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I simulatori: dalle piste di volo a quelle della Formula Uno.

Simulatóre s. m. [dal lat. simulator -oris, der. di simulare «simulare»]. Nella tecnica, denominazione di dispositivi usati come modelli analogici di particolari sistemi, macchine e impianti: s. di volo, sistema di addestramento dei piloti d’aereo, comprensivo di una cabina a terra che riproduce esattamente quella di pilotaggio, in grado di simulare il volo.

I simulatori vengono oggi utilizzati in molteplici settori: dall’intrattenimento alla medicina, dallo sport all’esercito. Il settore leader nello sviluppo dei simulatori però è sempre stato l’aviazione. Infatti, è proprio in questo ambito che nacque il primo vero simulatore moderno: il Link Trainer, o “Blue Box”, sviluppato nel 1929 da Edwin Link per l’addestramento al volo.

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Il “Link Trainer” per l’addestramento al volo

Quest’incredibile innovazione venne applicata per la prima volta solo nel 1934 a seguito di un’enorme tragedia: dodici piloti persero la vita in meno di tre mesi nel tentativo di consegnare la posta aerea. Da quel momento in poi, i piloti cominciarono ad utilizzare il simulatore per familiarizzare con i controlli dell’aereo e le condizioni di volo, riducendo drasticamente il numero di incidenti causati da errori umani. Questo permise di capire a pieno il potenziale di questa nuova tecnologia e diede il via al suo sviluppo in tutti quegli ambiti in cui si verificano contemporaneamente due condizioni: lunghi periodi di addestramento e vite a rischio.

Presto dunque  questa tecnologia divenne fondamentale anche nel settore automobilistico. In particolare, il primo simulatore di guida fu costruito all’inizio degli anni ‘70 dalla Volkswagen. Sostanzialmente consisteva in una macchina con uno schermo sul parabrezza, appoggiata su un sistema di movimento 3DOF. DOF è un acronimo di “degree of freedom” letteralmente “gradi di libertà” e si riferisce ai modi in cui ci si può muovere all’interno di uno spazio tridimensionale. Nello specifico esistono tre assi di movimento lineare: avanti/indietro (asse x), su/giù (asse z), sinistra/destra (asse y) e tre assi di movimento rotazionale: imbardata (yaw), beccheggio (pitch) e rollio (roll). I tre assi di movimento rotazionale sono i 3DOF, se si aggiungono i tre assi di movimento lineare si ottengono 6DOF.

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Schema sistema 6DOF

I rapidi progressi nell’utilizzo di questa tecnologia, portarono presto ai primi simulatori su sistemi di movimento 6DOF. Un esempio emblematico di questa evoluzione fu il simulatore lanciato nel 1985 dalla Daimler-Benz: un sistema di guida più avanzato, montato su una struttura sospesa su bracci idraulici, controllato tramite computer, che permetteva di studiare il comportamento del guidatore e del veicolo su una strada trafficata.

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Questa stessa tecnologia fu presto applicata anche nel mondo della Formula Uno. L’anno di svolta per lo sviluppo dei simulatori in questo settore però fu il 2008. Nel 2008, infatti, furono aboliti da regolamento i cosiddetti test “privati”, ovvero i test  in circuiti limitrofi alla sede dei team sportivi. Così tutte le scuderie dovettero investire nella “simulazione” dei giri di pista per perfezionare le loro vetture. Pioniere in questa nuova avventura tecnologica fu sicuramente il team di McLaren: all’epoca investì circa 40 milioni per sviluppare un sistema che applicava la stessa tecnologia utilizzata dalla British Aerospace per i simulatori dei caccia EuroFighter. In questo caso, il simulatore consisteva in una monoscocca della vettura, a grandezza naturale, con uno schermo curvo al plasma, montata su una piattaforma dinamica larga 15 metri e lunga 20.

Tornando invece alla Ferrari, protagonista del primo episodio di ITS da cui nasce questo approfondimento, bisogna ricordare il primo simulatore sviluppato nel 2010 insieme a Dallara, meglio conosciuto come: “il ragno”. In questo caso, il simulatore ricorda una navicella spaziale. Al suo interno furono posti una vera scocca della monoposto circondata su tre lati da schermi al plasma. Il tutto appoggiato su un sistema dinamico di attuatori 6DOF con una possibilità di movimento fino ad un metro e mezzo dalle pareti della stanza. Per restituire l’ordine di grandezza la stanza è grande 9,5×9,5.

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Il simulatore Dallara

Come si evince dalla sintesi preparata da LEA, il mondo dei simulatori e delle realtà virtuali ha sperimentato una forte crescita nell’ultimo secolo. Oggi però i progressi fatti sembrano solo piccoli passi rispetto alle rivoluzioni che il mercato ci prospetta. La realtà aumentata e la realtà virtuale stanno rapidamente pervadendo tutti i settori e diventeranno presto parte del nostro quotidiano.

Se ne volete sapere di più, non vi resta che ascoltare i prossimi episodi di Italian Tech Speak.

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