تحسين استراتيجية السباق في رياضة السيارات: قوة الاختزال والقطع الجزئي والقطع الكلي

غالبًا ما نعتقد أن نجاح سيارة الفورمولا 1 خلال السباق يعود إلى سائقها أو قوتها الحصانية أو الديناميكا الهوائية، إلا أن الاستراتيجية (الانخفاض أو الانخفاض الزائد) يمكن أن يكون لها تأثير أكثر حسماً على النتائج. ففي نهاية المطاف، لا يهم مدى سرعة سيارتك إذا كانت استراتيجية التوقف السيئ تضعك في مؤخرة السباق. 

لعبت استراتيجية التقليل والتجاوز في السباق دورًا أكثر أهمية خلال العقود القليلة الماضية، فمع استمرار تطور الفرق وتقنياتها تقل الفوارق في الأداء بين السيارات. وفي ظل تشابه السرعة والأداء على الحلبة، قد يكون اتخاذ قرار استراتيجي جيد في بعض الأحيان الورقة الوحيدة التي يمكن للفرق أن تلعبها لتجاوز الخصم.

2021 سيارات الفورمولا 1 تصطف في طابور عند أحد المنعطفات في سباق جائزة موناكو الكبرى

استراتيجية السباق في الماضي 

قبل عام 2010، كانت اللوائح تسمح بإعادة التزود بالوقود، مما يعني أن الفارق في زمن اللفة بين سيارة شبه فارغة وسيارة ثقيلة مزودة بالوقود كان حوالي 1.5 ثانية. على الرغم من أن أداء مجموعة جديدة من الإطارات يمكن أن يقلل من هذا الفارق الزمني، إلا أنه كان من الصعب التغلب على هذه العقوبة بالكامل. لذا، أصبح الوقود المتغير المهيمن عند وضع استراتيجية السباق المثلى.  

ولكن بعد حظر التزود بالوقود، أصبح أداء الإطارات مرة أخرى العامل الاستراتيجي الأهم. وبالتالي، ركزت الفرق على إدارة تدهور الإطارات في محاولة لابتكار سيناريوهات للتغلب على منافسيها. 

منظر أمامي لفريق مرسيدس للفورمولا واحد وهو يكمل مرحلة الصيانة
أدت التغييرات في كتلة السيارة الناتجة عن إعادة التزود بالوقود إلى إحداث فارق كبير في الأداء. الائتمان: فورمولا 1

فهم أداء الإطارات

لفهم كيفية عمل القطع الناقص والقطع الزائد، نحتاج أولاً إلى فهم سلوك الإطارات.

يتأثر المطاط المستخدم في إطارات الفورمولا 1 اليوم بدرجة الحرارة والتباطؤ، لذا فإن زمن اللفة الذي يمكن أن تحققه السيارة يختلف بشكل كبير اعتماداً على مرحلة عمر الإطار. 

هناك في الأساس ثلاث مراحل رئيسية لأداء الإطارات خلال فترة القيادة: الإحماء والتثبيت والتحلل. تختلف كمية التماسك التي يولدها الإطار في كل مرحلة من هذه المراحل وفقاً لصلابة المركب (لين أو متوسط أو صلب). يوضح الرسم البياني أدناه الفرق الزمني النموذجي للفة بين مركب لين ومتوسط وقاسٍ خلال فترة السباق.

رسم بياني خطي ملون يوضح الفرق في زمن اللفة بين مركب الإطارات اللينة والقاسية والمتوسطة
  • ال الناعم الأسرع في التسخين وبالتالي فإنّه الأسرع في اللفة الأولى. ومع ذلك، عندما يبدأ المطاط اللين في السخونة الزائدة وبالتالي التآكل، ينخفض أداؤه بشكل ملحوظ في نهاية الفترة. 
  • إن الصلب ترتفع درجة حرارة المركب الصلب بشكل أبطأ وبالتالي يستغرق وقتًا أطول للإحماء ولهذا السبب يكون أبطأ ب 0.5 ثانية من المركب الناعم في اللفة 1. ومع ذلك، فإن المركب الأقسى أكثر مقاومة للسخونة الزائدة ويعاني من تآكل أقل، مما يحافظ على الأداء لفترة أطول وبحلول اللفة 30 يكون أسرع ب 0.7 ثانية من المركب الناعم.
  • ال المتوسط غالبًا ما يقع بين المركب القاسي واللين من حيث الأداء. على الرغم من صعوبة تسخين هذا المركب في بعض الأحيان، إلا أنه قد يكون من الصعب أحيانًا تسخينه وبالتالي يكون أبطأ بكثير من المركبين الصلب واللين في بداية الفترة.

يمثل الفارق الزمني في اللفة بين الإطارات القديمة والجديدة بالإضافة إلى المركبات المختلفة خلال مرحلتي الإحماء (الأصفر) والتحلل (البنفسجي) فرصة للفرق إما للتفوق على منافسيها أو التفوق عليهم.

ما هو التقويض؟

شرح تقويض F1

التقصير هي استراتيجية سباق يقوم فيها السائق بالتوقف قبل منافسه للحصول على أفضلية باستخدام إطارات أحدث. يكمن مفتاح هذه الاستراتيجية في ثلاث مراحل حاسمة: اللفة الداخلية والتوقف في نقطة الصيانة واللفّة الخارجية. يمكن للوقت الإجمالي المفقود أو المكتسب خلال هذه المراحل أن يؤدي إلى تجاوز ناجح، حيث تسمح الإطارات الجديدة للسائق الذي يقوم بالتوقف للصيانة بتسجيل أزمنة أسرع مقارنة بمنافس يستخدم إطارات أقدم وأبطأ.

في سيناريو القطع الناقص، يقوم السائق (أ) بالصيانة أولاً ويخسر وقتاً في الصيانة (حوالي 20 ثانية)، ولكن بمجرد عودته إلى المسار بإطارات جديدة، يمكنه إكمال لفة خارجية أسرع بكثير. وفي الوقت نفسه، يكمل السائق (ب) الذي بقي خارج الحلبة بإطارات مهترئة لفة داخلية أبطأ قبل أن يدخل إلى الصيانة في النهاية. وبحلول الوقت الذي يكمل فيه السائق (ب) توقفه، يكون السائق (أ) قد استفاد بالفعل من ميزة السرعة من الإطارات الطازجة ليكتسب موقعاً على المسار ويتجاوز السائق (ب).

رسم بياني خطي ملون يوضح الفرق الزمني النسبي بين السائق (أ) والسائق (ب) أثناء التقليل من السرعة

يكون التقليل فعّالاً بشكل خاص على الحلبات ذات التآكل العالي للإطارات أو التدهور الحراري، حيث توفر الإطارات الجديدة أداءً أفضل على الفور. تستفيد هذه الاستراتيجية من حقيقة أن الإطارات القديمة تتحلل بشكل كبير، مما يؤدي إلى إبطاء سرعة السيارة. إذا تم توقيتها بشكل مثالي، يمكن أن يساعد التقليل من السرعة السائق على التقدم على منافسيه من خلال الاستفادة من تماسك وسرعة الإطارات الجديدة.

العوامل الرئيسية لنجاح عملية تقويض ناجحة:

  • أداء الإطارات: توفّر الإطارات الأحدث تماسكاً وسرعة أفضل، مما يمنح السائق الذي يتوقف للصيانة أفضلية كبيرة. يعد توقيت التوقف للصيانة في وقت مبكر بما فيه الكفاية للاستفادة القصوى من هذه الإطارات الجديدة أمراً بالغ الأهمية.
  • إخلاء مساحة على المسار: لكي تنجح عملية التقليل من السرعة يجب على السائق أن ينضم إلى المسار مع وجود مساحة كافية أمامه لاستغلال الإطارات الجديدة دون أن يبطئ من سرعته بسبب حركة المرور. تسمح المساحة الخالية من حركة المرور للسائق بالاندفاع بقوة.
  • كفاءة التوقف عند نقطة الصيانة: يعد التوقف السلس والسريع للصيانة أمرًا ضروريًا. يمكن أن يؤدي التأخير في ممر الصيانة إلى إبطال ميزة الإطارات الطازجة، لذا فإن تقليل وقت الصيانة هو مفتاح نجاح عملية التوقف.
  • ظروف الحلبة: تُفضّل الحلبات التي تعاني من تدهور كبير في الإطارات على الحلبات التي تعاني من تدهور كبير في الإطارات، حيث توفر الإطارات الجديدة ميزة واضحة في السرعة. بالإضافة إلى ذلك، تلعب عوامل مثل إحماء الإطارات (أو عدمه) والهواء النقي أدواراً حاسمة.
  • متغيرات أخرى: يمكن للعناصر غير المتوقعة مثل الأعلام الصفراء أو سيارات الأمان أو سيارات الأمان الافتراضية أن تؤثر على نجاح التقليل من السرعة. تكون الاستراتيجية أكثر فعالية عندما لا تحدث مثل هذه الانقطاعات.

ما هو القطع الزائد؟

شرح التقطيع الزائد لـ F1

التجاوز هو استراتيجية سباق حيث يبقى السائق على الحلبة لفترة أطول من منافسه الذي يتوقف في وقت أبكر. الهدف من ذلك هو استخدام الهواء النظيف والحمولة الخفيفة للوقود (مع استهلاك الوقود) لتسجيل أزمنة أسرع أثناء وجود المنافس في مركز الصيانة، مما يؤدي في النهاية إلى اكتساب مركز على المسار بمجرد توقف السائق الذي قام بالتوقف قبل السائق الذي قام بالتجاوز. بعد التوقف للصيانة، يمكن للسائق الذي بقي خارج الحلبة (السائق (أ)) أن يتقدم على السائق الذي توقف قبل ذلك (السائق (ب))، مستفيداً من فارق الأداء الذي تم تحقيقه خلال تلك اللفات.

يتمثل أحد العوامل الرئيسية في استراتيجية القطع الزائد في أن السائق (ب)، بعد أن يكون السائق (ب) قد يواجه صعوبة في إحماء الإطارات أولاً، خاصةً إذا انتقل إلى مركب أكثر صلابة يستغرق وقتاً أطول للوصول إلى درجة الحرارة المثلى. في المقابل، غالباً ما يُطلب من السائق (أ) الضغط بقوة على الإطارات المهترئة، مما يزيد من أداء السيارة في الهواء النقي لتحقيق أفضلية زمنية. بعد عدة لفات من ذلك، عندما يقوم السائق (أ) بالصيانة أخيراً، قد ينضم السائق (أ) إلى المسار قبل السائق (ب)، وينجح في تنفيذ عملية التجاوز.

تمثيل بياني خطي ملون يوضح الفرق الزمني النسبي بين السائق (أ) والسائق (ب) أثناء التجاوز

العوامل الرئيسية لنجاح عملية القطع الزائد:

  • إدارة الإطارات: يجب أن يحافظ السائق الذي سيبقى في الخارج (السائق أ) على أزمنة اللفات التنافسية على الإطارات المهترئة، واستخراج أقصى أداء خلال تلك اللفات الحاسمة.
  • ظروف الحلبة: تُعدّ اللفات الزائدة شائعة على المسارات منخفضة التماسك أو منخفضة التدهور، أو في الظروف الرطبة حيث يستغرق الأمر عدة لفات خارجية لرفع درجة حرارة الإطارات. يمكن أن يؤدي الهواء النظيف والسيارة الأخف وزناً إلى لفات أسرع.
  • أداء المنافس: إذا واجه السائق (ب) الذي يستخدم إطارات جديدة زحاماً مرورياً أو واجه صعوبة في إحماء الإطارات، فإن ذلك يمنح السائق (أ) الأفضلية. وبالمثل، يمكن أن يكون القطع الزائد فعالاً عندما يكون هناك فارق كبير في الأداء بين السيارات، حيث يمكن للسيارة الأسرع استغلال الهواء النقي بعد توقف المنافس في الصيانة.

من خلال الاستفادة من هذه العوامل، يمكن أن يكون التجاوز الزائد استراتيجية قوية لاكتساب مركز على المسار، خاصةً عندما يلعب أداء الإطارات أو ظروف حركة المرور دوراً حاسماً.

تقصير في العمل

يُعدّ تجاوز الخصم خلال السباق انتصاراً حقيقياً، ومع ذلك، فإن النتيجة الكاملة للتجاوز أو التخطي الاستراتيجي لا تظهر حتى نهاية السباق. 

يوضح سباق جائزة البحرين الكبرى 2021 هذا الأمر بشكل جيد. تصميم حلبة الصخير صعب على الإطارات الخلفية وبالتالي يقدم فرصة جيدة للتقليل من الصدارة. خسر هاميلتون الصدارة لصالح فيرشتابن في اللفة الأولى وغيّر فريق مرسيدس استراتيجيته على الفور. عند نقطة الصيانة الأولى (1)، تخطى مرسيدس فريق ريد بُل بفارق 4 لفات مما سمح لهاميلتون بتجاوز فيرشتابن في اللفة 18. 

تمكّن هاميلتون بعد ذلك من بناء فارق 7 ثوانٍ أمام فيرشتابن وأكمل وقفة الصيانة الثانية (2) في اللفة 28. ومع ذلك، وللتغلب على التخفيض، قرر فريق ريد بُل تمديد عمر إطارات فيرشتابن لـ11 لفة أخرى لبناء تعويض عمر الإطارات. وبالتالي، بعد توقفه في نقطة الصيانة، سرعان ما لحق فيرشتابن بهاميلتون وقاتل من أجل الصدارة. على الرغم من أنه من الناحية الاستراتيجية كان من المفترض أن يفوز فيرشتابن إلا أن التجاوز الفاشل تركه في المركز الثاني.

رسم بياني خطي ملون يوضح الفارق الزمني النسبي بين هاميلتون وفيرستابن خلال سباق جائزة البحرين الكبرى 2021

قوة القطع الزائد الفعال

تجعل شوارع موناكو الضيقة من سباق الجائزة الكبرى هذا يهيمن عليه الازدحام المروري وتوفير الإطارات. التوقف عند نقطة الصيانة غير مرغوب فيه لأنه من الصعب حتى على السيارة السريعة التي تتمتع بأفضلية الإطارات أن تشق طريقها بين السيارات. 

في عام 2021، أدى ضعف موقع الانطلاق إلى جعل هاميلتون يتبع غاسلي خلال المرحلة الأولى. مع نفاد عمر الإطارات، بدأ هاميلتون مرحلة التوقف الأولى (1)، لكن غاسلي بقي خارج الحلبة لفة أخرى، متجاوزاً هاميلتون ليبقى في المقدمة في ألفا توري الأبطأ. 

يبقى فيتيل خارج السباق لفة أخرى ويتفوق على كل من هاميلتون وجاسلي، بينما يبقى بيريز الذي يتمتع بأفضلية كبيرة في أداء السيارة للفتين إضافيتين (2) ويتفوق على السائقين الثلاثة. قفزت هذه المناورة ببيريز من 5 ثوانٍ خلف هاميلتون إلى أكثر من 5 ثوانٍ أمامهما. في النهاية، لا يتجاوز هاميلتون غاسلي أبدًا، ويتوقف في النهاية لمحاولة اللفة الأسرع (3) في اللفة 66.

رسم بياني خطي ملون يوضح الفارق الزمني النسبي بين هاميلتون وجاسلي وفيتيل وبيريز خلال سباق جائزة موناكو الكبرى 2021

متى يجب استخدام التقليل من القطع مقابل القطع الزائد في رياضة السيارات

يعتمد الاختيار بين التقليل أو التقليل الزائد على عدة متغيرات، بما في ذلك خصائص المسار، ومعدلات تآكل الإطارات، وظروف السباق. على سبيل المثال، على الحلبات ذات معدلات التآكل العالية للإطارات، غالباً ما يكون القطع السفلي أكثر فعالية، حيث أن انخفاض الأداء على الإطارات القديمة يكون كبيراً. ومع ذلك، في المسارات التي يكون فيها تآكل الإطارات أقل حدة، يمكن أن يكون التقليل الزائد مفيداً، خاصةً إذا كان بإمكان السائق زيادة أزمنة اللفات إلى أقصى حد مع حمولة وقود أخف.

تلعب الظروف الجوية أيضاً دوراً مهماً. في الظروف الباردة، حيث تستغرق الإطارات وقتاً أطول للإحماء، قد يكون القطع الزائد أكثر ملاءمة لأن الإطارات الجديدة قد لا تقدم الأداء الأمثل على الفور. من ناحية أخرى، في الظروف الحارة، حيث تتحلل الإطارات بشكل أسرع، يمكن أن يعطي التقليل من السرعة ميزة سرعة أسرع.

علاوة على ذلك، تُعد القرارات الاستراتيجية المتعلقة بإدارة حركة المرور وتوقيت التوقف أمرًا بالغ الأهمية. يتطلب الانخفاض إلى الأسفل مساراً خالياً قبل التوقف، بينما قد يكون الانخفاض إلى الأسفل مفيداً إذا كان بإمكان السائق الاستفادة من الركض في الهواء الطلق قبل التوقف.

ندوة عبر الإنترنت: كيفية تحسين استراتيجية السباق وتحليلها

يستخدم برناديت كولينز، الرئيس السابق لاستراتيجية السباقات في فريق أستون مارتن للفورمولا 1، أمثلة حقيقية من سباقات الفورمولا 1 لمساعدتنا في تحليل الفروق الدقيقة في تقنيةRaceWatch وكيف يمكن تطبيقها في رياضات أخرى بما في ذلك كرة القدم والرجبي وغيرها.

يناقش كولينز كيف تلتقط الفرق أكثر من 1000 نقطة بيانات في الثانية الواحدة لتشغيل أكثر من مليوني محاكاة تنبؤية. ويتم ذلك خلال كل مرحلة بدءاً من جلسات التدريب، مروراً بالتجارب التأهيلية، وصولاً إلى التنفيذ في يوم السباق. يتم استيفاء كل منعطف ومواصفات ومحاكاة تنبؤية بدقة تحليلية.

ستتعلم في هذه الندوة عبر الإنترنت عن استراتيجية السباق وتحليله، ما يلي:

  • التكنولوجيا التي تدعم تحليلات فريق الفورمولا 1
  • استخدام المحاكاة التنبؤية للتأثير على نتائج الأداء
  • كيف يمكن لرياضات مثل كرة القدم والرجبي أن تستفيد من هذه التكنولوجيا في المستقبل
  • والمزيد

كيف يمكن أن تساعد أدوات استراتيجية السباق 

في بيئة السباق التي تتسم بالضغط الشديد، فإن اتخاذ قرارات دقيقة بسرعة أمر بالغ الأهمية للتفوق على المنافسين. لهذا السبب يعتمد الاستراتيجيون على أدوات برمجيات استراتيجية السباق مثل RaceWatch للتنبؤ بتدهور الإطارات ووتيرة وتوقفات الفرق الأخرى في مراكز الصيانة لمنحهم الثقة في قراراتهم.

منحنيات تدهور الإطارات المجهزة Racewatch من إحدى الجلسات

هل أنت مستعد لإحداث ثورة في استراتيجية السباق الخاصة بك؟

استفد من قوة RaceWatch من Catapult لاكتساب الميزة الاستراتيجية التي يمكن أن تقود فريقك إلى النصر. اكتشف التكنولوجيا التي تُمكِّن فرق رياضة السيارات من إتقان فن التقليل من السرعة والقطع الزائد. اكتشف RaceWatch الآن.

مقالة كتبها: جيما هاتون

هل أنت مستعد لاكتساب ميزة تنافسية؟