Sarete tutti d'accordo con me quando dico che l'obiettivo principale della guida in pista è andare veloce! Si guida su un circuito, o su una strada chiusa, con l'unico scopo di percorrere una determinata distanza nel minor tempo possibile. Poiché il concetto di velocità è relativo a ciascun individuo, ognuno guida al proprio ritmo in base al proprio livello di guida, ma con un obiettivo comune: andare veloce!
Prerequisiti
Definire una regola applicabile a ogni curva, su ogni circuito, per ogni veicolo, è una missione impossibile, poiché le traiettorie dipendono da molteplici parametri: la curvatura o l'angolo della curva, il veicolo utilizzato, gli pneumatici, la superficie, le condizioni meteorologiche...
Saremo inoltre limitati dalle leggi della fisica e dalle capacità meccaniche del veicolo utilizzato. Poiché quelle di una monoposto di Formula 1 sono di gran lunga superiori a quelle di un'auto di serie, saremo in grado di fare cose, anche con una vettura sportiva, che saranno difficili da realizzare sulle nostre "auto da pista" (mi scuso in anticipo con i proprietari di monoposto di Formula 1, che perderanno secondi preziosi seguendo i consigli di questo numero di Racer's).
Inoltre, il concetto di "traiettoria ideale" può variare da un pilota all'altro. È comune vedere piloti di alto livello compiere scelte diverse in pista, con risultati variabili. Tuttavia, vedremo che tutti condividono un obiettivo comune nelle scelte che compiono.
Il modo migliore, per ogni aspirante pilota, di definire la traiettoria ideale in una curva è quindi capire a cosa serve, da cosa è definita e qual è il suo scopo finale. È in questo contesto che l'articolo "Le traiettorie, come funzionano" vi fornirà tutti gli strumenti necessari per definire da soli la traiettoria ideale adatta al vostro caso: circuito, veicolo, condizioni meteorologiche, ecc.
Un po' di matematica...
Sì, proprio tu, che per anni sei stato in fondo alla classe, farai anche tu un po' di matematica! Per misurare le nostre prestazioni in pista, usiamo tutti un cronometro, che misura il tempo. Il tempo si esprime in modo molto semplice:
t = d / v
- d: la distanza;
- v: la velocità.
Per migliorare il proprio tempo sul giro, possiamo agire su due parametri: la distanza percorsa e la velocità. Modificare la velocità è semplice: basta frenare o accelerare. Ma per cambiare la distanza, dovremo modificare la nostra posizione in pista. Tagliare sull'erba è ovviamente escluso.
Definizione
Proviamo ora a definire la "traiettoria ideale". Abbiamo appena visto che possiamo regolare due parametri: la distanza percorsa e la velocità. Potrebbe sembrare sorprendente ad alcuni che si possa modificare la distanza percorsa su un circuito, dato che la lunghezza della pista è fissa. Fissa, sì, ma lungo la linea centrale: questa è la lunghezza ufficiale del circuito, quella riportata nelle specifiche tecniche, misurata percorrendo il centro della pista per tutto il giro.
Calcoliamo la distanza percorsa in base alla nostra posizione sulla pista. Nei tratti rettilinei, le distanze sono equivalenti, ma percorriamo una distanza maggiore stando all'esterno e una distanza minore stando all'interno. Consideriamo l'esempio nella figura seguente (una pista larga 10 metri):
- traiettoria esterna: 2.376,8 metri;
- traiettoria mediana: 2.345,4 metri;
- Traiettoria interna: 2.314 metri.
Una differenza di 62,8 metri tra la traiettoria più interna e quella più esterna. A 130 km/h costanti, è molto facile quantificare questo scarto con il cronometro: 65,8 secondi all'esterno, 64,9 secondi sulla linea centrale e 64,1 secondi all'interno, cioè uno scarto di 1,7 secondi tra la traiettoria più interna e quella più esterna.
Basta quindi guidare il più all'interno possibile per fare il miglior cronometro! Ed è qui che arriva il dramma: entra in gioco la fisica!
La traiettoria ideale in pista può quindi essere definita come il miglior compromesso che si possa trovare, a seconda delle condizioni di guida, tra velocità di percorrenza e distanza percorsa. Poter sfruttare l'intera larghezza della pista ci offre numerose traiettorie possibili, permettendoci di adattarci alla situazione: pista asciutta, pista bagnata, sorpasso. I nostri progressi saranno limitati da alcune leggi della fisica, come la forza centrifuga o i limiti di aderenza degli pneumatici.
Light is right..
Una delle principali forze fisiche che agiscono sulla nostra auto in movimento è la forza centrifuga. Ce ne sono altre, come il peso, la resistenza al rotolamento e la resistenza dell'aria, ma questa è di particolare interesse per noi per definire la nostra traiettoria ideale.
Il modo migliore per comprendere la forza centrifuga è osservare cosa accade attraverso l'oblò della lavatrice quando è in modalità "centrifuga". Il bucato bagnato, sottoposto ad un'elevata velocità di rotazione all'interno del cestello, viene spinto verso l'esterno. Quando guidate il vostro veicolo, siete soggetti alla stessa forza non appena girate il volante: vi "spinge" verso il lato opposto a quello in cui girate. Può essere espressa come segue:
Forza centrifuga = m × V² / R
- m: la massa del veicolo;
- V: la velocità del veicolo;
- R: il raggio descritto dalla traiettoria.
Il primo parametro, la massa, non cambia. A ben guardare, non è del tutto invariabile, dato che consumiamo benzina e gomme e sudiamo dietro al volante... Ma questo è minimo rispetto alle forze esercitate sul nostro veicolo. Potresti provare a far scendere il passeggero quando ti avvicini a una curva stretta, ma dubito dell'efficacia a lungo termine di questa tecnica... da sperimentare!
Ecco perché non ci sono piloti di Formula 1 che pesano 110 kg: sarebbero troppo svantaggiati rispetto ai loro compagni di squadra, dato che la forza centrifuga è direttamente proporzionale alla massa. È anche una buona scusa per gli aspiranti piloti per abbuffarsi al buffet della colazione ai nostri trackday preferiti... "Tanto non ho il fisico per guidare ad alto livello!"
Ritroviamo così i due parametri fondamentali che abbiamo individuato nella definizione della traiettoria ideale: velocità e distanza percorsa, con R che rappresenta il raggio della curva descritta dalla nostra traiettoria. Più velocemente percorriamo una curva, più forte è la forza centrifuga che ci spinge verso l'esterno della curva.
Il sacrificio
Un circuito è composto da rettilinei e curve. Poiché le distanze maggiori si percorrono sui rettilinei, cercheremo di avere la massima velocità in questi "tratti dritti". Ad esempio, consideriamo un rettilineo di 500 metri: questa distanza si percorre in 12 secondi a 150 km/h, in 11,25 secondi a 160 km/h e in 10,6 secondi a 170 km/h. Quindi, se la mia curva è seguita da un rettilineo di 500 metri e riesco ad avere una velocità media di 170 km/h invece di 150 km/h su quel rettilineo, avrò già guadagnato quasi un secondo e mezzo sul mio cronometro.
Il nostro obiettivo principale, nell'elaborazione della nostra traiettoria ideale, sarà quindi quello di ottimizzare la velocità in uscita di curva. Ciò implica sacrificare un po' l'ingresso della curva per favorire l'uscita.
La traiettoria di una curva lenta, o curva a "raggio variabile"
In questa curva ci sono due fasi distinte: la fase di posizionamento e la fase di riaccelerazione. Tre punti di riferimento la scandiscono:
- A: il punto di sterzata, dove comincio a girare il volante;
- B: l'apice, l'unico punto in cui tocco la parte interna della curva;
- C: il punto di uscita. Uff! È finita!
La prima fase, in cui il veicolo entra in curva, inizia nel punto di sterzata (A) e termina poco prima del punto di corda (B). L'ingresso in curva viene sacrificato per prepararsi all'uscita. Il raggio R descritto dalla nostra traiettoria è piccolo (ampio angolo al volante), il che significa che la forza centrifuga sarebbe troppo elevata se mantenessimo velocità. Per questo si parla di sacrificio: riduciamo la velocità in modo che la forza centrifuga ci "permetta" di sterzare. Questa fase termina quando il veicolo è "orientato" verso l'uscita della curva e siamo pronti a ridurre la sterzata.
Per riuscire a inserire la vettura in curva con velocità, dovrete padroneggiare diverse tecniche, in particolare la frenata degressiva (trail braking) e la gestione dei trasferimenti di carico. Dovrete quindi leggere l'articolo sui trasferimenti di carico e quello sulla frenata! Mica male come idea, no?
Si parla di traiettoria a raggio variabile perché, durante la curva, modifichiamo l'angolo di sterzata in diverse fasi per adattarci alla curva stessa. Questo collegamento tra l'angolo di sterzata e l'azione sui pedali è fondamentale nell'apprendimento della guida. In ingresso ci concediamo un angolo di sterzata maggiore perché riduciamo la velocità. In uscita, ridurre la sterzata fa aumentare il valore di R nella forza centrifuga: la nostra traiettoria descrive un cerchio più ampio, la forza centrifuga diminuisce e possiamo aumentare la velocità, accelerando di nuovo. Questa riaccelerazione deve essere graduale, adattata all'angolo di sterzata. In altre parole: prima riduco la sterzata, prima riaccelero.
La proiezione dello sguardo
Gran parte della riuscita di questo tipo di traiettoria dipende dal nostro sguardo. Bisogna anticipare il più possibile i gesti che faremo "proiettando" lo sguardo in lontananza, per fornire al cervello le informazioni corrette sulla situazione imminente. In una curva molto stretta, non esitate a girare la testa verso l'uscita della curva per trasmettere le informazioni corrette: i vostri occhi sono sensori; forniscono informazioni sulla situazione presente e su quella a venire. Questo argomento dello sguardo potrebbe essere oggetto di un intero articolo, data la sua importanza.
La traiettoria in una curva veloce, o "a raggio costante"
In questo tipo di curva si mantiene costante l'angolo di sterzata. La R della forza centrifuga non cambia: la velocità viene regolata in base a diversi parametri, come gli pneumatici utilizzati, le capacità del veicolo, le condizioni di aderenza della pista... e anche il (grande) cuore del pilota! Queste curve sono tra le più pericolose dei circuiti. La curva Dunlop sul circuito Bugatti, la Fuchsröhre sulla Nordschleife e la Blanchimont a Spa-Francorchamps ne sono buoni esempi.
In genere si cerca di avere un assetto stabile in questo tipo di curva veloce, cioè si tiene il piede sull'acceleratore per "sedere" il posteriore della vettura. Si parla di filo di gas costante. Un classico errore da principiante è quello di rilasciare l'acceleratore a metà curva... ed è lì che arriva il dramma! Brusco trasferimento di carico sull'anteriore, sovrasterzo...
Indipendentemente dal tipo di curva che stai affrontando, devi considerare l'uscita. La traiettoria ideale è definita da numerosi parametri, che variano a seconda del circuito, del veicolo e delle condizioni di aderenza. Le dimostrazioni descritte in questo articolo hanno lo scopo di fornirti le basi per determinare la traiettoria ideale per la tua specifica situazione.
Caso particolare della chicane, ovvero una successione di curve
Nel caso di una chicane, bisogna ragionare allo stesso modo di una curva classica, ponendosi la domanda giusta: come posso ottenere la massima velocità in uscita? È qui che entra in gioco il sacrificio!
Confrontiamo il posizionamento di due vetture nella stessa chicane. Nel primo caso, il pilota sta già sterzando per affrontare la seconda parte della chicane: può iniziare ad accelerare per uscire dalla curva. Nel secondo caso, il pilota è stato spinto largo tra le due parti della chicane. Non ha sacrificato abbastanza l'ingresso e si ritrova bloccato, incapace di accelerare, perché sta ancora sterzando per rientrare sulla traiettoria corretta.
Se fossimo usciti dalla prima curva troppo larghi, non saremmo riusciti ad affrontare correttamente la seconda, con conseguente riduzione della velocità in uscita. È quindi fondamentale concentrarsi sull'ultima curva prima del rettilineo successivo, gestendo attentamente la traiettoria per ottenere la massima velocità possibile in uscita.
Questo articolo è tratto dal numero 1 di Racer's, la rivista di Marc Peraldi. Grazie, Marc!
