پشت فرمان پیشرفته‌ترین شبیه ساز رانندگی جهان

تقصیر شبیه‌ساز نیست که حرکت نمی‌کند. مشکل همین است؛ روی نمایشگر بزرگ روبه‌رویم می‌بینم که خودرو شبیه‌سازی‌شده به آرامی درحال ورود به پیت است اما بخش پشتی بدنم چیز دیگری می‌گوید. چشمانم را می‌بندم تا تکنسین‌ها کارشان را تمام کنند و سیستم راه‌اندازی شود. در نهایت مشکل حل می‌شود.

یکپارچگی کلید اصلی ساخت یک شبیه‌ساز

رابطه و یکپارچگی حس میان چشم و بدن، کلید اصلی ساختن یک شبیه‌ساز واقعی خوب و عالی است. به‌همین دلیل است که به شرکت «داینیسما» که در سال ۲۰۱۷ تاسیس شده است آمده‌ام تا یکی از سیستم‌های DMG (پویانمای حرکت داینیسما) را امتحان کنم. موسس این شرکت یک مهندس سابق مک‌لارن، مسابقات فرمول ۱ و متخصص سیستم‌های شبیه‌ساز به نام «اشلی وارن» است.

گمان می‌کنم که نادیده گرفتن شبیه‌سازها نسبتا آسان است؛ قاعدتا المان‌های صنعت خودرو کار خود را کرده‌اند. یکی از مهندسان باسابقه می‌گوید که درحقیقت شبیه‌سازها ساخته‌های بسیار کاربردی و مفیدی هستند. با شبیه‌ساز می‌توان هزاران ساعت و دلار هزینه توسعه یک خودرو را کاهش داد. این فناوری به سازندگان اجازه می‌دهد تا خودروهای به‌مراتب بهتری را بسازند. در کنار این‌ها، شبیه‌سازها باعث کاهش تعداد خودروهای نمونه اولیه می‌شوند که درکل صنعت خودرو چیزی حدود ۹ میلیارد دلار هزینه روی آن‌ها صرف می‌شود.

شرکت مک‌لارن هم به دنبال توسعه شبیه‌ساز خود بود. به خاطر دارم که در سال ۲۰۱۱ و زمانی که این شرکت درحال توسعه MP4-12C بود، برای بررسی این دستگاه به مقر آن رفتم. وارن سیستم شبیه‌ساز آن‌ها برایم اجرا کرد؛ درست شبیه نمونه موجود در شرکت فراری بود. اسکودریا فراری تابستان گذشته مشتری این شرکت شده بود؛ ایتالیایی‌ها DMG را در شرکت خود نصب کرده بودند و به همه هم درباره آن گفتند؛ وقتی فراری درباره ساخته‌های یک شرکت دیگر صحبت می‌کند، حتما باید چیز باارزش و باکیفیتی باشد!

پهنای باند و تاخیر

فراری برای انتخاب ساخته این شرکت به‌عنوان شبیه‌ساز خود دو دلیل اصلی داشته است: یکم پهنای باند و دوم تاخیر سیستم‌های این شرکت است؛ چراکه تاخیر سیستم‌های داینیسما کم و پهنای باند آن زیاد است. تاخیر یا Latency درحقیقت اختلاف زمانی میان دو رخداد متفاوت است؛ بنابراین هرچه کمتر باشد بهتر است. هگزاپادهای سیستم داینیسما که به ضربه‌زن‌هایش اجازه پویاگری و ۶ درجه آزادی می‌دهد، در ابتدا تنها ۵۰ میلی‌ثانیه تاخیر داشتند. این رقم چندان زیاد به‌نظر نمی‌رسد مگر اینکه زمان واکنش راننده چیزی حدود ۱۰۰ میلی‌ثانیه باشد. وارن در این‌باره می‌گوید:

اگر زمان واکنش را دو برابر کنید، تمرینتان بی‌فایده خواهد بود.

ضربه‌زن‌های این سیستم هم‌اکنون به لطف بهبودهای صورت گرفته در آن، تاخیری برابر ۳ تا ۵ میلی‌ثانیه دارند:

اگر موسیقی‌دانی با بیش از ۱۰ میلی‌ثانیه به موسیقی گوش دهد، آن را اصلا احساس نمی‌کند.

براساس این گفته وارن، شما در این سیستم شبیه‌ساز هرآنچه را که اتفاق می‌افتد حس می‌کنید؛ بدنتان آن چیزی را دریافت می‌کند که چشم می‌بیند. در برخی شبیه‌سازها، رانندگان به‌خاطر تاخیر به بیماری شبیه‌ساز مبتلا می‌شوند؛ چراکه بدن آنچه را که چشم می‌بیند احساس نمی‌کند! خوشبختانه در DMG خبری از این بیماری نیست.

پهنای باند فاکتور مهم دیگری است که با واحد هرتز (Hz) اندازه‌گیری می‌شود. شبیه‌سازهای هواپیما که ریشه اصلی شبیه‌سازهای خودرویی هستند، نیاز به این فاکتور نداشتند؛ چراکه اگر در یک هواپیما ورودی‌هایی با بسامد بالا را تجربه کنید، مشکلاتی را درپیش خواهید داشت.

وارن توضیح می‌دهد که برای ورودی‌های سیستم، فرازونشیب‌ها، وزن‌ها، یک لبه تیز یا… به پهنای باند بسیار بالایی نیاز است. به‌طور خلاصه، شما برای حس‌کردن تغییرات مسیر و خودرو به دستگاهی با امکان ایجاد لرزشی با فرکانسی بالا را داشته باشد و بتواند این لرزش را در کسری از ثانیه انتقال دهد. نتیجه همدستی این دو فاکتور است که یک شبیه‌ساز را به واقعیت نزدیک می‌کنند.

دقت بالا DMG در شبیه‌سازی

سفتی مکانیزم رانندگی، اصطکاک موتورها و وزن اجزا، همگی در کارکرد شبیه‌ساز مهم هستند. سازنده مدعی است که DMG پهنای باندی تا ۱۰۰ هزتر را دارد. وارن می‌گوید که این پهنای باند دو برابر پهنای باند سیستم‌های رقیب است. برای اینکه به اهمیت این المان در پویایی سیستم پی ببرم، پشت فرمان شبیه‌ساز نشستم. همانطور که گفتم، این شبیه‌ساز واقعا خیر‌کننده است.

هرچه تاخیر کمتر باشد، تغییر جهت خودرو را بهتر حس می‌کنید. ورودی‌های تیز فرمان و ضربات سرعت‌گیرهای کناری پیست همگی با دقت بالایی به من منتقل می‌شدند. از دیگر نکته‌هایی که این سیستم را نسبت‌به رقبایش متمایز می‌سازد می‌توان به توانایی آن برای نمایان‌سازی نقوص کوچک سطح جاده و پیست اشاره کرد. صدا نیز به‌خوبی و از طریق گوشی بزرگ به راننده منتقل می‌گردد.

من به سواری خودروهای نه‌چندان راحت عادت کرده‌ام؛ تنها در چند سال اخیر است که شاهد راحت‌ترشدن واقعی سواری خودروها به معنی واقعی شده‌ایم. به گفته وارن هم‌اکنون تمام شرکت‌های خودروسازی به دنبال بهبود کیفیت سواری خود هستند. او می‌گوید که تاکیدش در حذف المان‌های کوچک است تا بتواند شبیه‌سازی سواری خوبی را ارائه دهد:

شرکت‌های خودروسازی بیشتر به بررسی کیفیت سواری خودروهایشان علاقه دارند اما دیگر نیازی به ساخت نمونه‌های اولیه ندارند. تا کنون فناوری این کار وجود نداشته است. حال اما این تکنولوژی وجود دارد.

تاریخچه شبیه‌سازهای رانندگی

در نزدیکی محل زندگی‌ام یک فرودگاه متروکه وجود دارد که میزبان دسته‌ای ساختمان‌ها، دفاتر و پناهگاه‌ها است. یک ساختمان مربعی نیز وجود دارد که درونش چند اتاق کوچک و یک اتاق بزرگ وجود دارد؛ با این وجود آنقدر بزرگ نیست که بتواند چند خودروی واقعی را در خود جای دهد.

این ساختمان جایگاه یک «Link Trainer» است؛ نخستین شبیه‌ساز هواپیما جهان که روی پایه‌های هیدرولیکی سوار شده و به خلبان خود، نحوه پرواز در شرایط سخت را نیز آموزش می‌دهد. در دوره‌ای خاص از این دستگاه استفاده بسیار زیادی می‌شد. استفاده تا جایی زیاد بود که سازنده هر ۴۵ دقیقه یکی از آن را می‌ساخت. تجارت شبیه‌سازها از آنجا آغاز شد؛ سپس شبیه‌سازهای خودرویی نیز به‌عنوان شاخه‌ای از شبیه‌سازهای هواپیما توسعه یافتند.

درست است که با تغییر موقعیت ضربه‌زن‌های هیدرولیکی می‌توانید حس تغییر جهت را در خلبان ایجاد کنید اما این مورد برای خودروها صدق نمی‌کند؛ آن‌ها به درآمد بسامد زیادی نیاز دارند. از دشواری‌های این راه هم می‌توان به شبیه‌سازی نیروی g اشاره کرد. متخصصان با استفاده از سفت‌کردن کمربند راننده یا استفاده از صندلی‌های g، این شبیه‌سازی را انجام می‌دهند. ایجاد حس نیروی g باعث می‌گردد تا بازیکن یا راننده احساس درگیری (مثبت) بیشتری در روند رانندگی خود داشته باشد اما برای یک مهندس که قصد بهبود خودرو را دارد، چیزی جز یک جواس‌پرتی نیست!