Экстремальный автотренинг

Понятно, что конструкторы автомобилей стараются изо всех сил придать своим творениям нейтральные качества поведения в критических ситуациях. Именно это имеют в виду журналисты, характеризуя после тест-драйва норов какой-нибудь автомобильной новинки так: «управляемость выше всяких похвал». Но не будем спешить с выводами. Отнюдь не все производители «вживляют» в свою продукцию характер нейтральной поворачиваемости. Возьмем спортивные модели БМВ и «Порше». Как максимально застраховаться от неумелых действий за рулем мощного и быстроходного автомобиля недостаточно опытных водителей, которые почти наверняка рано или поздно создают все условия для возникновения аварийной ситуации. Вылетая на поворот дороги на высокой скорости, неопытный водитель, испугавшись, резко сбрасывает газ и сильнее выворачивает руль, а может и нажать на педаль тормоза что есть мочи, что вызовет занос «задка». Поэтому инженеры-конструкторы стараются придать серийным спортивным автомобилям склонность к недостаточной поворачиваемости, по крайней мере, в первый момент скольжения колес. В общей массе, заднеприводные автомобили могут сохранять нейтральную поворачиваемость лишь в начале скольжения, а глубокое скольжение все равно приведет к избыточной поворачиваемости или заносу. Переднеприводные же автомобили могут сначала в скольжении демонстрировать нейтральное поведение, но более глубокое скольжение все-таки закончится ярким проявлением недостаточной поворачиваемости или сносом.

Как и где проверить характер вашего автомобиля, его склонность к сносу и заносу? Для этого требуется площадка без ограждений, на которой можно безопасно выписывать окружность, как минимум, 100 метров в диаметре. Чтобы быстро ехать на гоночной машине, гонщик обязательно проверяет поведение своей машины на тренировках. Он может, применяя те или иные приемы пилотирования, влиять на поведение машины, а также изменить настройки подвесок, чтобы добиться желаемой управляемости. (Подробнее об этом см. в упражнениях 80 и 83.) Почему же подавляющее большинство обычных водителей не желают проверить, как поведут себя их автомобили в критической ситуации? Настоятельно рекомендую всем водителям, как только выпадет первый снег, потренироваться на подходящей площадке. Советы, как это сделать, вы найдете в этой книге.

А теперь поговорим о самом главном в физике движения. Все неприятности начинаются, когда на автомобиль действуют сразу несколько сил. Представьте себе такую ситуацию: автомобиль тормозит, потом поворачивает, причем вершина поворота находится на холме. Значит, на колеса действуют силы отрицательного продольного ускорения, то есть торможения, бокового ускорения при повороте и вертикального, так как машину подбросило на подъеме к вершине холма. Причем не строго по указанным векторам, а во всех направлениях. Силы, действующие на колесо на вираже, можно представить в виде графического изображения, но сначала, чтобы лучше понять график, представьте себе, что вы несете из кухни в столовую тарелку с супом. Вы внимательно смотрите на тарелку, чтобы не пролить суп. А он так и норовит пролиться через край по направлению вперед и влево. Стоп! Почему вперед и влево? Да потому, что вы только что затормозили в конце коридора и повернули вправо. Точно так же вес автомобиля перераспределяется вперед и вправо при торможении и повороте влево на нашем графическом изображении. Посмотрите, как только вы снова пошли, суп «устремился» назад; точно так же у автомобиля, трогающегося с места, загружается задняя ось, из-за чего сцепление задних колес с дорожным покрытием возрастает. Первым предложил использовать окружность для графического изображения работы колеса при повороте автомобиля профессор Штутгартского университета Вунибальд Камм (1893–1966).

Силы, действующие на колесо при повороте автомобиля, можно изобразить векторами. Эта сила может быть большой, средней или нулевой. Измерять их сейчас нет никакой необходимости: для нашего графика это неважно. Расстояние от центра до окружности изображает в данном случае максимальное боковое или продольное ускорение. Что происходит на линии окружности? Это и есть зона «турбулентности», здесь силы сцепления иссякают и уступают место силам скольжения (на рис. точка В). В этой зоне достигается максимальное сцепление шины с дорожным покрытием. Здесь шины находятся в состоянии контролируемой нестабильности. Окружность профессора Камма наглядно показывает, что тормозить и разгоняться в повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов. Конечно, это голая теория, на практике все немного иначе, но она помогает понять, как работает шина в повороте.