Non è una notizia dell’ultima ora perché a giugno del 2017 la Toyota e il Global Institute for Motor Sport Safety hanno lanciato un progetto di ricerca congiunto che durerà ben quattro anni basato sulla tecnologia di modellazione virtuale sviluppata da Toyota per i progetti di sicurezza delle sue auto stradali e che verrà adesso implementata nel mondo del motorsport internazionale
Il motorsport ha sempre migliorato la tecnologia utilizzata poi per la produzione in serie. Prelevando anticipazioni dal settore aerospaziale o dalle ricerche più avanzate di quello automobilistico, il motorsport si è sempre distinto per questa continua tensione all’innovazione che non poteva e non può che ricadere positivamente sulla produzione di grande serie.
In questo scenario succede che lo studio sviluppato dal 2015 da Toyota, relativo ad un modello computerizzato del corpo umano da utilizzare al posto del tradizionale e conosciutissimo Dummy e che simula con molta più profondità di analisi tutte le possibili lesioni subite in un incidente, ha attirato l’interesse del Global Institute for Motorsport Safety l’organizzazione della FIA specializzata negli studi sul settore e con sede in Svizzera.
La collaborazione con il Costruttore giapponese e la FIA, d’altronde, ha un’origine ancora più remota. Per la precisione nel 2007 quando la Federazione Internazionale dell’Automobile ha iniziato a usare la tecnologia THUMS ( Toyota Human Model for Safety) e nel 2012 quando si è avviato uno specifico studio sulle lesioni spinali, partito dall’analisi del brutto incidente che subì il pilota della Toyota LMP1 Anthony Davidson durante la 24 Ore di Le Mans e che gli costò la frattura di due vertebre.
Questo studio, che è stato concluso, nel 2015 ha prodotto alcune importanti raccomandazioni sugli angoli dei sedili da corsa, le schiume che vengono utilizzate per la realizzazione dei sedili su misura nelle monoposto e nei prototipi e le geometrie delle cinture di sicurezza. Un pacchetto di indicazioni che è stato incorporato nel nuovo regolamento tecnico LMP.
[blockquote text=”Dopo quell’incidente abbiamo realizzato l’opportunità di effettuare un serio ed approfondito programma di ricerca sulle lesioni spinali negli impatti frontali individuando le cause e le potenziali soluzioni. ” signature=”Peter Wright | Ricercatore senior del GIMSS”]Ma come sempre, il mondo della ricerca risponde ad un sacco di domande, ma ne crea altrettante. Per questo motivo si è deciso di estendere questo studio per altri quattro anni (fino al 2020) con una metodica molto più ampia ed impostata su quattro fasi. La prima analizzando tutta una serie di incidenti nella Formula 1 e Formula 2, nella IndyCar e nel WEC. Alcuni di questi incidenti non hanno provocato le lesioni spinali che ci si attendeva considerando la dinamica e gli studiosi stanno cercando di capire il perché.
Quello della raccolta dati dopo un incidente è un’attività cruciale di cui non si parla mai. Nessun giornale, nessun programma specializzato affronta un argomento che è, invece, molto interessante non solo per un appassionato, ma anche per un gentleman driver che spesso non ha la minima idea del lavoro che c’è dietro una soluzione legata alla sicurezza e della sua genesi.
Di fatto le autorità di governo del motorsport (sarei tanto curioso di conoscere le metodiche della nostra AciSport) per ogni incidente di una certa rilevanza dovrebbero raccogliere quella massa di dati necessaria per farla confluire nel “folder” dedicato a questo studio. La Formula 1 ne invia in quantità, ovviamente, così come il WEC ed in generale tutte le Serie internazionali, ma altrettanto ovviamente le varie serie nazionali non contribuiscono o contribuiscono molto poco.
Quello che stanno studiando gli specialisti del GIMSS sono la geometria del cockpit, l’ergonomia del posto guida, l’altezza del pilota, la marca ed il tipo di casco e delle cinture di sicurezza. Tutti questi elementi, compreso eventuali dati telemetrici di un incidente, vengono inseriti nel modello di simulazione messo a punto dalla Toyota, il THUMS, che ne esamina le dinamiche simulando di nuovo l’incidente e fornendo un contributo essenziale nell’analisi dei risultati.
Toyota Human Model for Safety (Thums). Il grande vantaggio rispetto ai manichini “Dummy”.
Quello di costruire un sistema di rilevamento e analisi virtuale nei crash test al posto dei costosi “Dummy” (un singolo pezzo può arrivare a € 150.000) è un programma che Toyota ha varato nei primi anni del duemila. Adesso sono arrivati alla quinta versione della piattaforma e le sue prestazioni complessive vantano oltre un milione di elementi contro i circa 100.000 della prima versione. Lo strumento modella il corpo umano in tutte le sue forme fisiche dalle ossa ai legamenti a tutti gli organi e poi i muscoli, la pelle. Un immenso data base in continua integrazione che integra ricerche sulla bio-meccanica condotta da istituti specializzati di tutto il mondo.
Nello studio di un crash test convenzionale il manichino fornisce tutte le forze di movimento che sopporta, ma non un quadro generale di quello che gli organi interni sopportano. Con l’utilizzo del Thums si ha un quadro più preciso del danno subito nel suo complesso.
Adesso che il Thums viene intensamente utilizzato anche per il prosieguo della ricerca, la necessità di personalizzare il lavoro di analisi per questa piattaforma diventa importante. La Toyota nel corso di questi anni ha sviluppato e utilizza modelli che rappresentano maschi adulti, donne e donne incinte, bambini e persone più anziane, modelli che vengono adeguati per l’applicazione ai modelli di motorsport.
Un pilota da corsa ha una seduta completamente differente rispetto a quella di una vettura di serie così come l’ambiente che è speciale rispetto all’abitacolo di un’auto stradale. I modelli vengono regolati in funzione di queste caratteristiche che prevedono oltre al diverso sedile anche l’assenza dell’airbag, le cinture di sicurezza differenti, la presenza del rollbar oltre al fatto che il modello indossa anche un casco che ha delle caratteristiche diverse per ogni tipo. Ma la potenzialità del sistema Thums sta proprio nella particolarità dei layout da cui deve partire per misurare poi gli eventi. L’adattabilità della piattaforma permette, dopo aver inserito nel sistema le dimensioni, le posizioni giuste, di ottenere risultati molto attendibili uniti ad una massa di dati enorme.
Con questo ampliamento del programma adesso si studieranno il comportamento negli urti laterali delle LMP, delle GT e delle Turismo, si passerà poi alla specialità dei rally e del fuoristrada che rappresenta un’area del motorsport che presenta sfide sulla sicurezza completamente differenti.
Il lavoro, anche se già programmato per i prossimi anni, non ha un calendario scritto su pietra, ma potrà cambiare nelle tempistiche e nelle aree di analisi anche in funzione dei risultati che usciranno fuori di volta in volta e che saranno il faro necessario ai ricercatori per individuare la giusta direzione. Questo lavoro, il cui obiettivo sarà raggiunto grazie anche al prezioso contributo di Toyota, potrà cambiare di molto le configurazioni in materia di sicurezza.
[blockquote text=”Il Motorsport in questi anni ha concentrato molte delle sue attenzioni sulla sicurezza ed è naturale che ora la FIA voglia usare questo nostro strumento che è in grado di creare ambienti molto sofisticati e unici. Nel motorsport il livello di analisi e valutazione degli impatti delle auto da corsa attraverso l’uso dei manichini, è molto limitato. Per questo la modellazione umana è la frontiera più adatta” signature=”Tjark Kreuzinger | Senior Manager Safety Research and Technical Affairs al Toyota Motor Europe”]Al traguardo del 2020 questo studio avrà portato enormi benefici al settore delle corse, ma anche, a ricaduta a quello della produzione di serie. Perché il THUMS, con l’inserimento delle specifiche tipiche del motorsport, sarà ancora più completo e dettagliato con quella enorme mole di dati che normalmente non si possono ottenere con le auto stradali. Una sorta di lascito, di ringraziamento a chi progetterà, negli anni, l’auto stradale ed un modo di vedere che il circuito virtuoso si è rinvigorito: il motorsport come leva di innovazione per migliorare la sicurezza delle auto stradali.
Sarà molto interessante seguire questa ricerca e prossimamente dedicherò anche una puntata del podcast. Perché quando parliamo di sicurezza nel motorsport tendiamo sempre e solo ad affrontare le tematiche protagoniste in Formula 1 mentre la ricerca sta proseguendo anche su altri fronti che coinvolgono anche l’altro automobilismo da corsa, quello che spesso non vive sotto i riflettori dei media e del pubblico. E questa ricerca, per complessità e completezza magari sarà la protagonista di non poche novità nel settore.
