路面がレース戦略に及ぼす影響
F1における効果的なレース戦略 フォーミュラ1では、複雑な変数を分析する必要がある。タイヤの摩耗や燃料消費といった要素はよく知られているが、路面そのものが驚くほど重要な役割を果たしている。
サーキットの粗さ、構成、そして色さえもグリップレベルに影響する可能性があり、優位に立とうと努力するチームにとって重要な考慮事項となっている。F1におけるサーキットの進化、路面温度、異なるタイプの路面がレース戦略にどのような影響を及ぼすのかを探ってみよう。
さまざまなタイプの路面を理解する
ほとんどの競馬場の路面は、アスファルトで構成されている。アスファルトは、アスファルトバインダーと石や砂利などの骨材との混合物である。通常、このアスファルトは砕石や石の層の上に、ストーン・マスチック・アスファルトという技術を使って敷かれる。
アスファルトの質や特性など、路面のタイプはサーキットによって大きく異なり、タイヤのグリップや耐久性に影響を与える。
興味深いことに、アスファルトに含まれる石はグリップレベルに大きな影響を与えるため、世界中の新しいサーキットが、高品質の路面を確保するためにイギリスの特定の採石場から石を輸入することがよくある。
ミクロとマクロの粗さ
さまざまなタイプの路面の質感を特徴づけるために、エンジニアはマクロ粗さとミクロ粗さを分析する。マクロ粗さとは石の配列の滑らかさを指し、ミクロ粗さとは個々の石の滑らかさを指す。
例えば、砥石と砥石の間に大きな隙間があり、砥石が突き出て下図の緑色の軌跡に示すようなピークを形成している場合、表面のマクロ粗さは高い。しかし、これらの隙間が材料で埋まっている場合、表面のマクロ粗さは低くなる。
一方、石の表面がざらざらしている場合は、微小粗さが高くなるが、石が研磨されて滑らかな場合は、微小粗さは低くなる。
タイヤグリップ
タイヤがグリップを生み出す方法には2つ ある 。
どちらのメカニズムも、ゴムの粘弾性が非対称に変形し、グリップとしても知られる摩擦力を発生させる。圧痕は、ゴムがトラックの粗さによって励起されるところであり、接着は、下の図に示すように、ゴムとトラックの間に分子結合が形成されるところである。
トラックの粗さは、ゴムとトラックの間に発生する摩擦力の大きさに大きく影響する。
この摩擦力、つまりグリップ力が低すぎると、タイヤは路面を滑って摩耗してしまう。その結果、タイヤのデグラデーションが進み、摩耗寿命が短くなる。
F1のコース進化がレース戦略に与える影響
F1における "路面進化 "とは、タイヤが路面にラバーを堆積させ、特にブレーキングゾーンやエイペックスのような摩擦の大きい部分でグリップが徐々に向上することを指す。このラバー層はセッションを通じてラップタイムを向上させるが、雨や風などの影響でラバーが流され、グリップが低下した "グリーン "または "ダーティー "なコースになることもある。
ベルリンのフォーミュラEサーキットのような一時的なサーキットは、特にコンクリート路面ではゴムが頻繁に堆積するため、コースの進化が速いことが多い。F1チームはコースの進化を注意深く観察し、各セッション中のグリップレベルの変化を考慮して戦略を調整している。
トラック温度
路面温度もグリップ性能に影響する。路面温度が高ければタイヤの温度も高くなり、グリップを高めることができる。しかし、路面温度が極端に高くなると、グレーニングやブリスターが発生しやすくなる。一方、路面温度が低いとゴムが変形しにくくなり、摩擦が発生しやすくなる。
このグリップの変動が、チームがセッション中、天候と路面温度に細心の注意を払う理由だ。快晴の日は路面が急速に温まり、特に新しく敷設されたばかりの路面は暗くなっていることが多いため、熱を吸収しやすい。一方、曇り空の日は路面温度を20℃も下げる。
再舗装と路面状態への影響
コースの再舗装はレース戦略を大きく変える可能性がある。新しい路面は多くの場合、アスファルトで密封され、滑らかなマクロおよびミクロのテクスチャーが形成されるが、当初はグリップが低い。その一例が2020年のトルコGPで、再舗装されたばかりのコースはグリップが低く、ドライでもウェットでもタイヤが苦戦した。
また、2021年のテキサス・モーター・スピードウェイのように、NASCARのレース用にグリップを高めるためにコースの一部をPJ1トラックバイトで処理したケースもある。残念ながら、この路面処理ではインディカーのファイアストン・タイヤのグリップが制限され、狭いレーシング・ラインが形成され、ラップタイムとピットストップ戦略が完全に変わってしまった。
F1チームがテクノロジーを駆使してコースコンディションを管理する方法
残念なことに、コースコンディションを直接測定することはできないため、チームはRaceWatchのようなツールに頼らざるを得ない。こうすることで、ストラテジストは天候、路面温度、ラップタイムなどをリアルタイムでモニターし、各セッションや週末を通してのコースの状態を把握することができる。金曜日のプラクティス・セッションでフロントタイヤが磨り減ると、日曜日のレースではリアタイヤがブリスターになりやすい。
タイヤの挙動を理解するために、ストラテジストはコンパウンドごとにデグラデーションカーブを定義する。この曲線は、各コンパウンドのウォームアップ、摩耗、オーバーヒートによって、1スティントのラップタイムがどのように変化するかを示している。
路面コンディションや気温、路面が再舗装されただけでタイヤの見え方がガラリと変わってしまうのだ。
戦略シミュレーションのための劣化曲線の使用
RaceWatchは、セッション中、すべてのドライバーの各走行ごとにデグラデーションカーブを自動的にプロットします。これらの曲線は平均化され、各コンパウンドのタイヤのデグラデーションをより正確に推定することができる。
このデグラデーション曲線は、ピットストップの戦略やスティントの長さを変えた場合のレース展開を予測するための戦略シミュレーションに使用される。これにより、ストラテジストは最適なピットストップの回数や、どのスティントにどのコンパウンドを使用すればレース全体のタイムが最速になるかを定義することができる。
要点
- F1におけるトラックの進化：コース上にラバーが堆積するとグリップが増し、ラップタイムや戦略に影響を与える。雨や風はこの層を洗い流し、路面をグリップの低い "グリーン "の状態に戻す。
- F1における路面温度：気温が高いとタイヤのグリップは高まるが、オーバーヒートや劣化の問題につながる。気温が低いとタイヤの柔軟性が低下し、摩擦が発生しにくくなる。
- さまざまなタイプの路面：路面の組成、粗さ、再舗装技術は、タイヤのグリップと劣化に大きく影響する。
F1戦略家にとって、路面の進化、路面温度、さまざまな路面との複雑な相互作用を理解することは不可欠だ。これらの要素は、タイヤの摩耗、グリップレベル、レース戦略に直接影響します。RaceWatchのような高度なデータ統合ツールの助けを借りて、チームはリアルタイムのトラックコンディションに適応し、可能な限り最高のパフォーマンスを達成するために戦略を最適化することができる。
路面の影響を管理し、レース戦略を最適化する方法
レース戦略の複雑さとモータースポーツにおけるテクノロジーの重要な役割をより深く掘り下げるために、「レース戦略と分析を最適化する方法」と題されたウェビナーは貴重な洞察を提供してくれる。
このウェビナーでは、アストンマーティンF1チームの元レース戦略責任者であるバーナデット・コリンズが、実際のF1レースの事例をもとに、RaceWatchテクノロジーの複雑さを解き明かす：
ウェビナーの視聴者は、F1チームがどのようにテクノロジーを活用し、毎秒1,000以上のデータポイントを取得し、練習走行、予選ラウンド、レース当日を通じて200万回を超える予測シミュレーションを行っているかを包括的に理解することができる。
レース戦略と分析ウェビナーからの主な収穫：
- F1チームの分析を支えるテクノロジーに迫る。
- パフォーマンス結果の形成における予測シミュレーションの役割。
- モータースポーツ分析技術のサッカー、ラグビー、そしてそれ以外への応用の可能性。
- スポーツがどのようにテクノロジーを活用し、将来の進歩につなげることができるかを徹底検証する。
このセッションは、F1におけるレース戦略の技術的バックボーンや、他のスポーツ分野へのクロスオーバーの可能性を理解したい愛好家や専門家にとって必聴のものだ。
記事執筆者ジェマ・ハットン