Wärmebildkamera verhindert Überhitzung bei Formel-1-Modell

Verbesserte Aerodynamik

Wie die meisten Formel-1-Rennställe nutzt auch Red Bull Racing Windkanäle, um die aerodynamischen Eigenschaften seiner Rennwagen eingehend zu untersuchen und zu testen. Obwohl Windkanaltests dafür sehr hilfreich sind, ist ihre richtige Konfiguration eine äußerst komplexe Angelegenheit, die ohne effizientes Temperaturmanagement zu einem erhöhten Komponentenverschleiß führen kann. Um seine Investitionen besser zu schützen, verlässt sich Red Bull Racing bei der Überwachung der Temperaturen im Windkanal auf Wärmebildkameras.

Bei der Formel 1 steht heute mehr denn je die Technik im Mittelpunkt. Um die Leistung seiner Rennwagen kontinuierlich zu verbessern, verlässt sich jedes Formel-1-Team auf eine ganze Armada von Designern, Mechanikern und Ingenieuren. Doch bei der Leistungsverbesserung geht es heute um weitaus mehr als um eine reine Optimierung der Motorleistung, denn die Aerodynamik ist für den entscheidenden Vorsprung auf der Rennstrecke genauso wichtig. Die Aerodynamik ist die Wissenschaft, die beschreibt, wie sich in Bewegung befindliche Luft verhält, wenn sie auf einen festen Gegenstand trifft. Bei Fahrzeugen steht dabei üblicherweise die Minimierung des Strömungswiderstandes im Mittelpunkt. In der Formel 1 spielt die Aerodynamik eine entscheidende Rolle, denn die Luft, die über die Karosserie strömt, wird auch dafür genutzt, um genügend Abtrieb zu erzeugen, damit der Rennwagen schneller durch Kurven fahren kann sowie um die Luft direkt auf die seitlichen Motorkühlluftschlitze und Bremskühlluftschächte zu leiten.

Temperaturmanagement im Windkanal

Wie bei den meisten Rennteams spielt der Windkanal auch beim Formel-1-Entwicklungsprogramm von Red Bull Racing eine entscheidende Rolle. In einem Windkanal strömt Luft mit einer bestimmten Geschwindigkeit über ein maßstabsgetreues Formel-1-Rennwagenmodell. Mit dieser Methode untersucht man die aerodynamischen Auswirkungen und die technische Machbarkeit von neuen Designmerkmalen, bevor man diese an den echten Rennwagen umsetzt. Einen Windkanal so einzurichten, dass er wiederholbare und präzise Ergebnisse liefert, ist eine äußerst komplexe Angelegenheit. Deshalb spielt das effiziente Temperaturmanagement des Modells in der hochempfindlichen Windkanalumgebung eine besondere Rolle. Konsistente Temperaturen führen zu konsistenten Testergebnissen, während Temperaturen, die den idealen Bereich überschreiten, zu einem erhöhten Komponentenverschleiß führen können. „Deshalb nutzen wir Wärmebildkameras, um das Rennwagenmodell sorgsam zu überwachen, während wir es im Windkanal testen“, sagt George Trigg, Systems Team Leader Aerodynamics bei Red Bull Racing. „Die Wärmebildkameras liefern uns detaillierte Wärmebilder vom Modell, mit denen wir potenzielle überhitzungsbedingte Probleme frühzeitig erkennen können.“

Kritische Temperaturüberwachung

Red Bull Racing entschied sich für die Installation von zwei A310 Wärmebildkameras in seinem Windkanal. Die Kamera ist mit einem ungekühlten Vanadiumoxid (VOx)-Mikrobolometer-Detektor ausgestattet, der gestochen scharfe Wärmebilder mit einer Auflösung von 320×240 Pixeln liefert und Temperaturunterschiede von gerade einmal 50mK erkennt. „Wir haben uns bei dieser Anwendung für Flir Kameras entschieden, da uns kein anderes auf dem Markt erhältliches Produkt eine derartig hohe Präzision zu einem derartig günstigen Preis bietet“, begründet George Trigg seinen Entschluss. „Durch den Einsatz dieser Kameras können wir sicherstellen, dass in unserem Windkanal durchweg optimale Temperaturbedingungen herrschen, damit er unseren Aerodynamik-Experten stets konsistente und zuverlässige Testergebnisse liefert.“ Obwohl die A310 für viele kritische Überwachungsanwendungen genutzt werden kann, war ihre Auswahl für den Windkanal von Red Bull Racing das Resultat sorgfältiger Überlegungen. „Wir brauchten eine kompakte Kamera, die sich nahtlos in das im Windkanal verbaute Material einfügen und den Luftstrom so wenig wie möglich beeinträchtigen würde“, so George Trigg. „Da die A310 äußerst kompakt ist, erfüllte sie diese Anforderungen perfekt. Außerdem lässt sie sich einfach in unsere vorhandenen Systeme integrieren.“ Weitere kritische Kameraanforderungen waren ihre Empfindlichkeit, Bildaufnahmegeschwindigkeit und Präzision. „Wir brauchten eine Kameralösung, die uns annähernd in Echtzeit Bilder mit hoher Präzision liefern würde, damit wir unsere Ausrüstung wirksam schützen können“, sagt George Trigg abschließend.