고객이 직면한 과제
어떻게 하면 모터스포츠 차량에 대해 풍동 테스트를 최대한 현실감 있게 만들 수 있습니까? 업계에 있는 누구라도 아마 같은 대답을 할 것입니다. 고정된 바닥을 바람과 같은 속도로 이동하는 움직이는 표면으로 대체하여 수행할 수 있습니다.
"자동차가 움직이고 공기와 도로가 고정된 실제와 달리 고정된 바닥 터널은 움직이지 않는 자동차와 바닥을 가로질러 바람을 밀어냅니다.”라고 노스캐롤라이나주 콩코드에 소재한 Windshear Inc.의 사이트 관리자인 Jeff Bordner 씨가 말했습니다. “이는 마찰 손실로 인해 바닥을 따라 감소된 풍속의 외피인 경계층을 생성합니다. 경주용 차량은 일반적으로 지면에서 1~3인치 떨어져 있으며, 이는 이 경계층 내에 있습니다. 결과적으로 고정 바닥 터널은 실제 공기 역학적 현상을 정확하게 시뮬레이션하지 못합니다.”
대조적으로, 대부분의 승용차는 최소 6인치의 여유 공간을 제공하므로 경계층의 역효과는 그다지 중요하지 않습니다. 고정 바닥 풍동은 역사적으로 개발 중인 대다수의 차량을 테스트하는 데 적합했습니다. 그러나 승용차의 차체 하부 공기 역학에 대한 강조가 증가함에 따라 더 많은 OEM이 회전 도로 풍동으로도 이동할 필요성을 느끼고 있습니다.
“북미에서는 실제 크기 회전 도로 풍동이 없었기 때문에 미국 팀은 이러한 테스트를 위해 유럽으로 가야 했습니다.”라고 Bordner 씨가 말했습니다. "테스트는 외부 레이싱 팀이 테스트할 수 있는 몇 안 되는 시설 중 하나에 들어갈 수 있는 경우에만 가능했습니다."
Windshear는 미국 시장에서 이러한 공백을 채우기 위해 2006년에 설립되었습니다. Bordner 씨는 "우리는 이러한 유형의 풍동이 필요하다는 것을 알았기 때문에 모든 팀이 사용할 수 있는 풍동을 만들기로 결정했습니다."라고 말했습니다. 최고의 레이싱 팀을 유치하려면 시설에서 우수한 테스트 정확도와 반복성을 갖추어야 합니다. 또한 Windshear의 수익성 있는 운영을 유지하기 위해 가능한 가장 높은 처리량을 지원해야 합니다.
"우리는 프리미엄 서비스를 개발하고 있었기 때문에 프리미엄 회전 도로 시스템이 필요하다는 것을 인식했습니다.”라고 Bordner 씨가 말했습니다.” “MTS가 자동차 및 모터스포츠 테스트 전용의 풍동용 회전 도로 공급에 있어 타의 추종을 불허하는 경험을 제공한다는 점에는 의심의 여지가 없습니다. 또한 회전 도로 시스템을 설치한 MTS의 탁월한 경험에 이끌렸습니다.”
MTS 솔루션
Windshear는 2008년 9월에 본격적인 회전 도로 풍동을 개통했습니다. 북미 최초의 시설이며, 이 규모로 운영되는 세 번째 회전 도로 풍동입니다. 더욱 중요한 점은 실물 크기 차량 테스트를 지원하는 세계 최초의 상용 전폭 회전 도로라는 것입니다.
이 프로젝트는 Windshear를 소유한 회사인 Haas Automation이 자금을 지원했습니다. 시설 설계 및 시공은 풍동 개발 분야의 독보적인 글로벌 선두 기업인 Jacobs Technology가 감독했습니다. Jacobs Technology의 엔지니어는 Windshear 회전 도로 풍동의 일상적인 운영도 관리합니다.
이 폐쇄 회로 풍동의 공기는 14,864평방미터(160,000평방피트)의 면적을 차지합니다. 메인 팬은 직경이 6.7미터(22피트)이고 정격이 5,100마력이며 289.6km/h(180mph)의 속도를 낼 수 있습니다. 기온은 0.6˚C(1˚F) 이내로 엄격하게 관리됩니다.
MTS Flat-Trac® 회전 도로의 크기는 폭 3.2미터(10.5피트), 길이 8.9미터(29.5피트)입니다. 바람의 속도를 쉽게 따라가며 1분도 채 되지 않아 0에서 289.6km/h(180mph)까지 가속합니다. 이 "도로"는 실제로는 두께가 1밀리미터에 불과한 연속적인 스테인리스 스틸 벨트입니다. 테스트하는 동안 벨트를 통한 센서는 각 타이어 아래의 공기역학적 다운포스를 정밀하게 측정합니다.
고급 소프트웨어는 매우 정확하고 강력한 차량 성능 평가를 제공합니다. 여기에는 경주용 차량 성능에 대한 전례없는 통찰력을 제공하는 정교한 제어 및 데이터 수집 기능이 포함됩니다. 테스트는 저공차 차량에 대한 테스트 데이터 무결성을 제한할 수 있는 고정 바닥 풍동에 공통적인 경계층 없이 수행됩니다.
Windshear의 테스트는 절대 기밀로 수행됩니다. 고객의 테스트가 완료되면 모든 테스트 데이터 파일이Windshear 서버에서 삭제됩니다. 또한 이 시설은 두 레이싱 팀이 서로의 차량을 볼 수 없도록 물리적으로 구성되어 있습니다.
“이것은 어디에서나 모터스포츠 차량 개발자들에게 흥미진진한 새로운 기회입니다.”라고 Bordner 씨가 말했습니다. "이제 개인 시설에 요청하지 않고도 최고의 레이싱 팀이 안전하게 최첨단 시설을 이용할 수 있습니다."
고객 혜택
현재 이 시설의 주당 40시간 운영 일정은 북미 전역의 NASCAR 및 IndyCar Racing 팀으로 가득 차 있습니다. 유럽과 아시아의 팀들 역시 시설의 최첨단 기능에 이끌려 Windshear에 풍동 테스트를 의뢰하고 있습니다.
“MTS와 Windshear의 관계를 통해 우리는 첨단 기술을 유지할 수 있었으며 모터스포츠 개발자들은 이를 주목하고 있습니다.”라고 Bordner 씨가 말했습니다. “또한 MTS는 작업 중인 최첨단 실험실에 대한 완전한 액세스 권한과실제 환경에서 새로운 발전을 적용할 수 있는 기회를 얻습니다. 그리고 다른 곳에서는 사용할 수 없는 새로운 기능을 제공할 수 있습니다. 단순히 해외의 회전 도로 풍동 설비를 따라가는 것이 아니라 기술을 선도하고 있습니다.”
Bordner 씨에 따르면 MTS는 Windshear 시설에서 테스트 정확도, 반복성 및 처리량을 최적화하는 데 중요한 역할을 했습니다. Bordner 씨는 "우리는 회전 도로 설치에 대한 MTS의 전문 지식에 크게 신뢰를 가졌으며, 이는 높은 수준의 데이터 무결성 및 처리량을 달성하는 데 매우 중요했습니다."라고 말했습니다.
2008년 9월 Windshear는 MTS 회전 도로 사용자 그룹 회의를 공동 주최했습니다. 노스캐롤라이나주 콩코드에서 열린 이틀간의 회의를 통해 풍동 운영자들은 함께 모여 모범 사례를 공유하고 최신 기술을 배울 수 있었습니다. 여기에는 Windshear 시설에 대한 종합적인 투어가 포함되었습니다.
“우리는 이 회의를 공동 주최할 기회에 뛰어들었습니다. 그 아이디어가 기술에 대한 우리의 개방적인 접근 방식과 일치하기 때문입니다."라고 Bordner 씨가 말했습니다. “Windshear, MTS 및 Jacobs Technology가 여기 Windshear 시설에서 협력하고 있으므로 다른 사람들이 비밀을 유지해야 할 필요성이 줄어듭니다. 이 모든 전문 지식이 합쳐지면 어떤 결과가 나올지 지켜보는 것도 흥미로울 것입니다.”
TMG 시설 내에서 자동차 개발자는 신속한 프로토타이핑, 완전한 기계 툴링, 전체 규모 및 부분 규모 회전 도로 기능, 고급 구동장치, 스티어링 및 구성품 테스트를 이용할 수 있습니다. 이 모든 기능이 통합되어 우수한 테스트 데이터를 생성하고 더 적은 비용으로 더 나은 디자인을 빠르게 출시할 수 있습니다.
Gehlen 씨에 따르면 MTS는 TMG가 OEM 테스트 실험실에서 계약 테스트 시설로 원활하게 전환하는 데 필수적이었습니다. “2명의 MTS 엔지니어가 포뮬러 1 프로그램의 초기 단계부터 TMG에 현장에 있었고 그들은 그 이후로 우리 회사에 주요 공헌자가 되었습니다. 예외 없이 MTS는 우리의 목표를 자세히 이해하고 목표를 달성하는 데 도움이 되는 최상의 솔루션을 식별하는 능력을 보여주었습니다.
“이제 TMG는 세계에서 가장 진보된 자동차 계약 테스트 시설 중 하나로서 올바른 기술, 전문 지식 및 적합한 테스트 솔루션 파트너를 보유하고 있습니다.”라고 Gehlen 씨가 말했습니다. "이제 관건은 알리기만 하면 됩니다. 다양한 자동차 개발자들에게 엄청난 가치를 지닌 것들이 여기 있기 때문입니다.”
