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Una breve historia de la informática en la Fórmula 1 ".
Hoy, los equipos de Fórmula 1 usan miles de computadoras de última generación para medir, controlar, analizar y simular cada aspecto de los autos usados en el Gran Premio. El desarrollador de software del equipo McLaren, Chris Alexander, ha detallado la historia de la tecnología informática en los deportes.Desde dispositivos electrónicos a bordo especiales hasta innumerables servidores virtuales en centros de datos de todo el mundo, las computadoras se han extendido en todos los aspectos de la ingeniería de Fórmula 1. ¿Pero cómo llegó la tecnología a eso? Al igual que la naturaleza de los deportes, el viaje de las computadoras en la Fórmula 1 es una historia de velocidad y potencia.
1950s. Como puede imaginar, los primeros años de la Fórmula 1 no se vieron muy afectados por el desarrollo de la tecnología informática. De hecho, la Copa del Mundo comenzó en 1950, y la primera computadora se inventó solo un año antes. La Calculadora automática de almacenamiento electrónico de retardo
(EDSAC) , como se la llamó, se construyó en la Universidad de Cambridge y se programó con cinta perforada de cinco agujeros. Debido al uso de tecnologías primitivas, ocupó tanto espacio como dos McLaren MP4-31, ¡y le llevó muchas horas completar el programa más simple!
1960. Las máquinas de Fórmula 1 continuaron consistiendo solo en dispositivos mecánicos diseñados en tableros de dibujo tradicionales por ingenieros de perfil amplio, armados con lápices mecánicos y conjuntos inusuales de gobernantes franceses.
Cuando Bruce McLaren y Denny Halm corrieron autos McLaren a fines de la década de 1960, el piloto era una herramienta clave para analizar el rendimiento de la máquina. Un simple error del piloto, o un error de cálculo en su comprensión de lo que el auto "le dice", podría ser fácilmente el resultado de una salida de la carrera.
Por ejemplo, en 1967 en el Gran Premio de Mónaco, Bruce hizo una parada en boxes, creyendo erróneamente que necesitaba repostar combustible; Jack Brabham señaló su error. Volviendo a la batalla, finalmente terminó cuarto.
En los automóviles modernos de Fórmula 1, se miden miles de parámetros cada segundo, los ingenieros en la pista y en la base pueden analizar los problemas de la máquina, sin la necesidad de detenerse en la parada en boxes.
1970s. Eso fue hasta la década de 1970, cuando el progreso en el desarrollo de componentes electrónicos y microprocesadores contribuyó a la introducción de lo que hoy llamamos un microordenador. Esto sucedió en 1975, cuando McLaren introdujo por primera vez la telemetría: recopilar datos sobre el automóvil, y no estaba en la Fórmula 1, era el mérito del equipo en Indikar. Se recopilaron 14 tipos diferentes de datos del vehículo que podrían descargarse en el garaje. Para una mejor comprensión, se trata de la misma cantidad de diferentes tipos de información que un teléfono inteligente moderno sobre su entorno puede eliminar.
1980s. En la década de 1980, junto con el auge de las computadoras domésticas, comenzó una mejora significativa en la tecnología electrónica a bordo. Debido al hecho de que los sistemas electrónicos y analógicos se han vuelto más livianos, pequeños y potentes, los equipos, y especialmente los fabricantes de motores, han utilizado aspectos clave de cualquier equipo instalado en los autos de Fórmula 1 para llevar a cabo sistemas más complejos.
La primera electrónica se utilizó para llevar a cabo tareas de control, además de la telemetría, con el fin de mejorar la fiabilidad y el funcionamiento del automóvil. Estos sistemas de control son los precursores de los sistemas que puede encontrar en su máquina moderna. Ayudaron a mejorar la eficiencia y confiabilidad del motor al realizar diagnósticos y seguimiento.
En la Fórmula 1, los primeros tipos de estos sistemas electrónicos solo estaban a bordo, su inconveniente era la falta de la capacidad de transferir datos al garaje. En cambio, los técnicos necesitaban descargar datos de la memoria a bordo solo cuando el automóvil estaba en el garaje. Inicialmente, solo había suficiente memoria para una vuelta, por lo que el piloto recibió una señal adicional para activar la telemetría para la vuelta seleccionada, y los datos del automóvil se tomaron al regresar al garaje. Las computadoras altas montadas en bastidores comenzaron a ocupar espacio en los garajes, junto a las herramientas mecánicas convencionales.
Estos fueron los pasos que marcaron el comienzo de la era de la información en la Fórmula 1.
Los sistemas electrónicos de control del motor también aparecieron a principios de la década de 1980. Cuando McLaren introdujo el motor TAG Turbo para el
MP4 / 1E en 1983, estaba equipado con un sistema Bosch avanzado que combinaba control de combustible e ignición al mismo tiempo. Esto permitió que la electrónica controlara la potencia, el manejo y la eficiencia del combustible en un grado mucho mayor de lo que era posible anteriormente.
El uso de combustible era un tema importante que debía abordarse. En 1985, los automóviles estaban limitados a 220 litros de combustible sin repostar; en 1986 esta cifra se redujo a 195 litros, lo que significaba que el uso preciso y eficiente del combustible se volvió extremadamente importante.
El
MP4 / 2B de 1985 fue el primer automóvil McLaren equipado con un lector electrónico de combustible restante en la cabina. Usando esta tecnología, Alain Prost fue el primero en cruzar la línea de meta en el Gran Premio de San Marino, después de que Ayrton Senna fue a Lotus y Stefan Johansson a Ferrari, que estaban adelante, pero se quedaron sin combustible (más tarde Prost fue descalificado cuando resultó que su auto tenía una masa por debajo de lo normal).
Sin embargo, el sistema seguía siendo poco confiable. Se sabe que Prost descuidó todas las advertencias y ganó su segundo título mundial en Adelaida en 1986, a pesar de que el indicador de combustible estaba en la marca roja. Afortunadamente para el francés, ¡el indicador estaba equivocado!
Se sabe que en todos los elementos de la Fórmula 1, la velocidad es el factor más importante, y esperar a que los datos reales se descarguen de la máquina tomó demasiado tiempo. En la segunda mitad de la década de 1980, los primeros flujos de datos estuvieron disponibles en el garaje antes de que el automóvil volviera a la pista.
Fue un auge de la telemetría: el automóvil podía usar señales de radio para transmitir datos clave sobre el paso de cada círculo al garaje. Estas pequeñas muestras de información se pusieron a disposición de los ingenieros unos minutos antes de que el automóvil entrara en el garaje, después de lo cual se hizo clara la imagen completa de los datos grabados.
Los años noventa. A pesar del progreso que recibió el deporte en los primeros 40 años, fue en la década de 1990 que se convirtió en la "explosión" de las habilidades informáticas, tanto en la máquina como en todo el equipo.
En 1993, el crecimiento de la informatización contribuyó al uso de la tecnología de "control activo" de máquinas. Fue una era de usar aún más sistemas electrónicos de control que en los automóviles modernos: la suspensión activa aumentó la estabilidad de las máquinas; la dirección asistida ayudó al piloto; el servofreno mejoró la tracción en las esquinas, y el sistema de control de tracción facilitó la salida más suave de las esquinas.
Se hizo necesario recopilar muchos más datos de la máquina y analizarlos con mayor frecuencia que antes. Este trabajo fue confiado a una serie de computadoras más potentes y de alta velocidad. Con el crecimiento de las tecnologías a bordo, la tecnología de carga y descarga de datos en el garaje comenzó a progresar. A su vez, los sistemas informáticos en las fábricas se han vuelto más grandes y más rápidos.
Si bien comenzó la regulación del uso de tecnología de asistencia en automóviles, los deportes contribuyeron al mayor uso de computadoras en otras áreas. El inicio de la reestructuración de los deportes fue marcado.
Hoy en día, la Fórmula 1 se basa en el uso de Internet para transmitir todo, desde la telemetría hasta la televisión, en todo el mundo, a una velocidad diez veces más rápida que la conexión doméstica habitual.
En la década de 1960, cuando los sistemas electrónicos comenzaban a usarse en la Fórmula 1, Internet aún no se había inventado; En 1969,
ARPANET , la primera red a gran escala, conectó cuatro computadoras en universidades de Estados Unidos. Según los estándares actuales, esta red era tan lenta que tomaría más de cinco horas transferir un archivo de música de tres minutos de una máquina a otra.
¡En 2018, puede transferir la misma cantidad de datos del circuito del Gran Premio de Australia al Campus Tecnológico McLaren en solo cien segundos!
Debido a la limitación en la cantidad de personal permitido para asistir a los eventos y la cantidad de equipos que se pueden transportar alrededor del mundo, ahora los equipos de ingeniería en cada base tienen acceso a los mismos datos que sus colegas en la pista.
Los datos de telemetría se transmiten en tiempo real cuando el automóvil está en la pista, lo que brinda a los ingenieros la oportunidad de trabajar juntos para analizar la información recopilada, así como compartir datos entre la fábrica y la pista. La velocidad en este proceso es muy importante para recopilar tantos datos útiles como sea posible para las sesiones de entrenamiento cortas pero intensas que se llevan a cabo antes del Gran Premio.
Las computadoras utilizadas en la moderna Fórmula 1 son, sin duda, una de las mejores.
Las computadoras portátiles ultraportátiles brindan a los ingenieros acceso a las herramientas de datos, modelado y análisis que se necesitan para optimizar el rendimiento de la máquina para el próximo evento. Las estaciones de trabajo de alto rendimiento permiten a los equipos basados en el sistema procesar rápidamente situaciones complejas moduladas utilizando datos de varias fuentes. Un software especial como
SAP HANA permite a los ingenieros procesar miles de círculos de datos mediante la obtención de información que puede ayudar a mejorar el rendimiento de un automóvil de fin de semana de carrera.
Además, los grupos de hardware especialmente diseñados (grupos de diez a cientos de computadoras que trabajan juntos en problemas matemáticos complejos) utilizan sistemas CFD para mejorar el componente aerodinámico del automóvil, así como para usar un simulador que le permite desarrollar el automóvil cuando el conductor no está en la pista .
Además de las computadoras físicas, todos los equipos usan la computación en la nube: a diferencia de las computadoras tradicionales, las computadoras en la nube son completamente virtuales, trabajan en centros de datos masivos ubicados en todo el mundo y se obtiene acceso a ellos a través de Internet.
Cuando un equipo de ingenieros necesita resolver un problema complejo o analizar grandes cantidades de datos, la nube puede proporcionar miles de estas computadoras virtuales para resolver rápidamente el problema. Esta tecnología proporciona una velocidad y un ancho de banda tremendos con un poder de cómputo no comparable a las computadoras en una fábrica o en una pista. Además, se pueden organizar conexiones especiales a través de Internet, lo que permite proporcionar una transferencia de datos de alta velocidad entre el equipo y los servidores en la nube, así como una protección de primera clase para la información confidencial.
Los ingenieros de Fórmula 1 usan un sofisticado software especial que no se puede encontrar en las computadoras del hogar y la oficina.
En McLaren, desarrollamos nuestra propia plataforma de análisis y modulación de datos que brinda a cada ingeniero del equipo acceso a los datos del sistema. Esta plataforma combina el acceso a una gran variedad de datos, desde autos en la pista del Gran Premio, hasta los círculos pasados por nuestros pilotos de prueba en el simulador; desde datos aerodinámicos generados en un túnel de aire hasta pruebas de equipos especializados para componentes individuales de la máquina, como el embrague o los frenos.
Debido al hecho de que se puede acceder a todos estos datos de la misma manera, se pueden desarrollar fácilmente nuevas herramientas de investigación y análisis para las necesidades de emergencia que pueden aparecer en el entorno rápidamente cambiante de la Fórmula 1. Esta plataforma también proporciona una base sólida para muchas aplicaciones especializadas de alto rendimiento. diseñado para disciplinas de ingeniería específicas. Casi todos los grupos de ingeniería del equipo, desde la suspensión, los frenos y el chasis hasta los ingenieros de carreras, tienen su propio conjunto de herramientas de software que les ayuda a analizar los datos más importantes para ellos.
El uso de computadoras en la Fórmula 1 ha cambiado la faz de los deportes y ha hecho una contribución inconmensurable al proceso de ingeniería del desarrollo de autos rápidos. Los equipos continúan empujando los límites de las tecnologías de modulación, desarrollo y análisis, y compiten con máquinas optimizadas y sintonizadas adecuadamente.
La Fórmula 1, al igual que la tecnología informática y el software que se utiliza en ella, se está desarrollando a una velocidad tremenda para cumplir con las tareas siempre cambiantes de diseño e ingeniería.