A napokban mutatták be a Skoda Fabia RS Rally2 sokadik generációs versenyautót. A Rallycafe.hu Club tagjaink komolyan érdeklődtek az új autó iránt, ezért összeállítottunk egy érdekes háttéranyagot a fejlesztéséről, amelyről maga Aleš Rada, a Skoda Motorsport versenyautó-fejlesztési vezetője mesél.
Mikor kezdődik egy rally autó fejlesztése, és hogyan kapcsolódik a fejlesztés kezdete a sorozatgyártású autók fejlesztéséhez?
A Rally2 kategória szabályai szerint a versenyautónak egy sorozatgyártású modellen kell alapulnia. Ebből következik, hogy a szériafejlesztésben dolgozó kollégáink fejlesztési munkájára kell építeni egy valódi szériaautón. Korábban előfordult, hogy a szériaautó már egy ideje létezett és akkor kezdtük fejleszteni belőle a versenyautót, más esetben pedig már akkor foglalkozhattunk a versenyautóval, amikor még minden titkos volt a szériaautóval kapcsolatban.
Mi a helyzet a Skoda Fabia RS Rally2-vel?
Az ő esetében még a koronavírus-járvány kitörése előtt kezdtük el a fejlesztést, jóval az új Fabia tavalyi világpremiere előtt. A projekt és a kommunikációs terv szerint a versenyautót körülbelül egy évvel a szériaautó világpremierje után kellett volna piacra dobni. Ez egy ideális időintervallum arra, hogy kihasználjuk, hogy a negyedik generációs Fabia még mindig új autó, és „sportos” módon követhetjük és dobhatjuk piacra a verseny változatát.
A világjárvány lelassította a fejlesztési munkát?
Való igaz, hogy egy kicsit meg kellett változtatnunk a munkamódszerünket. Alapvetően a fejlesztés egy teljes évében szinte kizárólag otthonról dolgoztunk az autón: minden munka digitális környezetben zajlott, és például nem tudtunk prototípusokat építeni. Valóban rengeteg munkát végeztünk virtuális környezetben, és a különböző szimulációk és egyéb digitális eszközök használata terén is sokat fejlődtünk a korábbi autóinkhoz képest. Tehát több virtuális fejlesztési munkát és alapos tesztelést végeztünk a számítógépeken, mint bármelyik elődjénél.
Melyek a versenyautó-fejlesztés különböző fázisai?
A fázisok nem sokban különböznek a szériaautó-fejlesztéstől. Az elején van egy bizonyos vízió, egy elképzelés arról, hogy miért készül az autó, milyen kategóriába tartozik, és milyen modellre épül. Nálunk ez már régóta a Fabia modell, mert ez egy kompakt autó, amely az autógyártó portfóliójában a leginkább megfelel a rallyautók követelményeinek.
A következő fázisban fel kell mérnünk a szériaautó potenciálját a versenyautó különlegességgé való „átalakítása” szempontjából. El kell döntenünk, hogy mit várunk el az autótól és annak különböző részeitől, mit várunk például az alváz, a motor, a sebességváltók és más szerkezeti részektől.
Készítünk egy teljesítménymérleget, amelyben természetesen a kategória csúcsát célozzuk meg. Tudjuk, hogy milyen az aktuális autó, tudjuk, hogy nagyjából mivel rukkol elő a konkurencia a következő szezonra, és igyekszünk ehhez alkalmazkodni, hogy mindig az élmezőnyben legyünk. Ebből az egyensúlyból adódik az autó definíciója vagy koncepciója, aminek megfelelően elkezdünk tervezni.
Először a számítógépeken létrehozzuk a teljes konstrukciós adatokat, majd különböző numerikus szimulációkat, aerodinamikai számításokat, szilárdsági számításokat, hűtési szimulációkat és így tovább.
Ekkor következik a prototípus?
Igen, a prototípusokat építjük meg, és az új autó esetében két tesztautóval kezdtük. Ezt követi a gyakorlati tesztelés, akár az egyes alkatrészek, akár az autó egészének tesztelése. Ezt a tesztelést mind a laboratóriumainkban, például a szélcsatornában végezzük, majd pedig tesztvezetésre visszük ki az autót.
Ezek mindig megmutatják, hogy mit tudunk javítani vagy esetleg áttervezni. Az ütemterv úgy néz ki, hogy mindig körülbelül két tervezési ciklust szeretnénk befejezni. Ez azt jelenti, hogy ha bármilyen probléma merülne fel, akkor újraépíthetjük az alkatrészt, és újra teljes körű teszteknek vethetjük alá.
Amikor így befejezzük az autót, a következő lépés a homologizáció, és az autó műszaki állapota lényegében a legtöbbször be van fagyasztva. Ezután már csak hangolni és beállítani tudjuk az autót a különböző felületekre.
A fejlesztési „joker” rendszer lehetőséget ad arra, hogy a homologizációs időszak alatt megváltoztassunk néhány alkatrészt. A jelenlegi rendszer olyan, hogy a homologizáció utáni első két évben maximum 5 „joker” alkalmazható. A második 24 hónapban 5 joker áll rendelkezésünkre csomagban (azaz egyszerre kell végrehajtani őket), plusz 2 további joker.
Hogyan korlátozzák a szabályok a fejlesztési folyamatot?
A szabályok szigorúak. Például a versenyautó karosszériájának azonosnak kell lennie a szériaautóéval – az egyetlen kivétel, hogy a sárvédőkkel és lökhárítókkal kiszélesíthetjük, és a padlóba alagutat is építhetünk, hogy 4×4-es hajtásrendszert tudjunk elhelyezni.
A versenyautó első és hátsó tengelyének McPherson típusúnak kell lennie. Az alvázrészek teljesen saját tervezésűek, és semmi közük a szériaautóhoz. Ugyanez vonatkozik a sebességváltóra is. A motornak viszont a sorozatgyártású egységen kell alapulnia. Ebben az esetben azonban ez lehet egy másik, a Volkswagen által gyártott szériaautó motorja is. A Rally2 kategóriában a motor maximális hengerűrtartalma 1,6 liter lehet.
Vannak a fejlesztésre vonatkozó pénzügyi korlátok?
Alapvetően csak a költségvetésünk szab határt. A szabályok nem tartalmaznak ilyesmit, tehát nincs pénzügyi plafon. De a versenyautó árának van egy pénzügyi felső határa. Ahhoz, hogy az autót felajánlhassuk az ügyfeleknek, szigorú pénzügyi plafonhoz kell tartanunk magunkat az autó maximális árát illetően a „versenyre kész” specifikációban.
Ez a kifejezés azt jelenti, hogy az autó megfelel minden olyan (biztonsági, műszaki és sport) szabálynak, amely az autó aszfaltos versenyen való indulásához szükséges. A limit bizonyos fontos pótalkatrészek árára is vonatkozik. Az FIA ténylegesen ellenőrzi a számlákat és a kifizetéseket. A gyakorlatban ezeken az alapvető előírásokon túlmenően is kínálunk ügyfeleinknek megoldásokat vagy alkatrészeket. Ezek például növelik a személyzet kényelmét a belső tér egyéni igényekhez való igazításával, vagy növelik az autó kopásállóságát stb. Ezek feláras opcionális extrák.
Az új autó lehetőséget ad forradalmi változtatásokra?
A kategóriánk szabályai 2012 óta vannak érvényben. Ami a különböző technikai megoldásokat illeti, nagyon kevés hely van a forradalmi változtatásokra vagy találmányokra. Egy versenyautó szabályoknak megfelelő fejlesztése leginkább arról szól, hogy keressük a részleteket és a lehetőségeket, hogy többet hozzunk ki az autóból, és alapvetően mindig aszimptotikusan közelítünk egy bizonyos elméleti teljesítménymaximumhoz. Az új modell lehetőséget ad arra, hogy nagyobb változtatásokat hajtsunk végre, és lehetőséget ad arra, hogy kihasználjuk a szériaautó néhány új tulajdonságát.
Milyen jellemzők ezek az új Fabia esetében?
Az új Fabia tengelytávja hosszabb, mint az előző generációé, és a szériaautó egy kicsit szélesebb, ami lehetővé teszi számunkra, hogy dolgozzunk a belső elrendezéssel, ami hatással lehet a súlypontra, az első és hátsó tengely közötti súlyelosztásra stb.
A karosszéria nagyrészt nagy szilárdságú fémlemezekből készül, ami esetünkben pozitív hatással van a karosszéria merevségére, és ezáltal az autó kezelhetőségére, valamint a versenyzők biztonságára is.
Nagyobb motortérrel is rendelkezünk, ami hatással van az erőforrás elhelyezésére, és befolyásolta például a sebességváltó kialakítását. De az autónak például nagyobb az eleje is, amin az aerodinamika szempontjából is dolgoznunk kell, hogy elérjük a szükséges aerodinamikai hatékonyságot, azaz a maximális leszorítóerőt és a minimális homlokellenállást.
Mennyire hasznosak a korábbi tapasztalatok egy új autó fejlesztésénél?
Nagyon. Az egyik kedvenc mondásom, hogy a személyes tapasztalat nem átruházható. És mi rengeteg tapasztalatot szereztünk a Fabia WRC fejlesztése óta, amely az első generációs Fabián alapult. Az előző autó mindig rengeteg információ forrása: ismerjük az erősségeit és a gyengeségeit, és az új autóval mindig azon dolgozunk, hogy kiküszöböljük ezeket a gyengeségeket.
Amikor tehát fejlesztünk egy autót, több forrásból merítünk: a szériamodellből és az előző autóval szerzett tapasztalatainkból, de természetesen azt is megnézzük, hogy mit csinál a konkurencia. A múltban gyakran merítettünk tőlük inspirációt bizonyos tervezési részletekben, és most örömmel látjuk az ötleteinket a versenytársaink által nemrég piacra dobott autókban. A versenyautó-fejlesztés lényegében az autófejlesztés csúcsa, ezért jó, ha nyitva tartjuk a szemünket, hogy folyamatosan fejlődjünk, és ne maradjunk le.
Hol van helye a kreativitásnak, amikor egy új autót fejleszt?
Bár a szabályok sok szigorú korlátot szabnak, másrészt természetesen van hely a különböző kreatív megoldásoknak is. Vegyük például a súlyt. Van egy szigorú minimális súlyhatár, de rajtunk múlik, hogyan osztjuk el ezt a súlyt az autóban. Legyen szó a tengelyek közötti súlyelosztásról, vagy a súlypont magasságának elhelyezéséről.
Természetesen a súlypontot a lehető legalacsonyabban szeretnénk tartani, és ehhez úgynevezett „síneket” használunk – olyan alkatrészeket, amelyek védik az autó alját. Minél nehezebbek ezek a sínek, annál jobb nekünk. A súlyelosztást az autó függőleges tengelye körüli tehetetlenség szempontjából is kezeljük.
Ez befolyásolja például az autó kezelhetőségét és stabilitását. Ha a súly messze van a tengelytől, és nagy a tehetetlenségi nyomatéka, akkor az autó stabilabb, de ez negatívan befolyásolhatja az autónak a kormány impulzusokra adott reakciójának sebességét.
Ezek a jellemzők aztán más alkatrészek, például a lengéscsillapítók, rugók, stabilizátorok és differenciálművek kalibrálásában is tükröződnek. Ez tulajdonképpen a műszaki kreativitás egyéb témáihoz vezet minket. Elméletileg végtelen számú lehetőség van a lengéscsillapítók, differenciálművek és rugók esetében.
Együttműködik más Skoda részlegekkel, amikor raliautót fejleszt?
Igen, nagyon is sokat. Együttműködünk a Skoda műszaki fejlesztés minden részlegével, de a minőségügyi részleggel, a marketinggel, a gyártással és a vállalat egyéb részlegeivel is.
A fejlesztési munka egy részét mi magunk végezzük, de a gyártásfejlesztésben dolgozó kollégáink sok mindenben intenzíven segítenek nekünk. A projekt kezdete óta szoros kapcsolatban állunk a tervezési részleggel. Mérnökeink is építkeznek a gyártási karosszériát létrehozó kollégáink munkájára.
A gyártásfejlesztés számos szimulációval és számítással is segít nekünk a karosszéria tervezése és felépítése terén. A sorozatgyártás aerodinamikai mérnökeivel együtt dolgozunk a versenyautó légellenállásának optimalizálásán. Az elektronikai fejlesztésben dolgozó kollégáink is segítenek nekünk.
Motorfejlesztésünk intenzíven hasznosítja a sorozatgyártású motorfejlesztésből származó eredményeket és tapasztalatokat. Ily módon már több mint tíz éve sikeresen együttműködünk a sorozatgyártású motorfejlesztésben dolgozó kollégáinkkal.
A tesztautók karosszériáját a prototípusgyártó részleg építi számunkra, amely a szériaautók prototípusait is készíti. A műszaki megfelelőségi osztály segít nekünk a jogszabályi és homologizációs követelmények egy részének teljesítésében.
Rengeteg az együttműködés, és elnézést kérek minden kollégától, akit nem említettem. Ráadásul a Volkswagen Csoporton belül megosztjuk egymással a know-how-t.
Hogyan tud segíteni a szériaautók fejlesztésében?
Az egyik módja, hogy megosztjuk a tapasztalatainkat, így a gyártásfejlesztő mérnökeink új dolgokat tanulhatnak és szélesíthetik a látókörüket. Valójában a szériaautó-fejlesztés mérnökei velünk dolgoznak néhány projektben. Végül is a fő különbség egy szériaautó és egy versenyautó fejlesztése között az idő és a résztvevő emberek száma.
A szériaautó-fejlesztésnél általában hosszabb a fejlesztési ciklus, és a fejlesztőcsapat sokkal nagyobb, mint a motorsport részlegünknél. Ez teszi érdekessé a környezetünket a sorozatgyártásban dolgozó kollégáink számára, mert összetett, és mert a megszokottól némileg eltérő körülmények között szerezhetnek tapasztalatokat.