Kolik lidí je v současné době zapojeno do konstrukce vozu F1?
Pat Symonds: Záleží na tom, jak definujete konstrukční tým. Počet lidí vytvářejících návrhy a nákresy k detailním výkresům spočítáte snadno, jedná se však o poslední krok dlouhého procesu. Příspěvky k vývoji konstrukce začínají mnohem dříve - hodně vstupních informací zajišťuje oddělení aerodynamiky.
Rané fáze konstrukce, kdy je určena základní architektura vozu, jsou zajímavé, protože zde se rozvíjí konstrukční filozofie. Vstupy v této fází přicházejí z mnoha oblastí, jako je oddělení dynamiky vozidla nebo i od hlavního mechanika, který má svůj list pření obsahující položky, jež by mohly usnadnit práci jeho mechanikům.
V oblasti detailní konstrukce se každý tým liší, ale u větších týmů je normální, že se různých odvětví hlavní konstruktérské skupiny účastní 60 či více lidí. I malé týmy zaměstnávají kolem 30 konstruktérů.
To se zdá být hodně - bylo tomu tak vždy?
PS: Ne. Když jsem v F1 začínal, auto kreslili jen 3 lidé. Výfukový systém se například nikdy nekreslil, jen ho výrobce udělal jako prototyp na prvním voze a pak se jen kopíroval.
Všechny výkresy se dělaly ručně, což je mnohem rychlejší než modelování v CADu, ale zdaleka ne tak efektivní při výrobě kvalitních dílů s minimem chyb. Skutečných analýz se provádělo velmi málo a od konstruktéra se očekávalo, že zkontroluje rozumnost svého návrhu s ručním výpočtem zátěže.
Navrhování zavěšení (foto: Scuderia Toro Rosso)
Jak je konstrukční tým organizován?
PS: To se tým od týmu liší, ale hlavní konstrukční skupiny se obecně skládají z určitého počtu konstruktérů, kteří se zodpovídají šéfovi oddělení, jenž patří pod hlavního konstruktéra. Největší konstrukční skupinu obvykle tvoří konstruktéři kompozitů, kteří zodpovídají za šasi, karosérii a křídla.
Konstrukční skupina pro návrh motoru a zavěšení a konstrukční skupina pro řízení je obvykle trochu menší, stejně jako konstrukční tým převodovky. Všichni jsou podporováni týmem strukturálních analytiků a často pokročilou konstrukční skupinou, která se jako první pouští do nových projektů.
Každá z těchto skupin se účastní pravidelných konstrukčních hodnocení, během nichž je úkolem hlavního konstruktéra a technického ředitele vést celkový návrh směrem, kterým si přejí.
Co pohání konstrukci: nápad nebo pocení?
PS: Jde o směsici obou, kupředu ji ženou ale také další faktory. Nejzřejmější z nich je změna pravidel. Ta bylo hlavním iniciátorem před sezónou 2014. Konstrukce je ale poháněna také věcmi jako je analýza soupeřů, vlastní výzkum a vývoj a samozřejmě i potřebou řešit jakékoliv problémy se spolehlivostí.
Pro pokrok týmu je inspirace částí, která se opravdu vyplácí. A inspirace musí být hnána základním pochopením limitu výkonnosti současného vozu a oblastmi, které přinášejí největší užitek, pokud se jim věnujete.
Modelování motoru (foto: Mercedes AMG F1 Team)
Jak dlouhý je konstrukční cyklus - od počátku až do konce?
PS: Za předpokladu, že nedochází k žádným větším změnám v pravidlech, tak aerodynamický tým zahájí své základní CFD studie brzy poté, co současné auto vyrazí k prvnímu závodu. Než se dostaneme do poloviny sezóny, základní architektura a konstrukční záměr vozu musí být stanoven. Všechny položky s dlouhým zaváděcím cyklem - jako je monokok a převodovka - budou definovány do letní přestávky.
Skutečná práce na konstrukčních detailech začíná v srpnu, a než auto dorazí k prvnímu testu, je vytvořeno 10 tisíc 3D modelů komponent a nástrojů, aby se mohlo vyrobit kolem 4500 dílů potřebných pro sestavení šasi.
Jak velkou roli při konstrukci hraje simulace?
PS: Simulace je pro konstrukci neustále důležitější a je z velké části zodpovědná za působivou spolehlivost moderních vozů F1. CFD simulace jsou využívány pro aerodynamické studie a sofistikované modely vozidel pomáhají při návrhu zavěšení a vozu.
Dynamická strukturální analýza se používá pro minimalizování počtu empirických nárazových testů. A všechny kritické komponenty se simulují s využitím analýzy konečných prvků, aby se zajistila bezpečnost a integrita jejich návrhu.
Výkresy kdysi vznikaly ručně, dnes již výlučně na počítačích
v CAD programech (foto: Scuderia Toro Rosso)
Současná pravidla konstruktéry inspirují či demotivují?
PS: Bez ohledu na to, jaká jsou pravidla v kterékoliv sezóně, konstrukce je vždy povzbuzujícím procesem. Můžete argumentovat tím, že veškerá konstrukce se točí kolem kompromisů, jako například jak dosáhnout vhodného vyvážení mezi hmotností a pevností daného díly.
I když se tento druh výzvy nemusí jevit tak inspirativní jako vývoj zcela nového konceptu, přesto jde stále o fascinující intelektuální cvičení. Navrhování je vždy kreativním procesem a kreativita je vždy odměňující.