Jak draft wpływa na wynik wyścigu w NASCAR?

Draft w NASCAR polega na tym, że pojazd sunąc się tuż za innym pojazdem, przełamuje opór powietrza i to jest prawdziwy atut wyścigu na torach owalnych: samochód wchodzący w strefę niskiego ciśnienia pozostawioną przez pojazd z przodu jedzie szybciej przy mniejszym oporze, a nawet dwójka razem krąży szybciej niż pojedynczy samochód. Obliczenia okien pit stopów, postoji na zielonej fladze i końcowe okrążenia ze slingshotem - często właśnie ta niewidzialna gra z powietrzem decyduje o wyniku wyścigu.

Fizyka draftu: Dlaczego dwa samochody jadą szybciej niż jeden?

Pomyśl tak: na rowerze pedałujesz pod wiatr samotnie i to trudne, ale jeśli schowasz się za kimś, wiatr wykonuje jego pracę, a ty tylko się suniesz. W NASCAR sprawa wygląda dokładnie tak samo. Pojazd jadący z przodu pozostawia za sobą turbulentną strefę niskiego ciśnienia (przebudzenie). Gdy przód drugiego pojazdu wchodzi w tę strefę, zmniejsza się wysokie ciśnienie powietrza uderzające w jego nos; czyli spada opór aerodynamiczny, czyli drag.

Najlepsza część jest taka: z tego interesu korzysta także pojazd jadący z przodu. Gdy pojazd z tyłu się zbliża, pcha do przodu przed sobą powietrze o wysokim ciśnieniu, co zmniejsza szybkie powietrze uderzające w spoilera pojazdu z przodu. Efekt? Mniejszy drag i wyższa prędkość dla obu pojazdów. Według symulacji przepływu powietrza dwa wystarczająco zbliżone pojazdy zaczynają zachowywać się niemal jak jedna długa nadwozie aerodynamiczne; gdy dystans mocno się skróci, przebudzenie przedniego pojazdu praktycznie całkowicie znika.

Dlaczego więc nie działa to na każdym torze? Ponieważ drag rośnie z kwadratem prędkości. Przy 50 mph prawie tego nie czujesz, ale przy 200 mph liczba rośnie lawinowo. Dlatego efekt draftingu jest naprawdę odczuwalny zazwyczaj przy prędkościach powyżej 80 km/h - a owale NASCAR i tak zawsze obracają się w tym obszarze.

Draft w liczbach: Przykład z symulacji

Spójrzmy na konkretny przykład: dla pojedynczego pojazdu jadącego z prędkością około 180 mph współczynnik oporu powietrza (CD) wynosi około 0,805, natomiast w pojeździe podążającym zaledwie o jeden rozstaw osi (około 3,5 metra) za nim wartość ta spada do 0,625. Czyli pojazd jadący z tyłu zyskuje poważnie "darmową" prędkość. Nie nazwiesz tego darmowym oczywiście, bo on też traci docisk przedniej osi w zakrętach - wrócimy do tego za chwilę.

Superspeedwaye i dynamika pack racingu

Duże owale to miejsca, gdzie draft naprawdę gra pierwsze skrzypce: Daytona International Speedway (2,5 mili) i Talladega Superspeedway (2,66 mili). Talladega to największy oval w kalendarzu, natomiast Daytona jest gospodarzem największego wyścigu sezonu, Daytona 500. Kiedyś na tych torach używano restrictor plate, czyli płyt ograniczających; płyty ograniczały moc silnika, która rozpędzałaby duże nadwozia w powietrzu, a ponieważ to właśnie tutaj osiągano najwyższe prędkości, efekty aerodynamiczne odczuwano najsilniej. Obecnie płyty zastąpiono tapered spacerem, ale określenie "tor płytowy" wciąż jest używane do opisania tego stylu superspeedway.

Wyścigi na tych torach toczą się zazwyczaj nie w pojedynczych ucieczkach, lecz w wielkiej grupie - w tzw. pack racingu. Logika jest prosta: samotny samochód bez draftu nie może wyprzedzić, więc wszyscy opierają się na sobie nawzajem i jadą jak wielkie stado ptaków. Oderwanie się od swojej formacji oznacza samotne konfrontowanie oporu powietrza; czasem nawet, aby wysunąć się na prowadzenie, trzeba oprzeć się na rywalu. Dlatego w pack racingu draft jest jak lojalność: jeśli ktoś cię pcha i ciągnie, utrzymujesz pozycję, a jeśli nie - grupa cię pochłonie.

Tory intermediate i problem dirty air

Ovale o długości od 1,33 do 2 mil, czyli tory intermediate, opowiadają zupełnie inną historię. Tutaj samochody ścigają się bardziej rozproszone pojedynczo, a zadanie samochodu jadącego za staje się trudniejsze. Przyczyna: dirty air, czyli zaburzone, turbulentne powietrze pozostawiane przez poprzedzający samochód. Na superspeedway to powietrze daje ci prędkość, a na torach intermediate męczy przednią część samochodu w zakrętach; samochód za doświadcza zjawiska zwanego "aero push" - uczucia, że przód samochodu wbrew woli wyprowadza z zakrętu. Z powodu tego efektu, podobnego do tego w wyścigach samochodów z otwartymi kołami, wyprzedzanie staje się trudniejsze - dopóki przedni samochód zostawia dirty air za sobą, łatwiej utrzymuje prowadzenie.

Slingshot: Najbardziej dramatyczny manewr ostatniego okrążenia

Najczęściej omawianym manewrem związanym z draftem jest slingshot, czyli wypad procy. Pod koniec prostej jadący z tyłu zbiera maksymalny rozpęd, wykorzystując falę poprzedzającego samochodu, a następnie nagle wysuwa się na bok. Fizyka jest bardzo elegancka: do tej pory opór powietrza walczył z tobą, a nie z twoimpartnerem, więc gdy on wysuwa się na bok, uwalnia nagromadzoną energię. Wjeżdża do zakrętu z dużą prędkością, przecina falę lidera i zjeżdża w dół, a kombinacja opadania i przejścia przez strefę najniższego oporu pozwala mu przebić się przez linię lidera.

Podajmy dwa przykłady z historii: Dale Earnhardt Jr na Daytona, 12 okrążeń przed metą, z 4. miejsca skoczył slingshotem na 2. pozycję. Najbardziej uderzający przykład to Kevin Harvick: w 2010 roku na Talladega slingshotem na ostatnią sekundę wyprzedził Jamiego McMurraya i tym manewrem zakończył 115-wyścigową serię bez zwycięstwa. Podczas oglądania ciarki przechodzą mi po plecach, powiem wam.

Ale uwaga: slingshot nie zawsze był równie skuteczny. W erze restrictor plate samochody nie miały mocy, by samodzielnie utrzymać prędkość draftu, więc w momencie odłączenia traciliśmy prędkość i często musieliśmy wracać do procy. Dlatego na torach płytowych wyprzedzanie odbywa się głównie dzięki współpracy, a nawet technice zwanej side drafting: "zasysasz" powietrze znad boku obok jadącego rywala, czyli przyciągasz do siebie powietrze uderzające w jego boczną powierzchnię, spowalniając je i przechodzisz przez korytarz. Zaawansowany trik, ale jego efekt jest niesamowity.

Bump Drafting: Ekscytujący i ryzykowny świat draftu z popychaniem

Bump drafting zaczyna się jak zwykły draft, ale idzie o krok dalej: pojazd z tyłu faktycznie dotyka pojazdu z przodu, popycha go, a momentum obu zostaje zachowane. Zaczął pod koniec lat 0. w serii SCCA Sportruck z zespołem Archer Brothers. Na prostej i wykonany poprawnie jest wspaniały, ale w złym miejscu - na przykład blisko wjazdu w zakręt - zaburza równowagę pojazdu z przodu i powoduje wypadki. Od agresywnego stosowania mówi się "slam drafting", a NASCAR karze to: ograniczył wzmocnienia zderzaków, zakazał bump draftingu w zakrętach i wyznaczył "strefy zakazu popychania" na niektórych odcinkach torów.

Ciekawa jest też historia tego, jak dwupojazdowy tandem draft doprowadził do skrajności. Kyle Busch poprosił Ryana Newmana, aby go popychał od tyłu podczas testów w Talladadze w 2007 roku i zobaczyli, że jechali o dwie sekundy szybciej niż pojedynczy samochód. W 2011 roku w Daytona tandem draft stał się możliwy na całym torze: Kyle Busch, popychany przez kolegę z zespołu Brada Keselowskiego, jeździł okrążenia 15 mph szybciej niż pojedynczy samochód. W tym roku tandem zdominował Daytona 500 i Aaron's 499; duety takie jak Jimmie Johnson–Dale Earnhardt Jr., Jeff Gordon–Mark Martin tworzyły zespoły i draftowały razem. Ale w 2012 roku samochody zostały zmodyfikowane tak, aby wrócić do wyścigów w pakiecie; w 2014 roku bump drafting został zakazany w seriach Nationwide i Truck. Po przejściu na tapered spacer tandem przez pewien czas wrócił, aż do wypadku Ryana Newmana w Daytona 500 w 2020 roku: NASCAR po tym usunął kanały aero i zmniejszył przepustnicę, aby zredukować prędkości tandemów i różnice w prędkości domykania. Czyli ta taktyka to "gra w przepisy" zmieniająca się z toru na tor i z epoki na epokę - ryzyko podejmują obaj, ten pchający i ten pchany, ponieważ źle wyczuczone pchnięcie może zakończyć wyścig im obu.

Strategia pit stopów: Niewidzialny partner draftu

Dobrze, draft jest świetny, wyścig w pakiecie jest wspaniały... Ale co, jeśli skończy się paliwo? Tu wchodzi do gry drugi mózg wyścigu: strategia pit stopów. Na torach takich jak New Hampshire pit stopy często decydują o wyniku wyścigu i nie bez powodu mówi się, że "okna opon i paliwa decydują o wyścigu tak samo jak sama prędkość".

Okno pit stopu i stopy pod zieloną flagą

Okno pit to zakres okrążeń, które samochód może przejechać na swoim paliwie lub oponach przed wezwaniem do pitu - obliczane na podstawie zużycia paliwa, długości toru i prawdopodobieństwa caution (żółtej flagi). Pit stop pod zieloną flagą oznacza stop wykonany, gdy wyścig trwa w pełni, a wszyscy jadą z pełną prędkością. Ryzyko jest duże: gdy wjeżdżasz do pitu, pack jedzie dalej z przodu i tracisz sekundy. Rozszerzony pit stop pod zieloną flagą - na przykład dodatkowa interwencja na ustawienie przednie - może poważnie stracić czas liderowi. To, kto wysuwa się na prowadzenie przy wyjeździe z pitu, zależy całkowicie od szybkości stopu: przejście między dwoma autami wchodzącymi do pit lane ukształtuje się według tego, która ekipa pracuje szybciej.

Strategia zmienia się w zależności od toru. Na krótkich torach, takich jak Phoenix, gdzie okrążenia trwają 26-28 sekund, pit road dodaje osobną warstwę strategii. Na torach plate, ponieważ jest to wyścig w packu, opony często schodzą na drugi plan; jeśli planowany jest pit stop pod zieloną flagą, zwykle wybiera się dwie opony, a pod żółtą flagą ekipy dyskutują o tym bardzo poważnie. Strategia zespołowa też robi różnicę: Joe Gibbs Racing w jednym wyścigu zabezpieczył finisz 1-2-3, dzieląc strategie pit stopów w final stage między swoich kierowców. Czyli pit lane może dać to, czego draft nie jest w stanie dać - albo może zniszczyć zwycięzcę.

Utknięcie w drafcie: Pomoc czy pułapka?

Jest pytanie, które czytelnicy często zadają: jaka jest różnica między draftem a wciśnięciem w draft (utknięciem)? Odpowiedź kryje się w kontroli. Jeśli znalazłeś pomocnego partnera, budujesz momentum i masz plan wyprzedzenia, draft jest twoją bronią. Ale auto przed tobą może zaciągnąć cię tam, gdzie chce: może oderwać cię od packu, zmusić do wjazdu do pit lane w rzędzie, którego nie chciałeś, albo zajmować cię w dirty air i nie pozwolić na atak. Czyli draft to partnerstwo; dobry partner to złoto, zły to więzienie.

Podobne zamieszanie dotyczy tematu "lepkiego powietrza". W źródłach nie występuje osobny termin techniczny "sticky draft"; to, co opowiada się wśród ludzi, to w rzeczywistości kombinacja dirty air i aero push: gdy twój partner daje ci prędkość, na zakrętach może męczyć twój przedni osad i "przykleić" cię do linii, której nie chciałeś. Nie zapomnij o jednym taktycznym detalu: na zakrętach równowaga draftu się zmienia. Auto z przodu ma normalny docisk przedni, ale zmniejszony docisk tylny; auto z tyłu doświadcza zmniejszonego docisku przedniego i normalnego tylnego. Auto, które ma partnera draftu na obu końcach, traci docisk na obu końcach. Dlatego wybierając auto, do którego przyklejasz się na zakręcie, trzeba myśleć nie tylko o prędkości, ale także o równowadze przyczepności auta.

Czy bump ryzyka jest wart?

Jeśli chodzi o zasady: ryzyko bump draftingu jest zawsze dwustronne ze względu na możliwość rozchwiania auta jadącego z przodu. Dobry kierowca pcha na prostej i z ustalonym partnerem; nigdy nie robi tego na zakręcie ani z autem, które już jest rozchwiane lub zszokowane. Kiepsko wyczowany pchnięcie może przerodzić się w spin auta z przodu i wypadek z udziałem wielu pojazdów. Choć szczegóły zasad w serii Cup zmieniały się w kolejnych okresach, ogólne nastawienie jest jasne: agresywne pchanie jest karane.

Co decyduje o zwycięzcy w ostatnim okrążeniu?

W ostatnim okrążeniu wyścigu karty są odkrywane na stół: kto ma paliwo, kto ma świeże opony, kto ma jeszcze partnera draftu? Ostatnie okrążenia mają niezapisane zasady wyprzedzania, a jedne z najbardziej ekscytujących finiszów ostatnich lat narodziły się właśnie z tych kombinacji. Ross Chastain w ostatnim okrążeniu Xfinity 500, przyciskając się do ściany, przejechał z 10. miejsca na 5., wyprzedzając pięć aut naraz - manewr łączący aerodynamikę i odwagę. Momenty takie jak slingshot Kevina Harvicka w Talladega czy skok Dale'a Earnhardta Jr. w Daytona to dowód na to, jak draft naprawdę decyduje o wyniku wyścigu.

Podsumowując: W NASCAR najszybszy samochód nie zawsze wygrywa. Wygrywa kierowca, który wie, z kim i jak dzielić powietrze, dobrze wylicza okienko pit-stopu i czeka gotowy na manewr w ostatnim okrążeniu. Jakiego ruchu spodziewamy się w tym sezonie przy wielkich finiszach - klasycznego slingshota, czy raczej podstępu strategii pit-stopów?

Źródła

• How NASCAR Drafting Works
• Drafting (aerodynamics)
• Aerodynamic Drafting (Slipstreaming) in Racing
• What Is Bump Drafting? Is It Legal?
• The Science Behind Pit Stops
• Unwritten rules of the last-lap pass
• Harvick slingshots Murray at Talladega
• What Is Dirty Air in NASCAR
• Phoenix Raceway strategic track
• NASCAR Track Types Explained