Классификация поворотов

В современных шоссейно-кольцевых в трековых автогонках на победу может рассчитывать только тот спортсмен, который при прочих равных условиях знает наизусть всю трассу: геометрию поворотов, особенности покрытия, малейшие уклоны дорожного полотна и многое другое, что в конечном итоге создает в памяти гонщика своеобразный портрет трассы, определяющий точную схему ведения гонки. Но одно дело помнить все элементы участка длиной около 5 километров, где 10 — 15 поворотов, и совсем другое, когда в процессе одной гонки спортсмен проходит тысячи, а подчас и десятки тысяч поворотов, как это бывает в авторалли.

klassifikaziya_povorotov
Поэтому именно у раллистов возникла потребность в такой классификации поворотов, которая позволила бы в предельно лаконичной форме охарактеризовать любой из них.
В этой книге будет использована одна из систем обозначения сложности поворотов, принятая у раллистов.
В самом общем виде все существующие повороты можно разделить на три группы: простые, сложные и опасные.
Для простых поворотов радиус кривизны постоянен, а для сложных он может меняться. Простые повороты разнятся лишь направлением движения (правый, левый) и крутизной траектории. Многообразие сложных очень велико: плавный, резкий, длинный, крутой, сочлененный, S-образный и другие. Каждому из перечисленных вариантов соответствует определенная техника управления.
Опасные повороты — это особая категория, причем к ней могут относиться и простые, и сложные повороты.
Опасность поворота может определяться чем угодно: резким сужением дороги, помехами на стандартной траектории движения (камень, неровности), которые могут нарушить стабилизацию автомобиля. Зачастую во время соревнований вообще нет смысла анализировать опасность и расчленять ее на составные части. Проще применить традиционный прием: снизить скорость почти до полной остановки. В штурманской стенограмме поворот этой категории записывается с тремя восклицательными знаками (очень опасный).
Классификация поворотов началась с попыток разбить их по геометрическому признаку (рис. 23.1), где, например, «правый пятый» соответствовал повороту вправо под углом от 90 до 135°. Но геометрия поворота еще не определяет скорость его прохождения. Конечно, учитывая ширину дороги и зная угол поворота, спортсмен может быстро вычислить скорость и определить схему действий. Поэтому первоначальная — «геометрическая» классификация со временем трансформировалась в другую — по углу и кривизне поворота (см. рис. 23.2). О правильном ходе эволюции системы говорит хотя бы тот факт, что в последнем варианте поворот под прямым углом может быть «пятым» и «два-два-два», то есть в обоих случаях дорога меняет свое направление на 90—135°, но радиусы кривизны разные.
И все же постоянная необходимость перевода геометрии в скорость, а скорости в технику управления занимает определенное время. Это требование стимулировало появление классификации поворотов, в которой порядковый номер сложности однозначно определил бы скорость прохождения или (еще лучше) — четкий алгоритм действий. Конечно же, изменения в этом случае погодных условий требуют определенной коррекции, но, как показала практика, внесение поправок по ходу гонки не вызывает особых затруднений у гонщиков. Системой обозначения поворотов по скорости их прохождения сегодня пользуется у нас в стране практически только один экипаж мастеров международного класса — братьев Больших. По их классификации скорость равна номеру поворота, умноженному на двадцать. «Левому пятому», например, соответствует скорость сто километров в час, «шестому» — сто двадцать.
И, наконец, вариант, которым мы и будем пользоваться, где категории поворота соответствует определенная техника прохождения.
Сравнительный анализ двух школ показал, что они ничуть не противоречат друг другу. В таблице, где приведены обе системы, максимальная скорость соответствует квалификации водителя — мастер спорта СССР для автомобиля, подготовленного по группе А2/1. Разброс скоростей в каждой категории обусловлен различием в коэффициенте сцепления колес с дорогой.
Траектория движения и ее фазы
Важным моментом движения в повороте является правильный выбор траектории. Многие считают оптимальным вариантом траекторию, представляющую собой дугу окружности наибольшего радиуса, полагая, что максимальная скорость движения в повороте гарантирует минимальное время его преодоления (рис. 24). Однако это далеко не так, поскольку потери времени необходимо учитывать на всех фазах поворота, начиная с торможения при подходе и заканчивая разгоном на выходе. Так как динамика торможения автомобиля всегда превосходит динамику его разгона, то оптимальной траекторией является не симметричная (правильная) дуга, а такая, которая позволит начать более ранний и интенсивный разгон. Так называемая траектория с глубоким входом является оптимальной независимо от покрытия дороги и скорости движения.
Элемент «глубокий вход» (см. рис. 24. 3) выполняется следующим образом. Автомобиль движется по наружной части поворота, при этом спортсмен стремится как можно дальше ехать на прямо поставленных колесах до начала маневра. Выполняя глубокий вход, гонщик должен помнить, что это достаточно опасно и трудно выполнимо из-за большой вероятности того, что автомобиль не послушается руля, что, в свою очередь, спровоцирует еще более резкий поворот и срыв передних колес.
Рассмотрим условия тактически правильного, наиболее быстрого прохождения поворота. Во-первых, полное использование ширины дорожного полотна: на входе и выходе автомобиль должен находиться у внешней его границы. Во-вторых, точка приближения к внутренней границе полотна (см. рис. 24) должна быть как можно дальше по ходу движения (в разумных пределах).
Траектория движения, построенная по этим принципам, обеспечивает автомобилю максимальные скорость и ускорение на выходе.
Любой поворот условно можно разделить на четыре фазы: подход, вход, движение по дуге и выход (рис. 25).
Фаза подхода характеризуется снижением скорости до оптимальной, соответствующей геометрии поворота, и выходом на внешнюю его сторону, что обеспечивает минимальную кривизну траектории и максимальную скорость движения.
Фаза входа в поворот. Теоретически все выполняется достаточно просто — поворот колес на угол, обеспечивающий движение по криволинейной траектории, автомобиль принимает маневр, и начинается следующая фаза. Но на практике все происходит гораздо сложнее. Учитывая, что в процессе соревнований каждый спортсмен стремится пройти поворот на предельной скорости, а торможение начать как можно позже, переход автомобиля от прямолинейного движения к криволинейному протекает, как правило, на грани сцепления колес с дорогой. Не исключена ситуация, в которой передние колеса срываются в скольжение, и машина продолжает движение прямо. В этот момент неопытный гонщик рефлекторно увеличивает угол поворота колес, чем в еще большей степени осложняет обстановку.

Во многом фаза входа зависит от способа движения по дуге.
Фаза криволинейного движения. Если внимательнее рассмотреть полученную кривую, то нетрудно заметить, что она состоит из двух элементов: дуги постоянного радиуса — от момента входа до точки касания внутренней части поворота (см. рис. 25. 3), и распрямляющейся кривой—от уже упомянутой точки до выхода (см. рис. 25.4).
Управление на этих участках пути рассмотрим конкретно для каждой категории поворотов, но во втором элементе есть особенность, характерная для всех поворотов. Для его правильного выполнения необходимо начать одновременно плавно поворачивать руль и интенсивно разгоняться сразу же после прохождения вершины поворота, а точнее — внутренней точки его касания.
Для плавного перехода к прямолинейному движению необходимо рулевое колесо поворачивать так, чтобы скорость его вращения была в строгом соответствии со скоростью движения автомобиля, и ни в коем случае не выпускать руль из рук, давая ему самостоятельно раскручиваться до нейтрального положения.
Фаза выхода включает в себя переход к прямолинейному движению и выравнивание автомобиля. Практика показала, что в этой фазе чаще всего сказываются ошибки в движении по кривой, проявляются они в виде заноса. Как правило, к нему приводит слишком резкое увеличение «газа».
Три способа прохождения поворотов
Многие водители считают, что чем выше мастерство гонщика, тем с большим заносом задней оси он проходит поворот. Однако наиболее скоростным способом является вкатывание — движение на предельно возможной скорости без заноса (рис. 26). Но этот способ имеет свои трудности: при малейшей ошибке в определении критической скорости уже на фазе входа автомобиль теряет управляемость. Удержать его в повороте в этом случае очень сложно.
В шоссейно-кольцевых гонках, благодаря стабильности коэффициента сцепления, вкатывание является основным способом прохождения поворотов. Вот как описывает этот способ мастер спорта СССР международного класса многократный чемпион страны и победитель международных кольцевых гонок Виталий Богатырев: «Вся сложность техники прохождении поворотов на предельной скорости заключается в том, чтобы нащупать на выбранной траектории грань срыва колес в скольжение, а затем удержаться на ней. Для этого, поставив автомобиль в поворот, начинаю очень плавно увеличивать «газ» и угол поворота колес до тех пор, пока не почувствую, что начался занос задней или срыв в скольжение передней оси автомобиля. Тогда чуть-чуть уменьшаю угол поворота колес (буквально на миллиметр) или подсбрасываю «газ». Как только скольжение прекращается, повторяю маневр. Вот так все время и держу автомобиль на грани».
Прием так называемого поискового руления и дросселирования требует отточенного мастерства и большого опыта.
Прохождение поворота силовым скольжением (рис. 27) отличается от вкатыва-ния фазой входа. Она выглядит так: в момент наибольшего сцепления колес с покрытием выполняется поворот руля на угол, который при обычных условиях (движение без скольжения) направил бы автомобиль к вершине поворота. Как только передние колеса начинают скользить, необходимо нажать на педаль «газа» до момента, когда и задняя ось машины переходит в скольжение. Получается, что автомобиль постепенно сносит к внешнему краю поворота, но он продолжает идти по криволинейной траектории. Подачей топлива и рулем можно регулировать угол бокового скольжения. Чем он больше, тем интенсивнее гасится скорость. В этом и заключается удобство способа: при необходимости снизить скорость уже на криволинейной траектории достаточно увеличить угол скольжения.
Следует помнить, что пользоваться описанным приемом можно после длительных тренировок, когда спортсмен четко ощущает грань срыва передних и задних колес в скольжение и умеет управлять автомобилем, изменяя угол сноса. Особенность приема заключается еще в том, что область его применения лежит в диапазоне высоких скоростей движения, когда легко выйти на грань сцепления колес с дорогой, а техника исполнения подразумевает стабильный коэффициент сцепления, так как резкое его изменение приведет автомобиль к неуправляемому вращению.
Движение в управляемом заносе (рис. 28) применяется для достаточно крутых поворотов и участков с низким коэффициентом сцепления: снег, грязь, грунт, гравий... При специальной подготовке этот прием намного безопаснее вкатывания и скольжения: он дает больше возможностей стабилизации, позволяет, используя мощность двигателя, удержать автомобиль на нужной траектории. В фазе движения по кривой управление осуществляется (независимо от способа прохождения) одновременно рулем и «газом».
Здесь, в отличие от силового скольжения, передние колеса все время повернуты в противоположную повороту сторону, автомобиль идет под углом к траектории движения, и сила, двигающая в обычных условиях автомобиль вперед, на дуге поворота при управляемом заносе раскладывается на две составляющие. Радиальная удерживает автомобиль на кривой и направлена перпендикулярно ей, тангенциальная — направлена по касательной к траектории и осуществляет движение. Причем перераспределять мощность мотора, вкладываемую в каждую составляющую часть, очень легко: чем больше угол заноса, тем меньшая доля мощности идет на движение вперед и большая на противодействие центробежной силе. И наоборот: чем меньше угол, тем динамичнее ускорение и меньше сила, удерживающая автомобиль на кривой.
Уверенное владение этим приемом позволяет гонщику, находясь в повороте, в ощутимых пределах менять скорость движения и крутизну траектории. Однако нельзя забывать и об осторожности. К сожалению, многие, .овладев этим приемом, начинают злоупотреблять заносом, забывая, что на дорогах с покрытием, обеспечивающим высокую силу сцепления, нерационально вкладывать даже малую часть мощности двигателя в борьбу с центробежной силой, уменьшая тем самым динамику разгона. Особенно это сказывается на автомобилях со стандартными двигателями, где и без того постоянно ощущается острый дефицит мощности.
Но бывают варианты, когда появляется прямой резон воспользоваться управляемым заносом даже с маломощным двигателем. Например, при дорожном покрытии с невысоким, но стабильным коэффициентом сцепления (асфальт, бетон, грунт, покрытые слоем неукатанного снега). Здесь проходить поворот можно и вкатыванием (силовое скольжение полностью исключено из-за низкого коэффициента сцепления). Однако при вкатывании на прямой передаче обороты двигателя падают и соответствующая им мощность меньше максимальной на 20—25 процентов. Кроме того, существует постоянная опасность появления самопроизвольного срыва колес в скольжение.
Следовательно, при такой ситуации прохождение поворота с небольшим контролируемым заносом принесет чистый выигрыш, так как пробуксовка повысит обороты двигателя, а значит и его мощность, благодаря чему автомобиль будет легче удержать в повороте и не потеряется его динамика.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.