L'effetto della superficie della pista sulla strategia di gara

Elaborare una strategia di gara efficace in Formula 1 comporta l'analisi di una complessa serie di variabili. Mentre fattori come l'usura degli pneumatici e il consumo di carburante sono ben noti, la superficie della pista gioca un ruolo sorprendentemente importante.

La rugosità, la composizione e persino il colore di un tracciato possono influenzare i livelli di aderenza, rendendoli una considerazione critica per i team che cercano di ottenere un vantaggio. Analizziamo come l 'evoluzione della pista in F1, la temperatura della pista e i diversi tipi di superfici influenzano le strategie di gara.

Conoscere i diversi tipi di superfici dei binari

La superficie della maggior parte degli autodromi è costituita da asfalto, che è una miscela di legante bituminoso con un aggregato, come pietre e ghiaia. In genere, l'asfalto viene applicato su strati di roccia e pietra frantumata con la tecnica dello Stone Mastic Asphalt.

Il tipo di superficie della pista, comprese laqualità e le caratteristiche dell'asfalto, può variare in modo significativo da un circuito all'altro, influenzando l'aderenza e la durata dei pneumatici.

È interessante notare che le pietre all'interno dell'asfalto possono avere un tale effetto sul livello di aderenza, che spesso i nuovi circuiti di tutto il mondo importano pietre da cave specifiche nel Regno Unito per garantire una superficie della pista di alta qualità.

Micro e macro rugosità

Per caratterizzare la consistenza dei diversi tipi di superfici dei binari, gli ingegneri analizzano la macro e la micro rugosità. La macro rugosità si riferisce alla levigatezza della disposizione delle pietre, mentre la micro rugosità è la levigatezza delle singole pietre. 

Ad esempio, una superficie ha una macro-ruvidità elevata se ci sono grandi spazi vuoti tra le pietre e le pietre sporgono, creando i picchi mostrati nella traccia verde del diagramma sottostante. Se invece questi spazi sono riempiti di materiale, la superficie ha una macro rugosità bassa.

Se invece la superficie delle pietre è ruvida, la micro rugosità è elevata, mentre se le pietre sono levigate, la micro rugosità è bassa.

Aderenza del pneumatico

I pneumatici generano aderenza in due modi: per indentazione e per adesione.

Entrambi i meccanismi coinvolgono la viscoelasticità della gomma che si deforma in modo asimmetrico generando una forza di attrito, nota anche come aderenza. L'indentazione è il caso in cui la gomma viene eccitata dalla rugosità del binario, mentre l'adesione è il caso in cui si forma un legame molecolare tra la gomma e il binario, come mostrato nell'illustrazione seguente. 

La rugosità della pista influisce in modo significativo sulla quantità di forza di attrito generata tra la gomma e la pista.

Se questa forza di attrito, o aderenza, è troppo bassa, il pneumatico slitta sulla superficie della pista e si consuma. Ciò aumenta il degrado dello pneumatico e ne riduce la durata, causando un mal di testa agli strateghi che devono ridefinire la lunghezza degli stint.

Come l'evoluzione del tracciato in F1 influenza la strategia di gara

L'evoluzione della pista in F1 si riferisce all'aumento graduale dell'aderenza quando la gomma viene depositata sulla pista dagli pneumatici, soprattutto nelle aree ad alto attrito come le zone di frenata e gli apici. Questo strato di gomma migliora i tempi sul giro durante la sessione, ma può essere influenzato da fattori come la pioggia o il vento, che possono lavare via la gomma, lasciando una pista "verde" o "sporca" con un'aderenza ridotta.

Le piste temporanee, come il circuito di Formula E di Berlino, spesso mostrano una rapida evoluzione della pista a causa del frequente accumulo di gomma, soprattutto sulle superfici in cemento. I team di F1 monitorano attentamente l'evoluzione della pista, regolando le loro strategie per tenere conto delle variazioni dei livelli di aderenza durante ogni sessione.

Temperatura della pista

Anche la temperatura della pista può influire sulla quantità di aderenza disponibile. Le temperature più elevate della pista comportano un aumento della temperatura degli pneumatici, che spesso possono raggiungere il loro campo di lavoro, aumentando l'aderenza. Tuttavia, temperature della pista estremamente elevate possono provocare graining e blistering. D'altro canto, le basse temperature della pista rendono difficile la deformazione della gomma e quindi la generazione di attrito. 

Questa fluttuazione dell'aderenza è il motivo per cui i team tengono sotto controllo le condizioni meteorologiche e la temperatura della pista durante la sessione. Le giornate limpide e soleggiate riscaldano rapidamente la pista, in particolare quelle appena posate, che spesso sono più scure e quindi assorbono più calore. Una giornata nuvolosa, invece, può ridurre le temperature della pista fino a 20 gradi centigradi (68 gradi F). 

La riasfaltatura e la sua influenza sulle condizioni del tracciato

La riasfaltatura di una pista può modificare drasticamente la strategia di gara. Le nuove superfici sono spesso sigillate con bitume, creando una macro e micro struttura liscia che inizialmente offre una bassa aderenza. Un esempio è stato il Gran Premio di Turchia del 2020, dove la pista appena riasfaltata aveva un'aderenza minima, causando difficoltà agli pneumatici sia sull'asciutto che sul bagnato.

In altri casi, come al Texas Motor Speedway nel 2021, alcune sezioni della pista sono state trattate con PJ1 TrackBite per aumentare l'aderenza nelle gare NASCAR. Sfortunatamente, questo trattamento della superficie ha fornito un'aderenza limitata ai pneumatici Firestone di IndyCar, creando una linea di corsa stretta che ha cambiato completamente i tempi sul giro e le strategie di pit stop.

Come i team di F1 usano la tecnologia per gestire le condizioni della pista

Purtroppo non esiste una misura diretta delle condizioni della pista e quindi i team devono affidarsi a strumenti come RaceWatch per raccogliere tutti i vari flussi di dati in un'unica piattaforma. In questo modo, gli strateghi possono monitorare in tempo reale le condizioni meteorologiche, le temperature della pista, i tempi sul giro e altro ancora, per capire lo stato della pista durante ogni sessione e nel corso del weekend. Gli pneumatici anteriori che si sgranano durante la sessione di prove del venerdì possono facilmente diventare pneumatici posteriori in fiamme durante la gara della domenica. 

Per comprendere il comportamento degli pneumatici, gli strateghi definiscono le curve di degrado per ogni tipo di mescola. Queste curve illustrano come il riscaldamento, l'usura e il surriscaldamento dovrebbero modificare i tempi sul giro in uno stint per ciascuna mescola.

Le condizioni della pista, la temperatura e anche solo un tratto di pista riasfaltato possono cambiare completamente il modo in cui appaiono, ed è per questo che software come RaceWatch che aggiorna le curve degli pneumatici in tempo reale è uno strumento fondamentale per gli strateghi.

Utilizzo delle curve di degrado per le simulazioni di strategia

RaceWatch traccia automaticamente una curva di degrado per ogni corsa di ogni pilota durante la sessione. Queste curve vengono poi mediate per ottenere una stima più affidabile del degrado degli pneumatici per ogni mescola, eliminando le corse non rappresentative.

Una volta perfezionate, queste curve di degrado vengono utilizzate nelle simulazioni di strategia per prevedere come si svolgerà la gara per diverse strategie di pit stop e lunghezze di stint. Questo aiuta lo stratega a definire il numero ottimale di pit-stop e quale mescola utilizzare per quale stint per ottenere il miglior tempo complessivo di gara.

Punti di forza

1. Evoluzione della pista in F1: Quando la gomma si accumula sulla pista, l'aderenza aumenta, influenzando i tempi sul giro e la strategia. La pioggia o il vento possono lavare via questo strato, riportando la pista a uno stato "verde" con minore aderenza.
2. Temperatura della pista in F1: temperature più elevate aumentano l'aderenza degli pneumatici, ma possono portare a problemi di surriscaldamento e degrado. Le temperature più basse riducono la flessibilità degli pneumatici, rendendo più difficile la generazione di attrito.
3. Diversi tipi di superfici di pista: La composizione, la rugosità e le tecniche di riasfaltatura di una pista possono influenzare in modo significativo l'aderenza e il degrado degli pneumatici.

Comprendere la complessa interazione tra l'evoluzione del tracciato, la temperatura della pista e le diverse superfici è essenziale per gli strateghi della F1. Questi elementi influenzano direttamente l'usura degli pneumatici, i livelli di aderenza e la strategia di gara. Con l'aiuto di strumenti avanzati di integrazione dei dati come RaceWatch, i team possono adattarsi alle condizioni della pista in tempo reale, ottimizzando le loro strategie per ottenere le migliori prestazioni possibili.

Come gestire l'effetto della superficie della pista e ottimizzare la strategia di gara

Per approfondire le complessità della strategia di gara e il ruolo fondamentale della tecnologia negli sport motoristici, il webinar "Come ottimizzare la strategia e l'analisi di gara" fornisce preziose indicazioni.

Il webinar vede la partecipazione di Bernadette Collins, ex responsabile della strategia di gara del team Aston Martin di F1, che si basa su esempi reali di gare di F1 per illustrare le complessità della tecnologia RaceWatch :

Gli spettatori del webinar potranno comprendere a fondo come i team di F1 sfruttano la tecnologia per acquisire più di 1.000 punti di dati al secondo, alimentando oltre 2 milioni di simulazioni predittive durante le sessioni di prove, le qualifiche e il giorno stesso della gara.

Principali risultati del webinar sulla strategia e l'analisi della gara:

• Approfondimento sulla tecnologia alla base dell 'analisi nei team di F1.
• Il ruolo delle simulazioni predittive nella definizione dei risultati delle prestazioni.
• Applicazioni potenziali della tecnologia di analisi degli sport motoristici nel calcio, nel rugby e non solo.
• Uno sguardo approfondito su come gli sport possono sfruttare la tecnologia per i progressi futuri.

Questa sessione è imperdibile per gli appassionati e i professionisti desiderosi di comprendere la struttura tecnologica della strategia di gara in F1 e il suo potenziale crossover in altre arene sportive.

Articolo scritto da: Gemma Hatton