الرسم الهندسي (الديناميكا الهوائية)

في سباقات السيارات ذات المقعد الواحد والعجلات المكشوفة ، مثل سباقات الفورمولا 1 وسلسلة إندي كار ، وكذلك بدرجة أقل في سباقات السيارات الرياضية ، تُستخدم تقنية تُعرف باسم "الانزلاق الهوائي ". على طول خط مستقيم طويل، تستخدم السيارة التي تتبع سيارة أخرى عن كثب تيار الهواء الناتج عن السيارة الأمامية لتقليص المسافة بينهما، على أمل تجاوزها عند الكبح قبل المنعطف التالي، أو إذا كانت تتمتع بميزة السرعة على الخط المستقيم، لتجاوزها. مع ذلك، يصعب على السيارات تتبع بعضها البعض عن كثب في المنعطفات السريعة، لأن الهواء المضطرب الناتج عن السيارة الأمامية يُخل بتوازن السيارة الخلفية، حيث تُقلل أجهزتها الديناميكية الهوائية من تماسكها.

في حلبات السباق السريعة وحلبات السباق فائقة السرعة المستخدمة في سباقات ناسكار وأركا ، يمكن لمركبتين أو أكثر التسابق بسرعة أكبر عند اصطفافهما جنبًا إلى جنب مقارنةً بسيارة واحدة. يقلل تيار الهواء المنخفض خلف السيارة الأمامية من مقاومة الهواء على مقدمة السيارة الخلفية، مما يسمح للسيارة الثانية بالاقتراب منها. ومع اقتراب السيارة الثانية من الأولى، تدفع تيارًا هوائيًا عالي الضغط للأمام، مما يقلل من اصطدام الهواء سريع الحركة بجناح السيارة الأمامية. والنتيجة هي تقليل مقاومة الهواء لكلا السيارتين، مما يسمح بسرعات أعلى. ^{[ 3 ]}

يتأثر أداء السيارة في المنعطفات بتغيرات التوازن الناتجة عن تأثير السحب الهوائي: تتمتع السيارة الأمامية بقوة ضغط سفلية أمامية طبيعية، بينما تتمتع السيارة الخلفية بقوة ضغط سفلية خلفية أقل. أما السيارة الخلفية، فتتمتع بقوة ضغط سفلية أمامية أقل، بينما تتمتع بقوة ضغط سفلية خلفية طبيعية. وتفقد السيارة التي تسحبها سيارات أخرى أمامها وخلفها قوة الضغط السفلية من كلا الطرفين. ^{[ 3 ]}

على غرار "الضمادة البلجيكية" في سباقات الدراجات، تُعدّ "المناورة الانزلاقية" من أكثر المناورات إثارةً وشهرةً في سباقات التجاوز الهوائي. تستخدم السيارة المتأخرة (ربما مدفوعةً بمجموعة من السيارات المتجاوزة) أثر السيارة الأمامية للتقدم بأقصى قوة دفع عند نهاية المسار المستقيم، ثم تدخل منعطفًا مرتفعًا، وتنعطف نزولًا عبر أثر السيارة الأمامية. يُمكّن الجمع بين الانحدار والتحرك عبر منطقة أقل مقاومة هوائية السيارة المتأخرة من الحفاظ على سرعة إضافية والتجاوز من الداخل. ^{[ 3 ]}

اكتشف سائقو سيارات السباق تقنية التزحلق الهوائي في سباق دايتونا 500 عام 1960 ، عندما وجد جونيور جونسون أنه يستطيع استخدامها كاستراتيجية ساعدته على التغلب على عجز سيارته شيفروليه عن مجاراة السيارات الأخرى، مما مكنه من الفوز بالسباق. ^{[ 4 ]} ومثل جونسون، لاحظ سائقون آخرون أنهم يكتسبون سرعة أكبر بالقيادة خلف السيارات الأخرى مباشرة، ومع تجاربهم، وجدوا أن صفًا من السيارات يمكنه الحفاظ على سرعات أعلى و/أو استهلاك وقود أقل (مما يؤدي إلى عدد أقل من التوقفات في منطقة الصيانة) مقارنةً بسيارة واحدة تسير بمفردها. ^{[ 3 ]}

في السنوات الأخيرة، ومع ازدياد أهمية الديناميكا الهوائية لأداء سيارات السباق على الحلبات البيضاوية "المتوسطة" (التي يتراوح طولها بين 1.33 و2  ميل) والحلبات فائقة السرعة التي لا تتطلب لوحات تقييد (مثل حلبة إنديانابوليس موتور سبيدواي )، أصبح تأثير الهواء المضطرب، أو "غير النظيف"، عند القيادة خلف سيارة أخرى عن كثب، أقرب بكثير إلى ما وُصف أعلاه في سباقات السيارات ذات العجلات المكشوفة (وهي حالة تُعرف في أوساط ناسكار باسم " الدفع الهوائي ")، وغالبًا ما يُشار إليها كسبب رئيسي لانخفاض عدد عمليات التجاوز. ^{[ 5 ]}

يُعدّ التجاوز الهوائي بالغ الأهمية في حلبات ناسكار ذات الألواح المقيدة ، مثل حلبة تالاديجا سوبرسبيدواي ، وحلبة دايتونا الدولية ، وحلبة أتلانتا موتور سبيدواي ، حيث تُقلّل هذه الألواح من الطاقة المتاحة لدفع السيارات الضخمة عبر الهواء. تصل سيارات السباق إلى أقصى سرعاتها على هذه الحلبات فائقة السرعة، لذا تكون قوى الديناميكا الهوائية في أعلى مستوياتها، ويكون تأثير التجاوز الهوائي أقوى ما يكون. منذ أن استُخدمت الألواح المقيدة لأول مرة كأداة أمان، غيّر تأثيرها طبيعة التجاوز الهوائي. لم تعد المركبات تمتلك القوة الحصانية الكافية أو استجابة دواسة الوقود اللازمة للحفاظ على سرعاتها عند الخروج من منطقة التجاوز الهوائي؛ إذ يُمكنها الانطلاق والتقدم، لكنها تفتقر إلى الاستجابة اللازمة لتجاوز السيارة التي يتم تجاوزها. هذا يُلغي مناورة الانطلاق السريع. ونتيجةً لذلك، غالبًا ما يكون التجاوز نتيجة تعاون بين سائقين أو أكثر، أو يتم عن طريق سحب الهواء من جانب السيارة التي يتم تجاوزها، وهي تقنية تُسمى التجاوز الهوائي الجانبي. ^{[ 6 ]}

يُعدّ أسلوب "الدفع بالهواء" تكتيكًا يُستخدم في سباقات تالاديغا ودايتونا. وقد شاع هذا الأسلوب في البداية على يد الأخوين آرتشر في سلسلة سباقات الشاحنات الرياضية التابعة لرابطة السيارات الرياضية الأمريكية (SCCA) خلال أواخر ثمانينيات القرن الماضي. ^{[ 7 ]} يبدأ الأمر كقيادة عادية بالهواء، لكن السيارة التالية تقترب من السيارة الأمامية وتصطدم بمؤخرتها، دافعةً السيارة الأمامية إلى الأمام، للحفاظ على الزخم .

إذا نُفذت هذه التكتيكات بخشونة أو في وضعية خاطئة (مثلاً بالقرب من مدخل المنعطف)، فقد تُزعزع استقرار السيارة الأمامية، مما قد يؤدي إلى حادث. يُعرف استخدام هذه التكتيكات بهذه الطريقة باسم "القيادة السريعة بالدفع الخلفي" . ونظرًا لخطورتها، سعت ناسكار إلى الحد من استخدام دعامات المصدات في السيارات، ومنعت القيادة السريعة بالدفع الخلفي في المنعطفات، وأنشأت "مناطق ممنوعة الدفع الخلفي" في أجزاء معينة من حلبات السباق حيث تنتشر هذه الممارسة، وعاقبت السائقين الذين يستخدمونها بخشونة. في موسم 2010 من ناسكار، مُنح السائقون مزيدًا من الحرية؛ حيث سُمح بالقيادة السريعة بالدفع الخلفي في أي مكان، بما في ذلك المنعطفات.

يُعزى الفضل إلى حد كبير إلى كايل بوش في ابتكار نوع مختلف من تقنية التجاوز بالدفع، والتي تُعرف الآن باسم "التجاوز بسيارتين" أو "التجاوز المزدوج". ^{[ 8 ]} خلال جلسة اختبار في تالاديغا عام 2007، طلب من رايان نيومان أن يدفعه من الخلف، ففوجئ بأنه أصبح أسرع بثانيتين بمساعدة نيومان. وفي حلبة دايتونا الدولية المُعبّدة حديثًا عام 2011، كان بوش أول من أدرك أن المنعطفات سلسة بما يكفي للسماح بالتجاوز بسيارتين على امتداد الحلبة بالكامل. وخلال جلسات الاختبار على الحلبة، عندما دفعه براد كيسيلوفسكي ، زميل شقيقه كورت في فريق بنسكي للسباقات ، كانا يسيران بسرعة تزيد 15 ميلاً في الساعة عن السيارات الفردية. وسرعان ما تبنى السائقون الآخرون استراتيجية بوش، وسيطرت تقنية التجاوز بسيارتين على سباقي دايتونا 500 وبودوايزر شوتاوت عام 2011. ^{[ 9 ]} وقد برزت هذه الاستراتيجية أيضًا بشكل كبير في تالاديغا. في عام 2011، استُخدمت تقنية التزحلق الهوائي بين سيارتين طوال سباق آرونز 499 ، حيث قام العديد من السائقين بالتزحلق الهوائي مع زملائهم في الفريق (على سبيل المثال، قام جيمي جونسون وديل إيرنهاردت جونيور بالتزحلق الهوائي معًا، وكذلك فعل جيف جوردون ومارك مارتن ). في موسم 2012، تم تعديل سيارات سلسلة سبرينت كاب بطريقة جعلت التزحلق الهوائي مستحيلاً، وذلك للعودة إلى سباقات المجموعات. في عام 2014، حظرت ناسكار التزحلق الهوائي في سلسلة نيشن وايد وسلسلة كامبينج وورلد للشاحنات . عاد التزحلق الهوائي بين سيارتين عندما أزالت ناسكار لوحة التقييد واستبدلتها بفواصل مخروطية، ومع مقدمات ومصدات سيارات الجيل السادس الحديثة المسطحة، أصبح بإمكان السائقين التزحلق الهوائي بسهولة أكبر واكتساب السرعة، كما كان الحال في أوائل العقد الثاني من الألفية. بعد حادثة رايان نيومان المروعة في سباق دايتونا 500 عام 2020 ، بذلت ناسكار جهودًا لتغيير نظام السحب الهوائي في الحلبات فائقة السرعة، حيث يتم استخدام قوة حصانية أقل: إزالة قنوات الهواء للتخلص من السحب الهوائي المزدوج وتقليل معدلات التقارب، وجسم خانق أصغر لتقليل كمية الهواء الداخلة إلى سيارة السباق. ^{[ 8 ]}