Нужен ли занос для максимально быстрого прохождения поворота по скользкому покрытию?

Сколько помню себя как водителя, меня всегда интересовал ответ на этот вопрос. И хотя ответ очень прост (хоть и объемен), получить его я смог только через несколько лет изысканий :), во-первых потому, что сначала я сам не был готов даже правильно задать вопрос, во-вторых потому, что нормально этот ответ практически нигде не сформулирован. Сейчас, когда я всё для себя уяснил и разложил по полочкам, исправляю этот недочет. =)

Но неужели всё так плохо? Ведь вопрос же, кажется, очень простой, неужели те же раллисты не могут на него четко и обоснованно ответить?

Не так давно слушая лекцию одного из самых заслуженных наших раллистов, я с удивлением обнаружил, что для него это настолько очевидно, что ему даже не приходит в голову, что кто-то может задаваться подобными вопросами. И что самое плохое для нас, у него в голове всё настолько разложено по полочкам, что неграмотные вопросы он просто не понимает (и ещё хуже — понимает совсем не так, как задающий), и не спускающиеся до азов короткие ответы (которые спрашивающий опять же понимает совершенно не так, как отвечающий) только ещё больше запутывают дело. (Кстати, я сейчас много посещаю или смотрю через интернет мастер-классов типа таких, и главная их проблема, которая очень бросается в глаза – в том, что люди не могут грамотно сформулировать вопрос. Буквально 90% вопросов сложнее чем «с какой стороны находится педаль тормоза» обречены на провал изначально именно из-за этого… это всё от того, что нет базовых знаний, а если у двух людей нет общей базы, на которой они строят своё общение, они друг друга никогда не поймут.)

Прочтение книжек (у нас два мэтра литературного автомобильного жанра – М. Горбачев и Э. Цыганков) тоже порождало больше вопросов, чем давало ответов.

Но начинал я свои изыскания на форумах «продвинутых автомобилистов». Теорий у опытных водителей было много, но сформулировать обоснование своих теорий так, чтобы они закрыли вопрос, а не порождали множество новых, «гражданские» водители (даже если это были преподаватели курсов контраварийного вождения) были не в состоянии.

Читая сейчас те баталии, я понимаю, что ни к чему привести они и не могли.

Почему я не был готов услышать ответ на мой вопрос?

Первое, что я не понимал – это то, что нет просто «поворота». У поворота есть различные фазы – торможение перед ним по прямой, точка входа, вершина поворота, точка выхода. И на торможении, на дуге входа, дуге выхода автомобиль движется в совершенно разных режимах. Поэтому вопрос «нужен ли занос в повороте» поставлен некорректно и верного ответа не имеет.

Второе, чего я не понимал – это то, что вписаться в поворот на максимально высокой скорости (т.е. заехать в поворот максимально быстро и потом фактически каким-то образом умудриться остаться в пределах дороги) совершенно не означает пройти этот поворот (и тем более участок дороги с этим поворотом) с минимальным временем.

Третье – скольжения бывают тоже совершенно разные, хоть угол по отношению к дороге у них может быть одинаков.

Итак, наконец-то мы подошли к теме. :)

Способ прохождения поворота без скольжения называют термином «вкатывание».
В материалах Э. Цыганкова написано следующее: «Способы прохождения поворота. 1. Вкатывание. Многие считают, что чем выше мастерство водителя, тем с большим заносом задней оси автомобиль проходит поворот. Однако более скоростным способом является вкатывание – движение на грани скольжения.» Эту же тему он продвигает и в своем видео:

К сожалению, это никуда не годное видео, в первую очередь потому, что оно вводит в заблуждение. Я нашел это видео в начале своих изысканий, и тогда же оставил к нему свой комментарий. Сейчас читая его, я понимаю, что всё, что показано и сказано на видео, я понял тогда абсолютно неправильно. Да и само видео мягко говоря так себе.

Какое-то время я был уверен, что действительно самый быстрый способ прохождения поворота – без скольжения вообще. Мозг включился довольно быстро. Наблюдая, как едут самые крутые в мире пилоты,

и понимая, что уважаемого Эрнеста Сергеевича они обогнали бы даже на тракторе задним ходом, закрадывается сомнение, что в этой теории что-то не стыкуется с реальностью. Сначала и правда может подуматься, что, как сказано в видео, такие заносы — «способ обезопасить маневр», но когда видишь, как лучшие раллисты мира прыгают косыми прыжками (то бишь приземляясь под углом к направлению движения, и часто даже не на все колёса) в слепые повороты, идут ходом под 200 в миллиметрах от препятствий и в итоге на финише после трехсот километров гонки их разделяет две секунды, просто обычная логика подсказывает, что они валили на пределе и быстрее уже человеческому организму просто невозможно.

Так где же правда?

Для начала поговорим о том, что именно даёт хорошие секунды. В принципе, это тема очень обширная, тут рассмотрим только те составляющие, которые попадают под тему этого поста.

От быстрых гонщиков вы можете услышать, что секрет хорошего времени – в максимально поздних и максимально жестких (без, как говорят пилоты, «размазывания» — когда пилот понимает, что слишком рано нажал на тормоз и чуть приотпускает педаль) торможениях. И на своём уровне он будет прав: так как торможение – это самая сложная часть пилотажа, то наибольшая разница между пилотами проявляется именно на торможениях и как следствие гонки равных пилотов выигрываются торможениях, просто потому, что всё остальное они едут более «одинаково».

Но на торможениях и входе выигрываются доли секунды, а выход даёт секунды. Так что первичной составляющей хорошего времени является правильный выход из поворота. Машина должна начать разгоняться как можно раньше и как можно интенсивнее – тогда в конце прямой у неё будет максимальная скорость – при на доли секунды разном выходе разница в конце прямой может составлять уже секунды.
Короче говоря, важно заставить машину интенсивно разгоняться. А физика нам говорит, что максимально интенсивно разгоняется машина, которая стоит прямо, и у которой колёса стоят прямо. Поэтому задача пилота – как можно раньше поставить машину прямо и на прямые колёса. Это факт первый.

Факт второй – у любой машины есть инерция, и для того, чтобы как говорят спортсмены, машина «приняла манёвр», ей нужно некоторое время, ровно как и на то, чтобы этот манёвр выполнить. Чем по более скользкому покрытию едет машина, тем больше ей нужно времени на принятие и выполнение маневра.

Эти два факта и обуславливают тактику пилотирования по скользким покрытиям.

Эту тактику можно проиллюстрировать одной картинкой:

Начинать смотреть эту картинку нужно с правой стороны, в той части, где машина переходит к разгону. Практически от апекса поворота (если мы считаем, что тут нужен поздний апекс) машина уже стоит ровно на выход – она будет разгоняться практически по прямой, что, как мы знаем, и даст ей максимально интенсивный разгон.

Чтобы так поставить машину на выход, её приходится после торможения (а точнее, совмещая с торможением, либо, если торможение было длинным — в конце торможения) довернуть кормой вокруг своей оси. Если попытаться поставить машину в такое же положение «вкатыванием», то бишь не позволяя задней оси машины скользить, то (помните – на скользком машина реагирует очень медленно) придется перетормозить (то есть замедлиться гораздо сильнее, чем можно было бы), потому что на это понадобится гораздо больше места и времени. И именно для того, чтобы эту потерю времени убрать, гонщик «выставляет» машину. А, как видите, а не для того, чтобы «обезопасить себя» и тем более не потому, что «в заносе можно управлять машиной газом» — никаким газом машина в этот момент не управляется, она продолжает тормозить и разворачивается только своей инерцией.

Тут хочу обратить ваше внимание на два момента. Во-первых, тут нельзя сказать, что машина «едет в заносе» (как это делают дрифтеры). Она просто «единомоментно» разворачивается, просто этот маневр не мгновенен и занимает какое-то место и время. Во-вторых, это не совсем занос в обычном понимании, это то, что называют «силовое скольжение». Пилоту надо рассчитать разворот машины таким образом, чтобы он не получился излишне сильным – т.е. чтобы ему не пришлось поворачивать руль от поворота. Если машина передне- или полноприводная, то и её передняя ось будет в этот момент немножко(!) скользить, т.к. шины работают в пробуксовке. В общем, самым чистым прохождением считается, когда во всех фазах поворота колеса машины стоят или чуть внутрь, или прямо, и при этом машина точно и вовремя встаёт прямо на выход. Если пилот немного не попадает на выход, если машину слишком или недостаточно интенсивно разворачивает, он может подкорректировать её рулем и педалью, например «протянуть» газом, повернуть руль наружу, но это уже будет сигналом о том, что он потерял время, пусть пока ещё и немного. А вот если в тот момент, когда наступает пора разгоняться из поворота, машина будет стоять «в угле» — то разгоняться машина конечно начнет при открытии газа, но разгон не получится максимально интенсивным. Передне- и полноприводная машина вдобавок ещё и поедет наружу вместо того, чтобы поехать вперед, а заднеприводная попытается развернуться. В общем, выход получится не с полным газом и грязным, и в зависимости от того, насколько он получится грязным, это будет стоить пилоту вплоть до двух-трех секунд.

На этом моменте предлагаю вам ещё раз понаблюдать в замедленном режиме за лучшими пилотами современности, в этот раз обращая особое внимание на передние колёса:

И ещё раскадровочку (не зря же я её делал). Теперь вы точно знаете, что именно на ней происходит:

И на этом видео вы теперь увидите гораздо больше, чем остальные :):

Ещё один момент. Вопреки расхожему мнению, замедляется интенсивнее всего машина так же прямая и на прямых колёсах. Хотя любители потормозить боком есть среди даже довольно быстрых спортсменов – не так давно я был на мастер-классе, где Геннадий Брославский, двухкратный чемпион России по ралли, рассказывал, как ему удалось разогнать одного весьма известного пилота, просто заставив его перестать тормозить боковым скольжением и начать тормозить педалью тормоза на прямой машине. Но всё же пилот вынужден совмещать конечную фазу торможения и выставление машины, чтобы не перетормаживать. (Хотя на самом деле не самое интенсивное торможение времени портит гораздо меньше, чем не самый интенсивный разгон – доли секунды против секунд.)

Как понятно из всего вышенаписанного, нахождение машины «в угле» пилот старается минимизировать, исполнив необходимую фазу скольжения как можно быстрее, точнее и короче.

Однако есть один тип поворотов, где машина действительно в полном смысле слова «едет боком». Это «длинные» повороты, или дуги. У любого поворота есть вершина (апекс на буржуйском). Длинный поворот имеет ту особенность, что его «вершина» — это не точка, а дуга окружности. Любой поворот едется снаружи-внутрь-наружу (тема колеи, отработки и т.п. — это тема другого поста), и апекс – это точка, в которой машина имеет минимальную скорость. Если поворот длинный, то минимальную (и поэтому постоянную) скорость машина имеет всю дугу (после окончания которой она начнет «распускаться» наружу и разгоняться).

Почему скорость минимальна? Это банальная физика – центробежная сила (а это не что иное, как инерция), которая старается вытолкнуть автомобиль наружу и которой противостоит сила сцепления шин и дороги, равна mv^2/R, т.е. чем меньше радиус, тем меньше должна быть скорость, чтобы сила сцепления смогла уравновесить силу инерции.

Поэтому по дуге постоянного радиуса автомобиль движется с постоянной скоростью.

И вот тут угол автомобиля позволяет эту скорость увеличить. Если автомобиль стоит мордой внутрь дуги, то его колеса отталкиваются «внутрь», тем самым противостоя центробежной силе. (Чуть ниже мы поговорим о том, как работает резина на скользком покрытии.)

При этом, естественно, сам угол является тормозом. Поэтому задача пилота – найти правильный угол на дуге. Если он поставит автомобиль слишком круто, то вперед машина двигаться будет медленно. Если он поставит его недостаточно круто, то машину просто выкинет наружу.

Как показывает практика, даже не очень опытные пилоты этот угол подбирают достаточно просто и точно. Почему я так думаю? Как-то я был свидетелем (а точнее участником) дискуссии, где спорили пилоты одного из ледовых соревнований, спор был именно о том, тормозят ли скольжения или позволяют ехать быстрее. Одни говорили, что угол позволяет ехать быстрее, и показывали картинки с чемпионата мира по ралли, с тем аргументом, что лучшие пилоты мира не могут ошибаться. Вторые говорили, что угол крайне вреден, и что в чемпионате мира так едут только потому, что там очень шипастая резина. А развеселило меня то, что и ярые противники «дать угла», и ярые сторонники после того, как их выпустили на трассу, поехали одну и ту же дугу в абсолютно одинаковом угле (учитывая, что резина была у всех плюс-минус одинаковая и масса и мощность машин тоже были близкими, около полутора тонн и в районе трехсот лошадей):

Это длинная и достаточно быстрая дуга Раменского Ипподрома. Обратите внимание, кстати, опять-таки на передние колёса — они у всех стоят прямо.

Так неужели видео ЦВВМ абсолютно неправильное? Нет, оно правильное. Если пилот хочет перестраховаться, он действительно сильнее, чем необходимо, ставится на входе, и дальше по тексту. Но это не означает, что самая быстрая езда – это езда без скольжений. Это не так.

Тем более что для того, чтобы шипованная шина максимально эффективно работала на льду, она должна пробуксовывать. Как раз завершающим аккордом можно поговорить о том, как работает шипованная покрышка на льду. Гоночная покрышка работает только шипом (и разный рисунок протектора там не для того, чтобы он «греб» вдоль или поперек, а для того, чтобы в нужном порядке расставить шипы), гражданская, в которой шипы на порядок меньше по размеру и где их в несколько раз меньше по количеству, а сам протектор мягкий, работает и протектором тоже, но всё равно в основном шипом. Сцепление даёт механическое разрушение льда шипом, то бишь когда шип как гвоздь втыкается в лёд и удерживается там. Чтобы шипы максимально эффективно работали, шина должна пробуксовывать. При этом есть мнение, что гражданская шина работает максимально эффективно при небольшом проценте пробуксовке, а гоночная – в максимальном буксе. Действительно, есть оптимальный процент пробусовки, при котором шина работает максимально эффективно, и для гражданской резины он относительно (гоночной) мал. Если на мощной машине на гражданской резине сильно нажать на газ на льду, машина останется на месте, крутя колесами впустую. Но принципиальной разницы с гоночной резиной тут нет, просто гоночная имеет гораздо лучшее сцепление со льдом, поэтому провернуть её так же, как гражданскую, у машины просто не хватит сил. С места можно ещё что-то похожее изобразить – и если вы спросите у спортсмена, как нужно трогаться на льду в гонке, он вам скажет, что первые обороты колеса желательно «прокатить» с минимальной пробуксовкой. Это делается для того, чтобы следующий шип втыкался в нетронутый участок льда, а не в тот, который уже разрыхлил предыдущий шип (рисунок протектора на гоночной шине служит так же для этого – при любом движении, что вдоль, что поперек, шип не должен идти по тому месту, что разрыхлил предыдущий). Так что суть примерно одна. Но действительно на гоночном шипе можно и нужно ехать с полным газом, тогда как на гражданской резине приходится ловить момент оптимальной пробуксовки, особенно на мощных машинах на очень скользком льду на выходах из медленных поворотов и т.п. Но на цепком льду на маломощных машинах так же «нужно ехать полным газом» — так в чём принципиальная разница с «гвоздями»?

Источник:

https://www.drive2.ru/b/452739306973298966/?utm_source=DRIVE2&utm_medium=from+mail&utm_campaign=digest2&utm_content=2016-09-16&utm_term=URL