賽車比賽最佳行駛線路
賽車比賽最佳行駛線路
賽車比賽時(shí)的最優(yōu)路徑是如何選擇的?最短的路徑一定是最優(yōu)的么?速度，轉(zhuǎn)彎角，摩擦力，路徑選擇間又各有什么關(guān)系呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家收集關(guān)于賽車比賽最佳行駛線路，歡迎借鑒參考。
1.賽道
首先簡化下賽道，不考慮路面的起伏和拱起，變成一條2D賽道。那么就可以把賽道簡單地分為彎道和直道。駕駛技術(shù)帶來的影響主要體現(xiàn)在彎道上，因?yàn)槭澜缟蠜]有兩個(gè)完全一樣的彎道。因?yàn)橘惖朗沁B續(xù)的，即時(shí)兩個(gè)彎的幾何形狀完全一樣，如若入彎前和出彎后的路不同，那么這兩個(gè)彎道的走法當(dāng)然也不同。所以彎道需要足夠的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)才能駕馭，那么，如何過彎呢?
賽車靠輪胎與地面的摩擦力驅(qū)動(dòng)，而這個(gè)摩擦力是有極限的。如果側(cè)向力超過輪胎的極限，就會(huì)發(fā)生側(cè)滑。學(xué)過基礎(chǔ)物理的知道，同樣的速度下，半徑越大離心力越小。所以為了更快的過彎，就需要增大過彎從上圖中可以看到，賽車線(虛線)的轉(zhuǎn)彎半徑比賽道兩側(cè)的R1、R2都大，按照這條線走就可以提高過彎速度。圖上只是個(gè)很簡化的示意，但代表了過彎的要領(lǐng)，就是“外-內(nèi)-外”的走法。
2.入彎
減速并把車從轉(zhuǎn)向點(diǎn)開到彎道加速點(diǎn)的過程，我們習(xí)慣用稱作“入彎”。一邊轉(zhuǎn)向一邊剎車是一個(gè)比較危險(xiǎn)的動(dòng)作，如果控制不好，很容易甩尾，所以大多數(shù)人只能在直線上剎車，在入彎階段只打方向。假設(shè)一個(gè)彎的極限速度是55km/h，那么你必須在入彎前剎車至小于55km/h，在測試彎道上，從剎車開始到減速至53km/h，需要6.6秒，如下圖。
但輪胎是能夠同時(shí)承受側(cè)向力和加速/制動(dòng)力的，如果繪制一張受力圖的話，輪胎在X/Y方向上的最大受力極限呈橢圓狀，關(guān)于輪胎特性我在后面可能會(huì)說一說。如果邊剎轉(zhuǎn)車邊轉(zhuǎn)向，用80%的摩擦力制動(dòng)，20%的摩擦力轉(zhuǎn)向，在轉(zhuǎn)向點(diǎn)減速至57km/h，然后在轉(zhuǎn)向點(diǎn)和加速點(diǎn)之間帶剎入彎，減至53km/h(圖1-12中深色區(qū)域)，那么你在這一段之間的平均速度就大約是55km/h，耗時(shí)6.36秒，你將會(huì)比先前只做直線剎車時(shí)快0.24秒。
0.24秒看起來很少，但如果每個(gè)彎都快0.24秒，一整圈比賽一般都會(huì)有超過10個(gè)彎，那么圈速就能提高2秒多，這是相當(dāng)驚人的一個(gè)提高。
3.出彎
出彎對速度的提高有著顯而易見的影響。通常出彎速度提高2km/h就意味著在出彎后的直道上平均速度提高了2km/h。與帶剎入彎的原理相同，如果帶油門出彎，會(huì)提高出彎速度。
可以看到，在入彎剎車至53km/h后稍作滑行，達(dá)到加速點(diǎn)即開始踩油門，在彎心處接近極限55km/h，通過彎心后隨著轉(zhuǎn)彎半徑逐漸增大，油門也逐漸加大。
4.走線失誤
前面提到了“外-內(nèi)-外”的走法，但這還太模糊，新手上路很難走準(zhǔn)完美的賽車線，下面就講講常見的失誤。
入彎過早
前面提到了“彎心(Apex)”，意思就是行車線和彎道內(nèi)側(cè)相切的那個(gè)點(diǎn)。如果入彎過早(轉(zhuǎn)向過早)，那么Apex也會(huì)比較靠前。我們來看看轉(zhuǎn)向過早會(huì)發(fā)生什么。
如果轉(zhuǎn)向過早，通過彎道前半部分一般沒什么問題，但這時(shí)你走在一條半徑大得多的行車線上，如果速度和正常的通過速度相同，那么在彎道后半段顯然會(huì)沖出賽道。所以你會(huì)在Apex之后打更多方向，以使車子不沖出賽道。
但問題是車子轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)得過來?如果車速不高，輪胎沒有用盡所有抓地力，可以分一點(diǎn)給車輛轉(zhuǎn)向。
但如果是以這條錯(cuò)誤路線的極限速度入彎，由于錯(cuò)誤路線的半徑較大，最高通過速度為67km/h，比最佳賽車線的極限還高出13km/h，所以顯然是會(huì)沖出賽道的。
由于彎道前半段的行車線半徑過大，后半段就必須將行車線半徑縮小很多才能不沖出賽道。假設(shè)需將行車線半徑縮至75英尺，相應(yīng)的最高允許通過速度是33.5km/h，那么整個(gè)彎中的速度就下降很多，出彎速度更是受到很大的影響。
入彎過晚
如果轉(zhuǎn)向太遲，你按照這條錯(cuò)誤路線的極限通過，最后在出彎點(diǎn)時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)車子距離賽道外緣有很大的距離。
從安全角度考慮這還不錯(cuò)，你失誤了但卻沒與沖出賽道。但缺點(diǎn)是明顯的。遲入彎20英尺的行車線半徑為160英尺，最高通過速度是49km/h。比最佳行車線的慢5km/h。所以深切彎是一種安全但較慢的走法。
5.走線進(jìn)階
定曲率彎道
下圖中的彎道半徑從頭到尾都是100英尺，這種彎道的彎心就位于正中間。
減小曲率彎道
這種彎道的后半段半徑小于前半段，它的彎心比中點(diǎn)偏后很多，是需要深切彎的彎道。
增加曲率彎道
這種彎道的前半段半徑小于后半段，彎心比中點(diǎn)點(diǎn)靠前，相應(yīng)地入彎點(diǎn)也需要提前很多。
回頭彎
下圖是半徑100英尺的回頭彎。按照之前的方法，我們應(yīng)該走半徑130英尺的路線入彎，彎心在中點(diǎn)處，最高過彎速度44mph。
但走這種大角度彎道時(shí)可以有多種選擇，我們可以創(chuàng)造出半徑更大的行車線來：不要把這個(gè)彎道當(dāng)作是一整個(gè)180度彎道而是分割成2個(gè)90度彎道。這樣可以以更高的速度55mph入彎，并在出彎時(shí)達(dá)到同樣的速度。
這種跑法的優(yōu)勢在于，半徑更大的行車線可以讓出彎速度比先前提高11mph，而劣勢在于，在彎道中段要把車速降到低于30mph才能轉(zhuǎn)過頭來。因此我們需要一輛能從30mph迅速加速到55mph的車才能發(fā)揮出優(yōu)勢。要是車子性能不夠，兩次切彎就沒有意義，對小馬力車而言，應(yīng)該避免走線半徑的急劇變化。
最常用的回頭彎跑法，尤其是半徑小的，是在彎道3/4處深切彎。入彎時(shí)會(huì)損失一些速度，但沒雙次切彎損失的那么多。其重點(diǎn)在于盡早提速出彎，并讓出彎速度最大化。
連續(xù)彎道
破解連續(xù)彎的關(guān)鍵在于，找出哪一個(gè)彎道對于整體圈速的影響最大。
首先要弄清楚最后一個(gè)彎道通向何處，如果是長直道，就要基于全局做出妥協(xié)，延遲第一個(gè)彎的入彎，使車子能夠在第二個(gè)彎跑出最大化半徑的行車線，提高出彎速度，即第一個(gè)彎向第二個(gè)彎妥協(xié)，如下圖。
在回頭彎的走法中提到了馬力對走線選擇的影響，這里也是同樣的道理。如果我們在右手彎完全妥協(xié)，非常深地切彎，就不得不走一條半徑很小的行車線，假定此行車線允許的極限速度為47.5mph，接下來我們就能在左手彎中以55.6mph過彎。大馬力車能從47mph很快地加速到55mph。
但如果車的馬力偏小，加速性差。如以47mph通過右手彎，即便全力加速，出左手彎時(shí)也只能達(dá)到51mph，才提升了4mph。盡管左手彎行車線的上限是55.6mph，但車子做不到。
小馬力車跑連續(xù)彎的應(yīng)該在第一個(gè)彎道處提早入彎，這樣就能擴(kuò)大第一個(gè)彎的行車線半徑，并縮小第二個(gè)彎的。如下圖，以49mph過右手彎然后以53mph過左手彎，這樣出彎時(shí)就能比照抄大馬力車的走線快2mph。
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