Как работают Undercut и Overcut в гоночной стратегии?

Мы часто думаем, что успех Формула 1 Во время гонки автомобиль зависит от его водителя, мощности или аэродинамики, но стратегия (недорезка и перерезка) могут иметь гораздо более решающее влияние на результаты. В конце концов, не имеет значения, насколько быстра ваша машина, если из-за плохой стратегии пит-стопа вы оказались в конце поля. 

Стратегия сокращения и превышения гонки сыграла еще более важную роль за последние несколько десятилетий, поскольку команды и их технологии продолжать развиваться, различия в производительности между автомобилями уменьшаются. При одинаковом темпе и производительности на ходу иногда хороший стратегический ход может оказаться единственным козырем, который команды могут использовать, чтобы обогнать соперника.

Автомобили Формулы-1 2021 года стоят в очереди на Гран-при Монако

Гоночная стратегия в прошлом 

До 2010 года правила разрешали дозаправку, а это означало, что разница во времени прохождения круга между почти пустой машиной и тяжелой заправленной машиной составляла около 1,5 секунды. Хотя производительность нового комплекта шин могла бы сократить этот дефицит, полностью преодолеть этот недостаток было сложно. Таким образом, топливо стало доминирующей переменной при установлении оптимума. гоночная стратегия.  

Однако после запрета дозаправки характеристики шин вновь стали важнейшим стратегическим фактором. Следовательно, команды сосредоточились на управлении деградацией шин, чтобы попытаться разработать подрезать и перерез сценарии, чтобы обогнать своих конкурентов. 

Вид спереди на команду Mercedes Формулы-1, завершающую пит-стоп.
Изменения массы автомобиля в результате дозаправки привели к значительной разнице в производительности. КРЕДИТ: Формула 1

Понимание характеристик шин

Чтобы понять, как подрезает и перерезы Для работы нам сначала нужно понять поведение шин.

Резина, используемая сегодня Формула 1 На шины сильно влияют температура и гистерезис, поэтому время прохождения круга, которое может достичь автомобиль, значительно варьируется в зависимости от того, на каком этапе эксплуатации находится шина. 

По сути, существует три основных этапа работы шин во время отрезка: прогрев, стабилизация и ухудшение качества. Степень сцепления, создаваемая шиной на каждом из этих этапов, варьируется в зависимости от жесткости резиновой смеси (мягкая, средняя или жесткая). На графике ниже показана типичная разница во времени прохождения круга между составами Soft, Medium и Hard на протяжении всего отрезка времени.

Цветной линейный график, показывающий разницу во времени прохождения круга между мягким, твердым и средним составом шин.
  • The Мягкий Состав прогревается быстрее всех и поэтому имеет самое быстрое время прохождения круга. Однако, поскольку более мягкая резина начинает перегреваться и, следовательно, изнашиваться, ее характеристики значительно падают к концу отрезка. 
  • The Жесткий Состав компаунда нагревается медленнее, поэтому для прогрева требуется больше времени, поэтому на 1-м круге он на 0,5 секунды медленнее, чем Soft. Однако более твердый состав более устойчив к перегреву и меньше изнашивается, сохраняя производительность дольше и к 30-му кругу. на 0,7 с быстрее, чем Soft.
  • The Середина Состав часто находится между жестким и мягким с точки зрения производительности. Хотя этот состав иногда бывает трудно разогреть, и поэтому в начале отрезка он работает намного медленнее, чем Hard и Soft.

Разница во времени прохождения круга между старыми и новыми шинами, а также различные составы на этапах прогрева (желтый) и деградации (фиолетовый) дают командам возможность либо подрезать или перерез их оппозиция.

Что такое подрезка?

Последовательность пит-стопов состоит из трех этапов; заход, пит-стоп и выезд. Общее время, потерянное или выигранное за этот период относительно соперника, может привести к обгону или обгону.

в подрезать В сценарии пилот А (синий) первым садится на пит-стоп на новом комплекте шин, а пилот Б (оранжевый) остается в стороне. Въезд на боксы, завершение пит-стопа и выезд из боксов приводит к тому, что гонщик А теряет общее время потери на пит-стопе около 20 секунд. Тем не менее, пилот А теперь находится на свежей резине, что означает, что он может преодолеть гораздо более быстрый круг по сравнению с пилотом Б, который использует более старую резину и завершает медленный заезд. Затем гонщик Б выполняет пит-стоп, теряя такое же время потери пит-стопа - 20 секунд. Однако, поскольку пилот Б остановился позже, они фактически проехали еще один круг на старых, более медленных шинах, в то время как пилот А был на новых, более быстрых шинах. Следовательно, водитель А обгоняет водителя Б и обгоняет его. 

Цветной линейный график, показывающий относительную разницу во времени между Водителем A и Водителем B во время подреза.

The подрезать обычно возникает на трассах с высоким износом шин или термической деградацией. На трассах такого типа прогрев шин не является проблемой, поэтому переход на свежую резину всегда обеспечит преимущество в производительности. Однако существуют дополнительные факторы, способствующие успешному результату. подрезать, не все из которых находятся под контролем команды:

  • Безаварийное прохождение пит-стопа и пит-лейна
  • Наличие нового или более быстрого комплекта шин для установки во время пит-стопа.
  • Окно без пробок, в которое можно вернуться после остановки
  • Пилот достигает максимально возможной скорости на входе и выходе из круга.
  • Никаких желтых флагов, машин безопасности или виртуальных машин безопасности.

Что такое перерез?

Ан перерез с другой стороны, именно здесь водитель Б останавливается первым, а водитель А остается в стороне. После пит-стопа водитель Б едет намного медленнее водителя А.

Это может быть связано с тем, что гонщик Б перешел на более твердый состав, для прогрева которого требуется больше времени, или водителю А было приказано давить. Через несколько кругов эта разница во времени означает, что, когда пилот А покинет боксы, он выйдет впереди пилота Б, обогнав его.

Цветной линейный график, показывающий относительную разницу во времени между драйвером A и драйвером B во время перереза.

Перерезы обычно встречаются на трассах с низким сцеплением, низким уровнем деградации или во время гонок на мокрой дороге. В таких обстоятельствах может потребоваться несколько кругов, чтобы прогреть шины до нужной температуры. Перерезы Это также может произойти, когда существует сильная разница в характеристиках автомобилей, когда следующая машина просто намного быстрее на свободном воздухе, когда машина впереди идет на пит-стоп.

Подрезка в действии

Обогнать соперника во время гонки – это настоящий триумф, однако полный результат стратегического подрыва или перерез не разыгрывается до конца гонки. 

Гран-при Бахрейна 2021 года прекрасно это иллюстрирует. Схема «Сахир» жестко воздействует на задние шины и поэтому представляет собой хорошую возможность для подрезки. Хэмилтон уступил преимущество Ферстаппену на первом круге, и Mercedes немедленно изменил свою стратегию. На первом пит-стопе (1) Mercedes подрезать Red Bull на 4 круга, что позволило Хэмилтону обогнать Ферстаппена на 18 круге. 

Затем Хэмилтон смог опередить Ферстаппена на 7 секунд и завершил второй пит-стоп (2) на 28-м круге. подрезатьRed Bull решила продлить срок службы шин Ферстаппена еще на 11 кругов, чтобы компенсировать возраст шин. Следовательно, после пит-стопа Ферстаппен быстро догоняет Хэмилтона и борется за лидерство. Хотя стратегически Ферстаппен должен был победить, неудачный пас оставил его на втором месте.

Цветной линейный график, показывающий относительную разницу во времени между Хэмилтоном и Ферстаппеном на протяжении Гран-при Бахрейна 2021 года.

Сила эффективного перереза

На узких улицах Монако на этом Гран-при преобладают движение и экономия шин. Пит-стопы нежелательны, поскольку даже быстрой машине с преимуществом в шинах сложно пробиться сквозь толпу. 

В 2021 году из-за плохой позиции на стартовой решетке Хэмилтон последовал за Гасли на первом отрезке. У Хэмилтона заканчивается срок службы шин, и он запускает первый этап пит-стопа (1), но Гасли остается в стороне еще на один круг, фактически обгоняя Хэмилтона и оставаясь впереди на более медленной Alpha Tauri. 

Феттель не выдерживает еще один круг и обгоняет Хэмилтона и Гасли, в то время как Перес с большим преимуществом в производительности машины остается в стороне еще на два круга (2) и обгоняет всех трех гонщиков. Этот маневр позволяет Пересу отставать от Хэмилтона на 5 секунд и опережать его более чем на 5 секунд. В конце концов, Хэмилтон так и не обошел Гасли и в конечном итоге остановился, чтобы показать самую быструю попытку круга (3) на 66-м круге.

Цветной линейный график, показывающий относительную разницу во времени между Хэмилтоном, Гасли, Феттелем и Пересом на протяжении Гран-при Монако 2021 года.

Вебинар: Как оптимизировать стратегию и анализ гонки

Бывший руководитель отдела гоночной стратегии команды Aston Martin F1 Бернадетт Коллинз использует реальные примеры из гонок Формулы-1, чтобы помочь нам разобраться в нюансах Технология RaceWatch и как их использование можно применить к другим видам спорта, включая футбол, регби и другие.

Коллинз рассказывает о том, как команды захватывают больше, чем 1000 точек данных в секунду для поддержки более 2 миллионов прогнозных симуляций. Это делается на каждом этапе, начиная с тренировок, заканчивая квалификацией и выступлениями в день соревнований. Каждый поворот, спецификация и прогнозное моделирование выполняются с аналитической точностью.

В этом Вебинар по гоночной стратегии и анализу, ты выучишь:

  • Технология, лежащая в основе анализа команды Формулы-1
  • Использование прогнозного моделирования для повышения производительности
  • Как в будущем такие виды спорта, как футбол и регби, смогут использовать эту технологию?
  • И более

Как инструменты гоночной стратегии могут помочь 

В напряженной обстановке гонки быстрое принятие точных решений имеет решающее значение для победы над конкурентами. Вот почему стратеги полагаются на программные инструменты гоночной стратегии, такие как Гоночные часы предсказывать ухудшение состояния шин, темп и пит-стопы других команд, придавать им уверенность в своих решениях.

Racewatch установил кривые износа шин по результатам сессии

Готовы революционизировать свою гоночную стратегию?

Используйте возможности RaceWatch от Catapult, чтобы получить стратегическое преимущество, которое может привести вашу команду к победе. Откройте для себя технологию, которая позволяет командам автоспорта овладеть искусством гонок. подрезать и перерез. Откройте для себя RaceWatch прямо сейчас.

Статью написал: Джемма Хаттон

Готовы получить конкурентное преимущество?