Исследование маневра транспортного средства

При установлении механизма происшествия, а также при' решении вопроса о наличии (отсутствии) у водителя технической возможности предотвратить происшествие в экспертной практике нередко возникает необходимость в проведении исследования маневра.

Обычно эксперту требуется определить или возможное боковое отклонение полосы движения транспортного средства на заданном расстоянии или расстояние, на котором полоса движения могла отклониться на заданную величину, для чего необходимо рассчитать траекторию движения транспортного средства в процессе поворота.

Действительную траекторию движения транспортного средства при повороте расчетным путем определить невозможно, так как нельзя точно установить с какой угловой скоростью водитель осуществлял поворот рулевого колеса, и как менялась эта скорость в процессе поворота. Поэтому эксперт может определить лишь предельно возможные значения параметров поворота транспортного средства. Чем точнее принятый экспертом метод расчета, тем ближе к действительности расчетные предельные значения этих параметров и, следовательно, тем больше возможность сделать категорический вывод.

Если считать, что водитель поворачивает рулевое колесо так, что движение внешней передней габаритной точки транспортного средства осуществляется по дуге окружности (рис. 8), расчет значительно упрощается. При осуществлении такого поворота угловая скорость рулевого колеса переменна: вначале она возрастает, а затем снижается, что вполне соответствует практике вождения.

Рис. 8

Тогда расстояние, на котором полоса движения транспортного средства отклоняется на заданную величину, или поперечное отклонение полосы движения на заданном расстоянии можно определить соответственно по формулам:

		(21)
		(22)
где	S	—	расстояние, на котором полоса движения отклоняется на величину а, м;
	a	—	поперечное отклонение полосы движения, м;
	R	—	радиус поворота внешней передней габаритной точки, м.

Если в приведенные формулы подставить предельное по сцеплению значение радиуса поворота R_пр, можно определить предельно возможное максимальное отклонение полосы движения транспортного средства на заданном расстоянии или предельно возможное минимальное расстояние, на котором полоса движения могла отклониться на заданную величину.

Рис. 9

Предельное по сцеплению значение радиуса поворота передней габаритной внешней точки транспортного средства (R_пр) может быть определено (см. рис. 9) по следующей формуле:

		(23)
где	R2	—	радиус поворота центра заднего моста, который определяется по формуле:
	Rцт	—	радиус поворота центра тяжести транспортного средства; при отсутствии бокового крена предельное по сцеплению его значение определяется по формуле:
		(24)
	j¢	—	коэффициент сцепления при боковом скольжении;
	b2	—	расстояние от центра тяжести до задней оси, м;
	Ba	—	габаритная ширина транспортного средства, м;
	l2	—	расстояние от передней габаритной точки до задней оси, м.

В тех случаях, когда радиус поворота транспортного средства относительно велик (измеряется десятками метров), для определения предельного по сцеплению радиуса поворота передней габаритной внешней точки целесообразно проводить расчеты по приближенной формуле:

(25)

Расстояние, которое преодолевает транспортное средство при движении по кривой, в большинстве случаев может быть принято равным длине хорды S_х, или даже расстоянию, которое оно прошло в первоначальном направлении S (рис. 10). Это расстояние обычно невелико по сравнению с радиусом поворота, и возможная погрешность не может повлиять на выводы эксперта. Однако при исследовании маневра транспортных средств с относительно малым радиусом поворота и значительным боковым отклонением полосы движения может возникнуть необходимость в определении этого расстояния с большей точностью.

Рис. 10

Очевидно, перемещение разных точек транспортного средства, находящихся на разных расстояниях от центра поворота, будет различным. Чтобы определить расстояние, на которое переместилась данная точка транспортного средства при его повороте, можно воспользоваться следующей формулой:

		(26)
где	a	—	угол поворота транспортного средства при маневре, определяемый по формуле:
	или
	R	—	радиус поворота данной точки транспортного средства: его величину определяем по формуле:
		(27)

Величина S_a, может быть определена с достаточной точностью лишь в том случае, если величины a и R определены по приведенным формулам.

При перемещении передней внешней габаритной точки транспортного средства по дуге с радиусом R (как принято в изложенной методике) центр тяжести его будет перемещаться по входной траектории с уменьшающимся радиусом кривизны, достигающим предельного по сцеплению значения R_цт лишь в конце исследуемого участка при достаточно большом значении угла a.

Пример.

Столкновение автомобиля ГАЗ-21 со встречным мотоциклом произошло у левого (по ходу автомобиля) у края проезжей части дороги (рис. 11). По показаниям водителя автомобиля, мотоцикл перед столкновением двигался с заездом на левую сторону. Вначале водитель автомобиля принял правее, к краю проезжей части, а затем, поскольку мотоцикл двигался прямо на него, вынужден был для предотвращения столкновения совершить в непосредственной близости от мотоцикла резкий маневр влево с выездом на полосу встречного движения, куда одновременно выехал и мотоцикл. При столкновении мотоцикл ударился в правое переднее крыло автомобиля.

Рис. 11

Перед экспертом поставлен вопрос — на каком минимальном расстоянии от мотоцикла водитель автомобиля мог принять решение о маневре влево при следующих исходных данных:

¾ проезжая часть — асфальтированная, горизонтального профиля, мокрая и грязная (максимальное значение коэффициента сцепления при боковом скольжении шин — j'=0,3);

¾ скорость автомобиля — V_a = 50 — 60 км/час;

¾ скорость мотоцикла — V_м = 80 — 100 км /час;

¾ место столкновения — на расстоянии 9,6 м от правой границы проезжей части.

При определении, на каком минимально возможном расстоянии от мотоцикла водитель автомобиля мог принять и осуществить решение совершить маневр влево, следует исходить из минимальных значений скоростей движения обоих транспортных средств, минимально возможного времени реакции водителя и максимального значения коэффициента сцепления шин с дорогой.

Для этого следует определить расстояние, которое автомобиль прошел вдоль дороги с того момента, когда водитель воспринял обстановку как требующую маневра влево, и до столкновения (см. формулу 21):

где	t1	—	минимально возможное время реакции водителя — 0,3 сек;
	t2	—	время запаздывания срабатывания рулевого управления —0,1 сек;
	Va	—	минимальное значение скорости автомобиля — 50 км/час;
	a	—	поперечное смещение автомобиля до момента столкновения —, 9,6 м;
	Rпр	—	минимальный (предельный) по заносу радиус поворота:

Затем определяем расстояние, которое за то же время преодолел мотоцикл. С достаточной точностью это расстояние в данном случае может быть определено по формуле:

где	Vм	—	минимальное значение скорости мотоцикла — 80 км/час.

Расстояние от автомобиля до мотоцикла в момент, когда водитель автомобиля принял решение выехать на полосу встречного движения, определяется как сумма расстояний, пройденных автомобилем и мотоциклом с этого момента и до столкновения, т.е. оно равно: 39+62 = 101 м.

Если в расчетах принимать любые другие возможные значения исходных данных, расстояние могло быть более 101 м.

Проведенное исследование позволяет эксперту сделать вывод о несоответствии показаний водителя установленным обстоятельствам происшествия.

***

В экспертной практике нередки случаи, когда требуется определить максимально возможное поперечное (параллельное) смещение полосы движения транспортного средства на заданном расстоянии или, наоборот, установить, какое расстояние необходимо для того, чтобы полоса движения могла быть смещена на заданную величину (например, для того, чтобы транспортное средство могло занять другой ряд движения). Для осуществления такого маневра водитель должен повернуть рулевое колесо сначала в одну сторону, затем— в другую, с таким расчетом, чтобы полоса движения переместилась на данном участке на максимально возможное расстояние без заноса транспортного средства (рис. 12).

Рис. 12

Если исходить из принятого ранее условия, что при маневре передние габаритные точки транспортного средства перемещаются по дуге окружности радиусом R_пр, минимальное расстояние, на котором полоса движения может быть смещена в поперечном направлении на заданную величину, или максимальное поперечное параллельное смещение полосы движения транспортного средства на заданном расстоянии приближенно можно определить соответственно по формулам:

		(28)
		(29)
где	S	—	расстояние, на котором полоса движения смещается в поперечном направлении на величину а, м;
	a	—	поперечное смещение полосы движения, м;
	Rпр	—	радиус поворота внешней передней габаритной точки (определяется по формулам 23 или 25), м.

Предполагается, что за время запаздывания срабатывания рулевого управления при повороте рулевого колеса в обратную сторону транспортное средство может либо в течении некоторого времени продолжать движение с прежним радиусом поворота передней габаритной точки (до момента выбора всех зазоров в приводе управления), либо сразу же передние габаритные точки выходят на траекторию поворота в обратном направлении под действием стабилизирующего усилия, возвращающего передние колеса в нейтральное положение. И в том и в другом случаях переходный участок между траекториями поворота передних габаритных точек в одну и в другую стороны практически может отсутствовать[10].

Следует иметь в виду, что, поскольку в формуле (29) разность между первым и вторым членами может быть весьма мала по сравнению с их величиной, расчеты необходимо проводить с максимальной точностью (точность логарифмической линейки в некоторых случаях может быть недостаточной).

-----------

ГЛАВА IX