Кольцевой Автоспорт: страсти по Балансу - страница 6
Шина генерирует силу трения (зацепа, «держака») при ускорении авто, его замедлении, на поворотах. Однако более того, она способна генерировать комплекс сил. Например, при ускорении на выходе из поворота или при роспуске тормоза на входе (Trail Braking). Впрочем, об этом мы будем подробно говорить чуть попозже.
Смысл, «фишка», в том, что в случае комбинации продольных и боковых сил, действующих на колесо, их сумма (с точки зрения работоспособности шины) может быть значительно выше, чем максимум – предел – шины в каждом отдельно взятом направлении, на прямой или в повороте.
Собственно на этой «сверхспособности» гоночного слика Марк Донахью и построил Traction Circle – Колесо Жизни. И это главная тема издания.
Итак, движение «на слипе» – это прохождение поворота на максимальной сумме продольных и боковых сил, которые способна выдерживать шина до момента утраты сцепления с дорогой.
Slip – это еще один англицизм, который довольно трудно перевести однозначно и понятно. Точно одно, это – не скольжение, не подскальзывание и не проскальзывание в чистом виде.
Slip в первом приближении – это деформация шины, зависящая от коэффициента сцепления, а также веса и динамики автомобиля.
Далее же мы разберем две разновидности «слипа»:
Slip Angle – угол увода колеса, вызванный боковыми силами, например, в повороте;
Slip Ratio – коэффициент увода колеса, возникающий при воздействии сил продольных, например, при ускорении или торможении.
Self Aligning Torque: увод и стабилизация
Итак, Slip Angle, или угол увода, – это смещение (в силу деформации) шины от запланированного направления движения (точка, куда мы повернули руль; куда «смотрит» диск колеса) к реальной траектории, по которой следует колесо.
Угол увода – следствие эластичности шины. Когда мы пытаемся изменить направление движения автомобиля, та часть шины, которая непосредственно контактирует с поверхностью (пятно контакта), сопротивляется нашему усилию повернуть. Это сопротивление вызвано силой трения между шиной и поверхностью, иначе говоря – зацепом, держаком. Шина в пятне контакта как бы «прилипает» к дороге, а потому не поспевает за поворотом колесного диска. Учитывайте, что мы движемся; колесо крутится; пятно контакта постоянно, по мере вращения шины, меняется. Сумма этих «прилипаний» (когда шина опаздывает за колесным диском) по всему радиусу поворота и приводит в итоге к определенному угловому смещению. То есть – углу увода.
Далее, и это важно! Представьте себе катящуюся по дороге шину. Очевидно, что большую часть времени она не контактирует с дорогой, – зацеп есть только в пятне контакта и только на минимальную единицу времени. При этом шина – это эластичный, но монолитный организм. Поэтому «прилипание» и деформация в пятне контакта всенепременно ведут к деформации и той части шины, которой только предстоит контактировать с дорогой (Leading Tread Deformation), и той, которая уже успешно свое отработала и теперь стремится вернуться в свое первоначальное, нормальное состояние (Trailing Tread Deformation). Это постоянный циклический процесс, в котором задействованы все молекулы нашей шины.
Я бы хотел здесь заострить ваше внимание на том, что процесс распрямления шины, высвобождения энергии после контакта с дорогой (Trailing Tread Deformation) происходит ощутимо быстрее (весомей на руле!), чем процесс деформации передней части шины, которой только предстоит свидание с асфальтом (Leading Tread Deformation).