Fahrsimulatoren im Rennstall: Entwicklungszeiten reduzieren

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Dallara Automobili, mit Hauptsitz im norditalienischen Varano de‘ Melegari, unterstützt einige der erfolgreichsten Rennställe in Sachen Konzeption und Konstruktion. Seit 2010 setzt der Rennsportspezialist dabei einen Fahrsimulator von Moog Industrial ein und konnte mit diesem Trainingszeit und –kosten einsparen, Probleme und Sicherheitspotenziale verringern, die sich bei Verwendung einer Rennstrecke ergeben, Konstruktionsentscheidungen besser beurteilen und frühzeitigere Rückmeldungen im Entwicklungsprozess etablieren.


Den Fahrsimulator hat Moog speziell für die Erprobung und Simulation im Motorsport entwickelt. Für dieses Anwendungsgebiet sind eine sehr geringe Latenzzeit sowie eine hohe Beschleunigung und Geschwindigkeit erforderlich, damit die Rennfahrer das Fahrzeugverhalten möglichst realistisch erleben können. Für das Bewegungssystem mit sechs Freiheitsgraden hat Moog neue Aktuatoren konstruiert, die sich mit einer höheren Seifigkeit bei geringerem Gewicht auszeichnen, um die strengen Vorgaben hinsichtlich des Systemverhaltens im Frequenzbereich erfüllen zu können. Die Integration eines Moog-Steuerungsbelastungssystems, um die Rückkopplungskräfte beim Steuern zu simulieren, sowie die spezielle Form und Bauweise der Kuppel und die hochwertige Optik leisten ebenfalls einen wichtigen Beitrag zum realistischen Verhalten des Systems.


„Im Laufe der zwei Jahre, die der Simulator nun im Einsatz ist, hat er sich für uns als unverzichtbares Werkzeug erwiesen, um die Entwicklungszeiten und -kosten für neue Produkte sowie die Kosten für die Optimierung der Fahrzeugabstimmung und für das Fahrertraining bei der Rennvorbereitung zu verringern“, erklärt Andrea Pontremoli, CEO & General Manager von Dallara. „Der Simulator hat einen erheblichen Beitrag bei der Beurteilung und Verfeinerung von Fahrzeugteilen und Karosserien vor der Produktionsphase geleistet. So konnten wir beispielsweise die Anzahl der Prototypen verringern, denn ein Großteil des frühen Prototypings können wir nun mithilfe von ausgefeilten Modellen durchführen, die wir im Simulator erproben.“


Fahrer im Simulator auf Rennen vorzubereiten ist mit zahlreichen Vorteilen verbunden. Dallara spart sich nun jede Menge Zeit und Geld – und das ohne Abstriche bei der Qualität des Trainings. Die Fahrer können die kleinen Unebenheiten in der Fahrbahn nun wirklich spüren, die so typisch für bestimmte Rennstrecken sind, denn die echte Fahrbahn wird per Laser abgetastet und die Ergebnisse fließen in das Software-Modell der betreffenden Rennstrecke ein. In Kombination mit den äußerst reaktionsfreudigen Moog-Aktuatoren sowie ausgefeilten Algorithmen in der Motion-Cueing-Software ist auf diese Weise für ein hochgradig realistisches Fahrerlebnis gesorgt. Das Training im Simulator hilft Dallara außerdem dabei, die Fahrzeugabstimmung vor dem Rennen zu optimieren. Somit sind weniger Trainingsrunden erforderlich, um die optimalen Einstellungen zu erzielen. Sogar die Taktik für das jeweilige Rennen kann mithilfe des Simulators besprochen, vorbereitet und eingeübt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Simulator jeden Tag und zu jeder Zeit verfügbar ist, wohingegen man sich beim Training auf der Rennstrecke an die jeweiligen Belegungspläne halten muss.


Weitere wichtige Vorteile sind, dass der Simulator zahlreiche Probleme beseitigt, die bei einer Rennstrecke auftreten können, und somit die Sicherheit zusätzlich erhöht. Wenn auf der Rennstrecke trainiert wird, besteht die Gefahr, dass das Auto elektrische oder mechanische Schäden erleidet, die den Trainingprozess oder sogar den Ausgang eines Rennens beeinträchtigen können. Rennen auf Rennstrecken sind zwar sicherer geworden – doch noch lange nicht so sicher, wie die absolute Sicherheit, mit der ein professioneller Simulator aufwarten kann.


Zusätzlich zu den Vorteilen beim Fahrertraining konnte Dallara auch seine Konstruktions- und Entwicklungszeiten für Autoteile, Karosserien und komplette Modelle verringern. Der Simulator ermöglicht es, die Auswirkungen bestimmter Konstruktionsentscheidungen präziser zu messen. Das neue Fahrzeugmodell wird in den Simulator geladen – und schon kann der Fahrer es testen. Das Verfahren eignet sich zur Beurteilung neuer aerodynamischer Komponenten, Federn und Stoßdämpfer sowie um zu testen, wie sich das Reifenverhalten und der Reifenabrieb in Abhängigkeit von der Kraftstoffzuladung ändert. Ein Simulator ermöglicht die Überprüfung der fahrerischen Aspekte einer Fahrzeugkonstruktion, genau so wie man in einem Windkanal die Aerodynamik testet.


Es ergeben sich zahlreiche Vorteile, wenn man einen Fahrsimulator einsetzt, um sich Rückmeldungen von den Fahrern schon früh im Entwicklungsprozess zu holen. So lassen sich beispielsweise Verbesserungsmöglichkeiten am Fahrzeugmodell aufdecken, und es sind weniger Konstruktionsvarianten erforderlich. Die sichere Umgebung eines Simulators ermöglicht es zudem, sich auch Rückmeldungen von weniger erfahrenen Fahrern zu holen. Unter sämtlichen Fahrbedingungen einschließlich gefährlicher Manöver bleibt die Sicherheit hier jederzeit gewahrt.


Moog hat Bewegungssysteme für Fahrsimulatoren geliefert, die bei vielen verschiedenen Automobilzulieferern und Komponentenherstellern zum Einsatz gelangen. Fahrsimulatoren mit verschiedenen Konfigurationen lassen sich zudem für weitere Anwendungen einsetzen, wie etwa zur Beurteilung der Fahreigenschaften und des Komforts eines Autos, zur Untersuchung des Verhaltens der Fahrer und zur Beurteilung von Systemen zur aktiven Fahrerunterstützung. Bei derartigen Anwendungen stellt ein leistungsstarker Fahrsimulator auch ein äußerst nützliches Werkzeug dar, um Fahrzeuge für den gewöhnlichen Straßenverkehr zu entwickeln und zu konstruieren, sowie um die betreffenden Prototypen zu optimieren. Der für die jeweilige Anwendung erforderliche Grad an Naturtreue zählt zu den maßgeblichen Faktoren bei der Auswahl des Simulators und des Bewegungssystems. Deshalb arbeitet Moog eng mit bestehenden und potenziellen Kunden zusammen, um die jeweiligen Anforderungen zu beurteilen und zu gewährleisten, dass die richtige Technologie zum Einsatz kommt.

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