Ford podszedł do wyzwania z pełną świadomością jego skali, ale i z przekonaniem co do własnych atutów. Na stole negocjacyjnym leżało bezcenne dziedzictwo: ponad 120 lat innowacji w inżynierii napędowej oraz zespół jednych z najbardziej utalentowanych inżynierów na świecie. To właśnie ta kombinacja doświadczenia i ludzkiego talentu pozwoliła na opracowanie jednostki napędowej godnej dziedzictwa Forda.
xROM — oprogramowanie, które zrewolucjonizowało przygotowania
Kluczową rolę w procesie rozwoju nowego silnika odegrał Kevin Ruybal – specjalista ds. sterowania układami napędowymi i symulacji w motorsporcie, zatrudniony w Red Bull Ford Powertrains. To właśnie Ruybal jest autorem przełomowego oprogramowania xROM (Experimental Reduced Order Model), które okazało się jednym z najważniejszych narzędzi w całym projekcie.
xROM to program do symulacji napędów, który redukuje skomplikowane modele obliczeniowe do niezbędnego minimum fizyki, zachowując przy tym wysoką dokładność wyników. Dzięki temu parametry są łatwiejsze do ustawienia, a symulacje działają błyskawicznie. Zespół wydajności silnika Red Bull Ford Powertrains korzysta z klastra HPC Oracle Cloud do prowadzenia szczegółowych trójwymiarowych symulacji spalania i wydajności turbosprężarki. Modele te są niezbędne, lecz nawet przy ogromnej mocy obliczeniowej Oracle pozostają czasochłonne. xROM uzupełnia je, odwzorowując zachowania tych skomplikowanych modeli w znacznie lżejszej formie. Program nie przewiduje wydajności silnika samodzielnie, lecz z niezwykłą dokładnością replikuje wyniki szczegółowych symulacji. Narzędzie jest więc mostem między ciężkimi obliczeniami a błyskawicznym testowaniem, nie zaś ich zamiennikiem.
„Potrzebowaliśmy sposobu na symulowanie układu napędowego, zanim ten układ napędowy w ogóle zaistniał”, wyznał Kevin Ruybal z Red Bull Ford Powertrains.
Tysiąc razy szybciej niż rzeczywistość
Pierwotnie xROM symulował okrążenie toru 10 000 razy szybciej niż czas rzeczywisty. Wraz z rozwojem projektu i rosnącymi wymaganiami zespołu model stawał się coraz bardziej złożony – dziś działa z prędkością około 1000-krotności czasu rzeczywistego. Oznacza to, że symulacja jednominutowego okrążenia trwa mniej niż sekundę, co czyni oprogramowanie idealnym narzędziem zarówno do symulatora z kierowcą za kółkiem, jak i do szybkich testów eksperymentalnych.
Praktyczne korzyści tego rozwiązania są ogromne. Kierowcy testujący różne ustawienia w symulatorze mogą dokładnie odczuć, jak jednostka napędowa zachowa się w konkretnych scenariuszach – a stworzenie pełnych cyfrowych zachowań dla całego okrążenia zajmuje teraz dosłownie ułamek sekundy. xROM pomaga również zespołowi ds. sterowania, kalibracji i symulacji w bieżącym aktualizowaniu wirtualnego modelu silnika na podstawie danych zbieranych podczas testów torowych.
Gdy dane z testów torowych pokrywają się idealnie z wynikami symulacji – do tego stopnia, że nie sposób odróżnić jednych od drugich – to właśnie te chwile Ruybal wspomina jako najbardziej satysfakcjonujące w całej swojej pracy.
Doświadczenie Forda kluczem do sukcesu
xROM nie powstał w próżni. Ford od dekad symuluje silniki i hybrydowe układy napędowe dla swoich seryjnych samochodów, a Ruybal przez lata rozwijał podobne narzędzia w poprzednich projektach w ramach firmy. Jego zadaniem było przeniesienie i rozszerzenie tej wiedzy na grunt Red Bull Ford Powertrains.
Początkowo inżynier otrzymał stosunkowo wąskie zlecenie: stworzyć symulację odpowiedzi turbosprężarki. Szybko jednak okazało się, że turbosprężarka oddziałuje na każdy inny element układu napędowego – co skłoniło go do zbudowania pełnego modelu silnika. Wynikiem jest kompletna, dokładna symulacja całej jednostki napędowej, w której dane dotyczące turbosprężarki były niejako produktem ubocznym o wysokiej jakości. Gdy zespół Oracle Red Bull Racing zaczął prosić o kolejne rozszerzenia modelu, xROM stopniowo stał się głównym zajęciem Ruybala na pełen etat.
Droga Kevina Ruybala do Formuły 1 nie była zaplanowana – wiodła przez Mustangi, które chciał projektować. Inżynier od zawsze marzył o pracy dla Forda i to właśnie ta ambicja pchnęła go w kierunku studiów technicznych. Do firmy dołączył w 2015 roku, koncentrując się na systemach sterowania układem napędowym w produkowanych seryjnie samochodach, by następnie przejść do działu motorsportu.
W tym czasie pracował przy wielu prestiżowych projektach: Mustangu GT3 i GT4, elektrycznym dragsterze Mustang Cobra Jet 1800 oraz Mustangu Mach-E 1400. Wszystkie te doświadczenia złożyły się na wiedzę, którą dziś z powodzeniem stosuje na najwyższym poziomie motorsportu – w projekcie, który stał się zwieńczeniem jego dotychczasowej kariery.
Źródło zdjęć: Red Bull Media House. Licencja ważna dla zarobkowego użytku redakcyjnego, komunikatów prasowych i zestawów prasowych. Wszystkie media cyfrowe i internetowe (z wyłączeniem transmisji). Niniejsza treść przeznaczona jest wyłącznie do użytku redakcyjnego oraz do dostarczania informacji indywidualnym użytkownikom. Przechowywanie w bazach danych lub jakiekolwiek rozpowszechnianie osobom trzecim w ramach użytku komercyjnego bądź do celów komercyjnych jest dozwolone wyłącznie za pisemną zgodą Ford in Europe GmbH.
