AI trở thành công cụ CFD mới, thay đổi hoàn toàn ngành đua xe thể thao

Kể từ khi cánh gió được giới thiệu lên các xe đua vào giữa những năm 1960, dòng khí đã trở thành yếu tố sống còn trong môn thể thao này. Trước thời điểm đó, trọng tâm của các nhà thiết kế chỉ là làm cho chiếc xe trở nên "trơn tru" nhất có thể; lực cản ít hơn đồng nghĩa với việc tốc độ tối đa trên đường thẳng cao hơn. Tuy nhiên, sau đó những nhà thiết kế tài ba như Jim Hall tại Chaparral và Colin Chapman tại Lotus đã nhận ra họ có thể sử dụng không khí để ép chiếc xe xuống mặt đường, từ đó tăng độ bám và cho phép xe đi nhanh hơn qua các khúc cua. Kể từ đó, mọi thứ đã thay đổi hoàn toàn.

Từ nghệ thuật đen tối đến khoa học chính xác

Việc tìm kiếm lực ép khí động học (downforce) ban đầu được coi là một dạng "nghệ thuật đen". Việc sử dụng hầm gió để mô phỏng tác động của gió lên các mô hình xe quy mô nhỏ khi đó vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, do đó các đội đua chủ yếu bị giới hạn trong các bài thử nghiệm trên đường đua tốn kém và đôi khi rất nguy hiểm.

Nhưng hầm gió có thể hoạt động ngày đêm, bất chấp mưa hay nắng, và quan trọng hơn là bạn không thể làm hỏng chiếc xe hay gây thương tích cho tay đua (hoặc tệ hơn) trong quá trình này. Công việc tại hầm gió trở nên càng quan trọng hơn khi Công thức 1 (F1) bắt đầu hạn chế các buổi thử nghiệm trên đường đua nhằm giúp các đội cắt giảm ngân sách. Hệ quả là, các đội đua sẽ cố gắng thực hiện càng nhiều công việc càng tốt với các mô hình trước khi xác nhận kết quả trong những buổi thử nghiệm trên đường đua hạn hẹp mà họ được phép.

Sự trỗi dậy của CFD và vai trò mới của AI

Mô phỏng Động lực học chất lỏng tính toán (Computational Fluid Dynamics - CFD) chính là bước tiếp theo trong quá trình tiến hóa này. Trong đua xe, mọi người đều tìm kiếm lợi thế so với đối thủ cạnh tranh, và CFD đã khiến việc mô hình hóa tác động của dòng khí lên một mô hình ảo của chiếc xe trở nên khả thi với độ chính xác nhất định.

Không chỉ rẻ hơn thời gian thuê hầm gió, các mô phỏng CFD còn nhanh hơn rất nhiều trong việc lặp lại các thiết kế. Hiện nay, công việc thiết kế sơ bộ được thực hiện trên máy tính (in silico) trước khi được xác thực bằng mô hình thu nhỏ trong hầm gió, bởi hầu hết các giải đua — bao gồm Công thức 1, Giải vô địch thể thao sức bền thế giới (WEC), Công thức E và NASCAR — đều đã áp dụng các quy định hạn chế chặt chẽ việc thử nghiệm trên đường đua.

Giờ đây, khi các nguồn lực tính toán vẫn còn những giới hạn nhất định, Trí tuệ nhân tạo (AI) đang bước vào như một công cụ mới. AI không chỉ thay thế mà còn nhân rộng khả năng của CFD, cho phép các đội đua khai thác tối đa dữ liệu khí động học mà không cần đầu tư quá nhiều vào phần cứng vật lý hay thời gian hầm gió đắt đỏ. Trong thế giới motorsport hiện đại, nơi mọi chi tiết nhỏ đều tạo nên sự khác biệt, AI đang trở thành vũ khí bí mật không thể thiếu.