Challenge

소규모 팀과 제한된 예산으로 새로운 자동차 개념 및 접근 방식을 개발, 테스트 및 검증하고 고성능 자동차를 설계 및 제작해야 합니다.

Solution

SOLIDWORKS 설계 및 SOLIDWORKS Flow Simulation 전산 유체 역학(CFD) 해석 소프트웨어를 구축합니다.

Results

  • Flow Simulation과 테스트 결과 간 98%의 상호 연관성을 실현
  • 차량의 공기 역학 및 성능 개선
  • 특허 출원 중인 혁신적인 서스펜션 설계 도입
  • 4인 규모의 팀이 24대 이상의 고성능 자동차를 설계 및 제작

Palatov Motorsport는 고성능 자동차, 부품 및 액세서리를 설계하고 제조합니다. Palatov 차량은 주로 아마추어들이 경주 트랙에서 즐기는 레크리에이션 트랙 경주용으로 사용되나, 공도 차량으로 등록 가능한 모델도 생산합니다. 이 특수 자동차 제조업체는 탁월한 가치를 제공하는 뛰어난 성능의 설계를 제작 및 구축하기 위해 노력하고 있습니다. Palatov Motorsport는 개별 빌드부터 소형 및 중형 특수 차량에 이르는 다양한 맞춤형 자동차 분야에서 서스펜션 같은 부품을 성공적으로 설계 및 공급해왔습니다.

관리 파트너 Dennis Palatov는 2008년 Palatov Motorsport를 설립하기 전 기계 엔지니어로 일하며 컴퓨터 인클로저를 설계했습니다. 그러한 제조 능력으로 3D 설계 플랫폼이 필요해져 1995년 사용 가능한 여러 설계 솔루션을 평가한 뒤 SOLIDWORKS® 3D 설계 소프트웨어를 선택했고, 이후 가장 선호하는 설계 도구로 활용해왔습니다. Palatov는 “Pro/ENGINEER®의 경우 값비싼 워크스테이션이 필요하고 사용이 번거로웠습니다.”라고 회상합니다.

“PC 기반 솔루션을 원했기 때문에 SOLIDWORKS를 평가해 보기로 했습니다. 사용자 설명서를 보지도 않았지만, 즉시 SOLIDWORKS를 사용할 수 있었습니다. 소프트웨어가 매우 직관적이고 제가 생각하는 대로 작동하기 때문에, 머릿속 아이디어를 현실로 원활하게 옮길 수 있습니다.”

이러한 경험을 토대로 Palatov Motorsport는 어렵지 않게 SOLIDWORKS를 선택했습니다. Palatov는 “공차가 엄격한 차량을 제가 처음부터 직접 설계하고 4인 규모의 팀이 어셈블리 작업을 진행합니다.”라고 말합니다. “특수 차량은 대체로 20 ~ 30인 이상 규모의 팀이 개발하는 것이 보통입니다. Palatov Motorsport의 작업 방식은 SOLIDWORKS가 없다면 불가능했을 겁니다. SOLIDWORKS 소프트웨어는 발전과 개선을 거듭하면서 정말 멋진 도구가 되었습니다.”

이 업체는 공기 역학 성능을 최적화하기 위해 2012년 통합형 SOLIDWORKS Flow Simulation 전산 유체 역학(CFD) 해석 소프트웨어를 추가했습니다. SOLIDWORKS를 통한 표준화와 마찬가지로 Palatov Motorsport가 SOLIDWORKS Flow Simulation을 선택한 이유는 우수한 직관성과 SOLIDWORKS 설계 환경 내 작동 성능 그리고 정확한 결과 도출 능력이었습니다.

 

FLOW SIMULATION을 통한 공기 역학 개선

Palatov Motorsport는 SOLIDWORKS Flow Simulation 소프트웨어를 통해 공기 흐름, 드래그, 다운 포스가 차의 성능에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해하고 자사 차량의 공기 역학을 개선할 뿐 아니라 공기 역학 요소를 운전자의 선호도에 맞춰 유연하게 조정할 수 있습니다. 일례로, 해발 4,300미터에서 156개의 커브를 돌며 19.98km를 달리는 파이크스 피크 인터내셔널 힐 클라임(IHC, International Hill Climb) 경주를 위한 특수 차량 D1PPS(Pike’s Peak Special)도 SOLIDWORKS Flow Simulation을 사용해 개발되었습니다.

Palatov는 “SOLIDWORKS Flow Simulation 소프트웨어를 사용해 D1PPS상의 흐름 해석을 실행한 다음 그 결과를 물리적 테스트를 통해 얻은 실제 데이터와 비교했습니다.”라고 설명합니다. “SOLIDWORKS Flow Simulation 결과와 실제 데이터가 98% 일치하는 것을 발견하면서 공기 역학 성능을 개선하는 데 이 제품을 확실히 믿을 수 있게 되었습니다. 해당 차량의 경우 100mph에서 400파운드의 다운포스를 계속 유지하고 있지만, 결과 데이터를 사용해 포스의 전면/후면 배분을 최적화하고 공기 역학적으로 조절을 가했습니다.”

저희 소규모 팀은 SOLIDWORKS 솔루션을 사용해 신개념을 빠르게 개발하고, 파이크스 피크의 가파르고 굽이진 슬로프에서 이를 증명해 보임으로써 고성능 자동차의 개념을 새롭게 정의할 수 있습니다.

Dennis Palatov
설립자 겸 전무

Palatov는 회사의 특허 출원 중인 혁신적인 서스펜션 설계를 최적화하는 데도 SOLIDWORKS 솔루션을 활용하여 안티 롤 바와 세 번째 에어로-어시스트 스프링을 없애고 핸들링을 개선했습니다. Palatov는 “지오메트리를 활용해 휠 레이트 급수를 5에서 1로 줄일 수 있는 명확하고 단순한 해결 방안을 발견했습니다.”라고 말합니다.

그는 “관계와 방정식을 스케치에 정의한 다음 SOLIDWORKS 3D 스케치와 SOLIDWORKS 파라미터 기능을 해석 도구로 사용했습니다.”라며 말을 잇습니다. “점진적 반복을 통해 주요 치수를 변경하는 방법으로 원하는 성능에 도달하도록 설계를 빠르게 최적화할 수 있었습니다.”

 

파이크스 피크 인터내셔널 힐 클라임 우승

Palatov Motorsport는 회사 차량을 시연하기 위해 2012년부터 자동차의 동력과 핸들링, 성능을 시험하는 파이크스 피크 IHC 경주에 참여했습니다. Palatov Motorsport 차량은 안전 검사 통과 외에는 기술적 제약이 없는 2012년 언리미티드 클래스(Unlimited Class) 경주와 스톡/스트리트 차량을 위한 2015년 오픈 클래스(Open Class)에서 우승했습니다.

Palatov는 “파이크스 피크 인터내셔널 힐 클라임은 제가 항상 우승을 바래온 경기입니다.”라고 강조합니다. “우리의 비주류적인 아이디어가 최상급 국제 경기에서 어떤 성과를 내고 어떤 성능을 입증할 것인지 보여줄 수 있는 유일한 장소이기 때문입니다. 저희 소규모 팀은 SOLIDWORKS 솔루션을 사용해 신개념을 빠르게 개발하고, 파이크스 피크의 가파르고 굽이진 슬로프에서 이를 증명해 보임으로써 고성능 자동차의 개념을 새롭게 정의할 수 있습니다.”