Кольцевой Автоспорт: страсти по Балансу - страница 9

Само пятно контакта имеет примерно эллиптическую форму. Деформация как рабочей части, пятна контакта, так и боковины изменяет удельное давление по всей его площади.

Это удельное давление близко к нулю на передней кромке и достигает максимума где-то непосредственно перед задней кромкой. Оно также варьируется в поперечном направлении, в зависимости от боковой нагрузки и угла развала.

Когда пятно контакта начинает переходить от упругого трения к трению скольжения, это происходит на наиболее сильно нагруженном участке поверхности, и по мере увеличения угла скольжения переход постепенно распространяется в сторону менее нагруженных участков.

Точка, где начинается трение скольжения, соответствует концу линейной части (роста) кривой увода колеса. Точка, в которой скользит все пятно контакта, соответствует точке на кривой, где плато (Flat Top или Slip Angle Threshold) уходит под уклон, и где все стремительно летит к чертям собачьим!

Важно отметить, что даже когда мы превысили допустимый угол увода шины и, следовательно, вышли за пределы крайней точки плато, шина все равно цепляется по мере своих сил за поворот. Она не теряет внезапно все свое сцепление с дорогой – независимо от того, на что это может быть похоже (например, глубокий занос). Когда шина полностью превысила свою эластичность и скользит всем пятном, она по-прежнему обладает значительным боковым зацепом, и, если мы сможем каким-то образом уменьшить угол увода, то восстановим утраченный «держак».

Подчеркну, угол увода генерируется каждый раз, когда шина подвергается боковой нагрузке любого рода!

После очень короткой паузы передние шины воспроизводят углы увода, и автомобиль начинает поворачивать. Центробежная сила, возникающая при начале поворота, передает боковые усилия через шасси к задним колесам, которые затем развивают соответствующие углы увода и боковые силы, и автомобиль, после незначительных коррекций, стабилизируется в повороте.

Для простоты понимания мы рассматриваем абстрактную шину как единое целое с постоянной нагрузкой и вертикальным расположением по отношению к поверхности трассы. На самом деле, конечно, конкретная шина – только один угол автомобиля и подвержена всем постоянно меняющимся нагрузкам и усилиям, которые возникают в реальной жизни.

Как ни удивительно, гоночные шины работают при меньших углах увода, чем шины гражданских автомобилей. Конечно, у спортивного колеса соответствующие значения коэффициента и нагрузки при прохождении поворотов намного выше.

На это есть две причины. Во-первых, за последние десятилетия (Микки Томпсон начал революцию «широкой шины» примерно в 1962 году) инженеры постепенно уменьшили соотношение сторон гоночной шины (длина пятна контакта, деленная на ширину) до такой степени, что теперь пятно во много раз шире собственной длины. Шины гражданских автомобилей развивались в том же направлении, но гораздо скромнее.

Интуиция подсказывает нам, что будет невозможно удерживать шину с большей осью в поперечном направлении под таким же большим углом увода, как шину с большей осью, ориентированной горизонтально. Вот почему «Формула Форд» проходит медленные повороты с куда большими углами увода, чем болиды «Формулы 1», и почему старые автомобили «Формулы 1» двигались под большими углами, чем нынешнее поколение, – далеко не так быстро, но зато как эффектно!

Далее. Чем ниже разработчики шин смогут сохранить углы увода при заданном коэффициенте сцепления, тем более «термостойкой» будет шина и тем мягче резиновая смесь, которую можно использовать. Чем мягче состав, тем более липкой будет шина и тем большее усилие она сможет генерировать.