Aerodynamik in der MotoGP: Wie Ducati CFD und Windkanal verwendet

In der MotoGP-Saison 2015 tauchten die ersten Winglets auf der Seitenverkleidung der Ducati auf. Die italienische Marke begann die Aerodynamik intensiv zu studieren. Immer mehr Flügel wuchsen aus der Verkleidung, bis schließlich per Reglement Einschränkungen eingeführt wurden. Die Aerodynamik ist aus der MotoGP aber nicht mehr wegzudenken.

Mit den Flügeln will man erreichen, dass das Vorderrad bei der Beschleunigung auf den Boden gedrückt wird. Zudem experimentiert Ducati mit teilweise verkleideten Rädern sowie einem Flügel vor dem Hinterreifen, um den Reifen zu kühlen.

"Ich kann natürlich nicht verraten, wie viele Tage wir im Windkanal verbringen", sagt Edoardo Lenoci, der Aerodynamikchef bei Ducati. "Vor einigen Jahren haben wir mit der Simulation der Aerodynamik begonnen. Wir können den kompletten Luftfluss um ein Motorrad simulieren."

"Es werden viele Daten generiert, die wir analysieren. Mit Sensoren kann man die Kräfte auch beim echten Motorrad auf der Strecke messen. Diese Daten können wir mit CFD vergleichen, ob die Daten auch stimmen."

Windkanal ist noch unverzichtbar

Ducati arbeitet mit Windkanalmodellen und CFD-Simulationen. In den vergangenen Jahren hat der Computer an Bedeutung gewonnen, aber der Windkanal ist noch nicht wegzudenken. "Im Windkanal kann man in kurzer Zeit sehr viele Daten sammeln", nennt Lenoci den Vorteil.

Das Modell eines Ducati-Motorrads in einem Windkanal

Foto: SMG/Dirnbeck

"Wir messen dort die verschiedenen Konfigurationen der Motorräder. In Zukunft kann es natürlich sein, dass durch die Verbesserung der Hardware nur noch CFD zum Einsatz kommt, weil die Daten sehr genau werden. Das kann in zehn oder 20 Jahren der Fall sein."

"Über die Jahre hat sich das Verhältnis zwischen diesen beiden Tools verändert. CFD ist sich in jüngster Zeit deutlich verbessert, auch weil die Rechenkapazitäten gestiegen sind. Das erlaubt es uns zum Beispiel, viele Simulationen mit CFD durchzuführen und viel zu verstehen."

"Man kann Entwicklungen auch nur mit CFD machen. Natürlich zeigt der Windkanal die reale Performance an einem Modell. In bestimmten Fällen muss man immer in den Windkanal gehen, auch um eine Korrelation mit den CFD-Ergebnissen anzustellen."

Korrelation der Daten immens wichtig

Eine wichtige Aufgabe der Ingenieure besteht darin, zu überprüfen ob die Daten aus der Realität mit jenen vom Windkanal und von CFD-Simulationen übereinstimmen. Im Bereich Aerodynamik wird das gesamte Jahr geforscht, da es für Motorräder ein neues Feld ist.

Während einer normalen Saison wird das Aero-Paket beim ersten Rennen von den Offiziellen homologiert. Im Laufe des Jahres darf dann pro Fahrer ein Update gebracht werden. Die Aerodynamiker entwickeln somit mit langfristigem Blick.

CFD-Simulationen sind ein wichtiges Werkzeug geworden

Foto: SMG/Dirnbeck

"Normalerweise beginnen wir schon vor dem Sommer mit ersten Konzepten", sagt Lenoci über den Entwicklungsprozess für ein neues Motorrad. "Man arbeitet mit anderen Abteilungen zusammen. Es beginnt mit Ideen. Man designt einige Oberflächen für die Verkleidung."

"Dann beginnt man die verschiedenen Konzepte mit CFD zu evaluieren. Anschließend entwickeln wir die vielversprechendsten Konzepte weiter. Während dieses Prozesses erhalten wir auch viele Daten und Feedback von den Rennen der laufenden Saison."

"Wir kennen also die Performance der vorherigen Komponenten und können dieses Wissen in die Entwicklung zukünftiger Teile einfließen lassen. Die vielversprechendsten Konzepte testen wir dann im Windkanal, um auch die CFD-Ergebnisse zu prüfen."

"Dann optimieren wir die Details. Anschließend geht es zurück in die Entwicklungsabteilung wo wir dann die fertigen Komponenten designen, die dann gebaut werden, damit sie für Tests auf der Strecke bereit sind." Erst nach realen Tests auf der Rennstrecke werden die Komponenten ausgewählt, die dann tatsächlich bei Rennen zum Einsatz kommen.

Mit Bildmaterial von LAT.