Peugeot 9X8 Hypercar ha vissuto un’esistenza completamente virtuale per qualche tempo prima di girare finalmente la sua prima ruota in pista. I team di Peugeot Sport hanno trascorso due anni a modellarlo e simularlo, utilizzando sia il software esistente, adattato ove necessario per soddisfare i requisiti specifici del progetto, sia i programmi per computer sviluppati interamente internamente da zero. “Uno dei nostri punti di forza è essere in grado di creare noi stessi gli strumenti per modellare il design dei componenti di cui abbiamo bisogno”, spiega François Coudrain, Direttore Powertrain del programma FIA World Endurance Championship (WEC) di Peugeot Sport.

L’ingegno nato dall’innovazione digitale

Diverse dozzine di persone sono state coinvolte nel progetto digitale Peugeot 9X8, dalle menti informatiche agli ingegneri delle prestazioni e delle corse, tutte fermamente concentrate sullo stesso obiettivo: produrre la corsa di resistenza definitiva. Per ottenere il miglior risultato possibile, l’ufficio tecnico segue sempre la stessa procedura:

Leggere il regolamento con molta attenzione, così da avere tutte le idee chiare su cosa è permesso e cosa non è permesso e, soprattutto, iniziare a immaginare cosa potrebbe essere possibile.
Stesura del brief progettuale: formalizzare obiettivi e requisiti di prestazione in funzione della normativa. Questo lavoro è successivamente descritto in modo più dettagliato in una serie di documenti di specifica correlati.
Formulare ipotesi di progettazione: utilizzando il brief generale come base, gli ingegneri responsabili della creazione dell’auto visualizzano concetti diversi. È qui che l’ingegnosità degli ingegneri di Peugeot Sport, così come quella dei designer di Style PEUGEOT che sono stati coinvolti nel progetto 9X8 sin dal suo inizio, entra davvero in gioco. Dovrebbe essere chiaro che, indipendentemente da quanto sia buona, la tecnologia digitale non può mai sostituire completamente la creatività umana e un programma come quello del 9X8 è prima di tutto un enorme sforzo umano. I concetti digitali più promettenti vengono salvati, con i relativi meriti quindi valutati per deciderne infine uno solo.
Simulazione CFD (Computational Fluid Dynamics): più comunemente utilizzata in aerodinamica, la simulazione CFD funge da riferimento per il flusso del fluido, tenendo conto degli effetti fisici o chimici come la turbolenza e l’eccitazione termica.

“Grazie a tutti i nostri software possiamo prevedere un’ampia gamma di dimensioni, forme e materiali e lavorare sul peso della vettura in linea con le normative tecniche”, osserva François Coudrain. “Come per la scelta del concetto di base, essere in grado di adottare un approccio puramente digitale per testare sistemi e componenti ci consente di valutare un gran numero di potenziali soluzioni, che sarebbe semplicemente impossibile da realizzare nel mondo reale. Prima di scendere in circuito, la nostra Hypercar è stata per molto tempo un progetto archiviato su un disco rigido. Ognuno dei 15.267 file rappresentava una delle sue parti! C’è anche un’altra cosa da notare: la tecnologia digitale e il calibro dei nostri strumenti di simulazione ci hanno permesso di misurare l’interazione tra diversi componenti e sistemi, il che significa che conoscevamo già le prestazioni teoriche e il comportamento dell’auto prima di testarla per vero. La fase di validazione fisica del progetto è iniziata molto più tardi, quando finalmente abbiamo messo in pista la vettura”.

“L’intelligenza artificiale è uno strumento prezioso per analizzare l’enorme quantità di dati che si trovano in un’auto da corsa”, aggiunge Jean-Marc FINOT, Direttore di Stellantis Motorsport. “Le nostre applicazioni di elaborazione “big data” ci consentono di simulare un gran numero di ipotesi diverse, aiutandoci a vedere se è necessario modificare il design di qualsiasi parte per soddisfare i nostri valori target. È solo dopo aver definito le caratteristiche e le prestazioni simulate in una varietà di ambienti con un’auto completamente digitale che iniziamo la produzione delle sue parti fisiche”.

Dalle sezioni dei cavi ai motori dei droni

Evidentemente alcuni dati possono essere raccolti senza condurre particolari ricerche sul tipo di ma

materiale, forma o numero di parti. Ad esempio, la carrozzeria è sempre realizzata in carbonio, il motore in alluminio e ci sono sempre quattro ruote… Il punto in cui entrano in gioco gli strumenti digitali, però, è quando si tratta di calcolare le dimensioni e simulare il comportamento dei componenti essenziali.

Ad esempio, mentre la Peugeot 9X8 incorpora un triplo impianto elettrico (batteria da 900 V, più componenti da 48 V e 12 V), la tecnologia digitale ha consentito 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 interferenza, è stato necessario creare una stretta relazione tra i componenti fisici e il software. Si trattava di un’impresa importante, che poteva essere svolta solo con l’ausilio della tecnologia digitale. In questo modo, il team ha stabilito che era meglio utilizzare cablaggi più piccoli a 48V che a 12V, il che consente di risparmiare spazio e peso, migliorando al contempo la compatibilità tra i cablaggi fisici e le calcolatrici/computer.

Altre parti, acquistate “pronti all’uso” da Stellantis Sport o derivate da prodotti tecnologici “di mercato di massa”, a volte funzionano molto bene senza dover essere modificate in alcun modo: un approccio pieno di risorse che non rompe la banca! Ad esempio, alcuni motori a 48 V del 9X8 provengono direttamente dai droni. Va da sé che la loro efficacia in vettura è stata simulata e validata con l’ausilio di software dedicati, ma non hanno richiesto alcuna modifica strutturale.

Le simulazioni digitali consentono anche la personalizzazione ove necessario, ad esempio per quanto riguarda il materiale da utilizzare attorno alle bocchette di scarico. Qui, i livelli di calore sono molto alti e le simulazioni hanno rivelato che la carrozzeria in carbonio doveva essere protetta o addirittura sostituita con alluminio o titanio. Inizialmente evidenziato per l’attenzione nel brief di progettazione, ciò è stato corroborato durante la fase di simulazione e poi di nuovo nella prima sessione di test nella vita reale.

Dopo il suo sviluppo digitale, l’hard disk contenente tutti i dati tecnici della Peugeot 9X8 ha fornito le basi per la creazione di un primo modellino in scala 1:1 da utilizzare in galleria del vento e, successivamente, di un’auto da corsa fisica, il cui sviluppo è in corso in pista.