Vliv povrchu trati na strategii závodu

Vytvoření efektivní závodní strategie v Formule 1 zahrnuje analýzu celé řady proměnných. Zatímco faktory jako opotřebení pneumatik a spotřeba paliva jsou dobře známé, samotný povrch trati hraje překvapivě významnou roli.

Drsnost, složení a dokonce i barva trati mohou ovlivnit úroveň přilnavosti, což je pro týmy při snaze o získání náskoku velmi důležité. Podívejme se, jak vývoj trati v F1, teplota trati a různé typy povrchů ovlivňují závodní strategie.

Porozumění různým typům povrchů kolejí

Povrch většiny závodních drah tvoří asfalt, což je směs asfaltového pojiva s kamenivem, jako jsou kameny a štěrk. Obvykle se tento asfalt nanáší na vrstvy drceného kamení a kamene technikou Stone Mastic Asphalt.

Typ povrchu trati - včetněkvality a vlastností asfaltu - se může na jednotlivých okruzích výrazně lišit, což má vliv na přilnavost a odolnost pneumatik.

Je zajímavé, že kameny v asfaltu mohou mít takový vliv na úroveň přilnavosti, že nové okruhy z celého světa často dovážejí kameny z určitých lomů ve Velké Británii, aby zajistily kvalitní povrch trati.

Mikro a makro drsnost

Pro charakterizaci textury různých typů povrchů kolejí analyzují inženýři makro a mikro drsnost. Makrodrsnost se týká hladkosti uspořádání kamenů, zatímco mikrodrsnost je hladkost jednotlivých kamenů. 

Povrch má například vysokou makrodrsnost, pokud jsou mezi kameny velké mezery a kameny vyčnívají a vytvářejí vrcholy znázorněné v zelené stopě na níže uvedeném obrázku. Pokud jsou však tyto mezery vyplněny materiálem, pak má povrch nízkou makrodrsnost.

Pokud je povrch samotných kamenů drsný, je mikrodrsnost vysoká, ale pokud jsou kameny leštěné a hladké, je mikrodrsnost nízká.

Přilnavost pneumatik

Přilnavost pneumatiky se vytváří dvěma způsoby: vtlačováním a přilnavostí .

Oba mechanismy zahrnují viskoelasticitu pryže, která se asymetricky deformuje a vytváří třecí sílu, známou také jako přilnavost. Vtlačování je způsobeno rozrušením pryže v důsledku nerovnosti dráhy a adheze je způsobena vytvořením molekulární vazby mezi pryží a dráhou, jak je znázorněno na obrázku níže. 

Drsnost dráhy významně ovlivňuje velikost třecí síly, která vzniká mezi gumou a dráhou.

Pokud je tato třecí síla neboli přilnavost příliš malá, pneumatika se na povrchu dráhy smykuje a opotřebovává. Tím se zvyšuje degradace pneumatiky, což zkracuje její životnost a způsobuje bolest hlavy stratégům, kteří musí znovu stanovit délku stintu.

Jak vývoj tratí v F1 ovlivňuje strategii závodu

Vývoj stopy v F1 znamená postupné zvyšování přilnavosti, jak se na trati usazuje guma, zejména v oblastech s vysokým třením, jako jsou brzdné zóny a nájezdy na vrcholky. Tato vrstva gumy zlepšuje časy na kolo v průběhu tréninku, ale může být ovlivněna faktory, jako je déšť nebo vítr, které mohou gumu smýt a zanechat "zelenou" nebo "špinavou" trať se sníženou přilnavostí.

Na dočasných tratích, jako je berlínský okruh Formule E, dochází často k rychlému vývoji trati kvůli častému nánosu gumy, zejména na betonovém povrchu. Týmy F1 pečlivě sledují vývoj trati a v průběhu každého tréninku upravují své strategie s ohledem na změny úrovně přilnavosti.

Teplota trati

Na přilnavost pneumatik může mít vliv také teplota trati. Vyšší teploty trati vedou k vyšším teplotám pneumatik, které se často dostanou do jejich pracovního rozsahu, čímž se zvýší přilnavost. Extrémně vysoké teploty na trati však mohou způsobit zrnění a tvorbu puchýřů. Na druhou stranu nízké teploty na trati ztěžují deformaci pryže, a tím vytvářejí tření. 

Toto kolísání přilnavosti je důvodem, proč týmy během tréninku pečlivě sledují počasí a teplotu trati. Jasné a slunečné dny trať rychle zahřejí, zejména nově položené tratě, které jsou často tmavší, a proto absorbují více tepla. Zatímco zatažený den může snížit teplotu trati až o 20 stupňů Celsia (68 stupňů F). 

Obnova povrchu a její vliv na stav trati

Obnovení povrchu trati může zásadně změnit strategii závodu. Nové povrchy jsou často opatřeny asfaltem, který vytváří hladkou makro a mikrostrukturu, jež zpočátku nabízí nízkou přilnavost. Příkladem toho byla Velká cena Turecka 2020, kde nově obnovená trať měla minimální přilnavost, což způsobilo problémy s pneumatikami na suchu i na mokru.

V jiných případech, například na okruhu Texas Motor Speedway v roce 2021, byly úseky dráhy ošetřeny přípravkem PJ1 TrackBite, aby se zvýšila přilnavost pro závody NASCAR. Bohužel tato úprava povrchu poskytla omezenou přilnavost pneumatikám Firestone týmu IndyCar a vytvořila úzkou závodní dráhu, která zcela změnila časy na kolo a strategii zastávek v boxech.

Jak týmy F1 využívají technologie ke zvládání podmínek na trati

Bohužel neexistuje žádné přímé měření stavu trati, a tak se týmy musí spoléhat na nástroje, jako je např. RaceWatch které shromažďují všechny různé datové toky do jedné platformy. Stratégové tak mohou v reálném čase sledovat počasí, teplotu trati, časy na kolo a další údaje, aby pochopili stav trati v průběhu každého tréninku i celého víkendu. Z obrušování předních pneumatik během pátečního tréninku se mohou snadno stát puchýře na zadních pneumatikách v nedělním závodě. 

Aby bylo možné lépe pochopit chování pneumatik, definují stratégové pro každý typ směsi pneumatiky křivky degradace. Tyto křivky znázorňují, jak se očekává, že zahřátí, opotřebení a přehřátí změní časy na kolo během stintu pro každou směs.

Stav trati, teplota a dokonce i jen obnovený úsek trati mohou zcela změnit jejich vzhled, a proto software jako např. RaceWatch který aktualizuje křivky pneumatik v reálném čase, je pro stratégy důležitým nástrojem.

Použití degradačních křivek pro simulace strategie

RaceWatch automaticky vykresluje degradační křivku pro každou jízdu každého jezdce v průběhu tréninku. Tyto křivky se pak zprůměrují, aby se získal spolehlivější odhad degradace pneumatik pro každou směs, přičemž nereprezentativní jízdy se odstraní.

Po upřesnění se tyto degradační křivky používají při simulacích strategie k předvídání vývoje závodu při různých strategiích zastávek v boxech a délkách stintů. To pomáhá stratégovi určit optimální počet zastávek v boxech a směs, kterou má použít pro který stint, aby dosáhl nejrychlejšího celkového času závodu.

Klíčové poznatky

1. Vývoj trati v F1: Jak se na trati hromadí guma, zvyšuje se přilnavost, což má vliv na časy na kolo a strategii. Déšť nebo vítr může tuto vrstvu smyt, čímž se trať vrátí do "zeleného" stavu s nižší přilnavostí.
2. Teplota trati v F1: Vyšší teploty zvyšují přilnavost pneumatik, ale mohou vést k jejich přehřívání a degradaci. Nižší teploty snižují pružnost pneumatik a ztěžují vytváření tření.
3. Různé typy povrchů kolejí: Složení, drsnost a techniky obnovy povrchu trati mohou významně ovlivnit přilnavost a degradaci pneumatik.

Pochopení složité interakce mezi vývojem trati, její teplotou a různými povrchy je pro stratégy F1 zásadní. Tyto prvky přímo ovlivňují opotřebení pneumatik, úroveň přilnavosti a strategii závodu. S pomocí pokročilých nástrojů pro integraci dat, jako je RaceWatch, se mohou týmy přizpůsobovat podmínkám na trati v reálném čase a optimalizovat své strategie tak, aby dosáhly co nejlepšího výkonu.

Jak zvládnout vliv povrchu trati a optimalizovat závodní strategii

Chcete-li proniknout hlouběji do složitosti závodní strategie a klíčové role technologií v motorsportu, webinář s názvem "Jak optimalizovat závodní strategii a analýzu" vám poskytne neocenitelné informace.

Webináře se účastní Bernadette Collinsová, bývalá šéfka závodní strategie týmu F1 Aston Martin, která na příkladech skutečných závodů F1 vysvětluje složitosti technologie RaceWatch :

Diváci webináře získají ucelenou představu o tom, jak týmy F1 využívají technologii pro sběr více než 1 000 datových bodů za sekundu, která umožňuje více než 2 miliony prediktivních simulací během tréninků, kvalifikačních kol a samotného dne závodu.

Hlavní poznatky z webináře o strategii a analýze závodů:

• Nahlédnutí do technologie, která je základem analýzy v týmech F1.
• Úloha prediktivních simulací při utváření výsledků výkonu.
• Potenciální využití technologie analýzy motoristického sportu ve fotbale, ragby a dalších odvětvích.
• Podrobný pohled na to, jak může sport využít technologie pro budoucí pokrok.

Toto zasedání je povinné pro nadšence a profesionály, kteří chtějí porozumět technologickému základu závodní strategie v F1 a jejímu potenciálnímu přesahu do jiných sportovních oblastí.

Autorem článku je: Autor: Gemma Hatton