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arquibancadas, sistema anti forza g laterale, il progetto
tipologia idea idea per team di formula 1
azienda beyond design & production, giallo108
anno prima idea 2016, evoluzione 2020
descrizione
arquibancadas è un sistema che riduce l'effetto negativo di forza g latarale nelle curve veloci
autori giulia bucella, ottorino piccinato
premessa
in questa pagina illustriamo un progetto che viene esposto con testi semplificati e immagini di esempio

cioè volutamente non abbiamo inserito disegni tecnici o testi specifici

in particolare i disegni sono molto schematici e poco dettagliati, quindi vanno visti semplicemente secondo una logica di principio

non ripetiamo il contenuto dell'idea: per visualizzarla clicca qui, grazie

il progetto
il sistema funziona grazie alla presenza di uno o più elementi gonfiabili che rispondono alla variazione di forza g o a altri stimoli esterni: è pensato per far sì che lo sforzo muscolare in un soggetto che subisce una variazione di forza g venga ridotto

per quanto riguarda lo stato dell'arte un principio che si può avvicinare a quello che stiamo presentando è il sistema pneumatico di apertura e chiusura delle valvole nei motori ad alte prestazioni

un altro sistema affine è quello degli airbag usati in campo motociclistico e con funzionamento elettronico

questi dispositivi infatti utilizzano degli accelerometri che, collegati a un sistema di aria compressa, gonfiano gli air bag in caso di necessità

i disegni successivi presentano il funzionamento del sistema
in rettilineo il sistema è disattivato

nell'immagine qui sopra:
- l'auto è in rettilineo
- il volante è dritto
- il casco del pilota è dritto ma comunque libero di muoversi in ogni direzione senza sentirsi costretto in una posizione fissa e forzata
- il sensore di forza g segna valori bassi e prossimi allo zero
- gli airbag sono disattivati (colore rosso)
in curva il sistema è attivo

nell'immagine qui sopra:
- l'auto è in curva e sottoposta a forza centrifuga
- il volante è orientato verso il punto di corda
- il casco del pilota è girato verso l'interno della curva, come è naturale che sia per una guida ottimale
- il sensore di forza g segna valori alti, anche superiori a 5g
- l'airbag interno è disattivato
- l'airbag esterno è gonfiato per mantenere il casco in posizione e permettere al pilota di appoggiarsi o comunque rilassare parzialmente i muscoli del collo: tornerà immediatamente disattivo quando la forza g laterale calerà drasticamente

il sistema si compone principalmente delle parti seguenti:

(a) sensore per il rilevamento della forza g (gfs)
(b) unità elettronica di controllo (ecu)
(c) pompa per la compressione dell'aria
(d-e) elementi gonfiabili (airbag attivati o disattivati)
f) bottone posto sul volante, o altro punto dell'abitacolo, per l'attivazione o la disattivazione del sistema e per la regolazione della sensibilità del sistema in funzione delle preferenze del pilota stesso

in pratica come funziona?
- il sensore da il segnale della forza g in aumento quando la vettura inizia a percorrere la curva

- l'ecu decide se attivare la pompa e con quale pressione

- la pompa si mette in moto

- l'airbag esterno si gonfia in pochi millisecondi e resta in posizione fino a quando il sensore non indica che la forza g è in calo

- attraverso il "choice button" il pilota o i box possono decidere se attivare il sistema oppure no e anche l'intensità della spinta dell'airbag anche in base alle esigenze e alle singole scelte del pilota, il quale può decidere se avere più o meno pressione oppure anche zero
altre variabili
il sistema può essere attivato anche in assenza di variazione della forza g
un'altra variabile consiste nel poter decidere la durata del rigonfiamento dell'airbag e non solo la pressione: il sistema sostiene il casco finché il pilota lo ritiene necessario, attraverso preimpostazioni e/o agendo sul choice button (che può controllare molte funzioni oltre a quella principale)
è possibile fare in modo che sotto i 3g il sistema resti disattivato, oppure che gli airbag si gonfino a una determinata velocità programmata per evitare che il casco venga spinto in modo repentino

saranno team e pilota a convenire sulle principali regolazioni automatiche o manuali: per esempio, avendo memorizzato il circuito nella ecu è possibile far intervenire il sistema solo in curva 17 (vedi immagine interlagos) e non nelle curve precedenti
è anche possibile fare in modo che il sistema possa essere attivato in base alla posizione dell'auto sul circuito; esempio, per tutto il percorso il sistema è disattivato ma 100 metri prima della curva 17 si rende attivabile e l'airbag si gonfierà solo se la forza g sarà superiore a un certo valore, mentre invece l'airbag non si gonfierà se si transita a velocità ridotta con safety car o altri motivi
un'altra possibilità di intervento è quella del pilota che può stabilire il gonfiaggio dell'airbag soltanto dopo un certo numero di giri e cioè quando i muscoli del collo, pur allenati, iniziano a creare problemi
ovviamente è possibile introdurre molte altre parti, come ad esempio valvole di sicurezza ecc...
il sistema può rivelarsi particolarmente efficace anche in caso di incidente perché sorregge il casco da eccessivi e repentini scuotimenti ammortizzando gli spostamenti e quindi salvaguardando il cervello all'interno della scatola cranica
a tal proposito un altro airbag può essere sistemato direttamente sul halo per intervenire in caso di incidente, come un normalissimo airbag automobilistico o motociclistico
conclusioni
il sistema è valido?

noi pensiamo di sì

il sistema è innovativo?

noi pensiamo di sì anche se non possiamo sapere se all'interno degli studi tecnici dei vari team l'avessero già pensato ma senza metterlo in pratica

ma in questo caso perché non farlo? molti piloti durante il gp a silverstone hanno accusato problemi al collo, non solo hulkenberg, e nel gp successivo (70 anni di f.1) sempre a silverstone alcuni piloti si appoggiavano ai cuscinetti esterni perché stremati dallo sforzo

quindi l'esigenza secondo noi c'è

però...
però noi di piccinato.com ci occupiamo di creatività e design da molti anni (dal 1984) e da oltre 20 anni organizziamo workshop di creatività chi vuol esser visionario?, per dare idee nuove alle aziende

succede che si inventi qualcosa

succede che si trovino nuove strade

succede che alcune idee vengano commentate con la classica frase "sì, va bene, ma io la farei meglio così": cioè... migliorare un'idea è facile, avere un'idea nuova (sempre che la nostra lo sia) è molto meno facile

infatti una famosa frase del famoso designer bruno munari (che è stato docente di ottorino piccinato alla scuola politecnica di design) è:

Quando qualcuno dice "questo lo so fare anch'io" vuol dire che lo sa rifare, altrimenti lo avrebbe già fatto prima

( Bruno Munari da Verbale scritto, Il melangolo, 1992)
quindi, con la speranza di non avervi fatto perdere troppo tempo ma, anzi, di essere stati utili, vi ringraziamo per la presa visione di questo progetto