Класс вождения

Клуб юных водителей и гоночные трассы:
+7-916-127-07-13
+7-916-926-62-52, drive-gorbi@yandex.ru
Запись на занятия по вождению
и повышению водительского мастерства: 8 499 391-391-4
Цитата месяца
Учим новичков, не как получить права, а как водить надёжно и безопасно! Восстановление навыков! Преподаём основы спортивного вождения. Информация по телефону 89161270713 или пишите на drive-gorbi@ya.ru
https://www.youtube.com/watch?v=3jFI57oNB8M
все статьи об автовождении:
Можно начать и в Москве на МРВ.
ОБУЧЕНИЕ ЖЕНЩИН ВОЖДЕНИЮ КЛАССА ЛЮКС
УСПЕТЬ ЗА ЛАЗЕРОМ
МОЖНО ЛИ ВЫЕЗЖАТЬ НА ПЕРЕКРЁСТОК?
КАК РУЛИТЬ?
ЧТО ТАКОЕ ЭКСТРЕМАЛЬНО?
"Тренировка. Всё под контролем".
АВТОМОБИЛЬНАЯ КУЛЬТУРА!
ДАЛЬНЯЯ ДОРОГА
КУДА НАКЛОНЯЮТСЯ КАРТИНГИСТЫ?
ЭКСТРЕМАЛЬНОЕ ВОЖДЕНИЕ
СПОРТИВНОЕ ВОЖДЕНИЕ – ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
ЧЕМУ УЧАТ В АВТОШКОЛАХ?
НЕ ДЛЯ ЧАЙНИКОВ: "КАК ПОЩУПАТЬ СКОРОСТЬ?"
АВТОШКОЛА МИХАИЛА ГОРБАЧЕВА
КУЛЬТУРА В ДВИЖЕНИИ
КАК НАУЧИТЬ ЕЗДИТЬ СО СПЕЦСИГНАЛОМ?
ОСНОВЫ СПОРТИВНОГО ВОЖДЕНИЯ
НЕ МЕШАЙ ЖЕНЩИНЕ!
уверенность на зимней дороге-как не попасть в занос
КРИК ДУШИ ИЛИ РОССИЙСКАЯ АВТОУВЕРЕННОСТЬ
НА ЧЁМ ЕЗДИТЬ ПО СЕВЕРНОЙ ПЕТЛЕ НЮРБУРГРИНГА?
ПРАВИЛА СЕВЕРНОЙ ПЕТЛИ
« ГОНОЧНЫЕ СЕКРЕТЫ CLUB 2»: «КАК НАЙТИ НАСТОЯЩУЮ СКОРОСТЬ»
ПРИЁМЫ ВОЖДЕНИЯ:ЕЩЁ РАЗ О РУЛЕНИИ
«ГДЕ НАЙТИ НАСТОЯЩУЮ СКОРОСТЬ»
Специфика управления переднеприводным автомобилем.
ГОНОЧНЫЕ ПРИЁМЫ
СПОРТИВНОЕ ВОЖДЕНИЕ
СПОРТИВНОЕ ВОЖДЕНИЕ
СТАТЬИ (АВТОВОЖДЕНИЕ).

ВОЙТИ МОЖНО, НО ВЫЙТИ КАК?

НЕ ДЛЯ ЧАЙНИКОВ: "КАК ПОЩУПАТЬ СКОРОСТЬ?" 
 
 
 
Добрый день, уважаемый Михаил Георгиевич! 
 
С большим удовольствием прочитал вашу книгу "Школа вождения для женщин", несмотря на то, что сам мужского пола;-). 
Лично для себя открыл нюансы зимней езды, "освежив" взгляд на вождение по скользким дорогам нашей необъятной Родины и не только:-). 
Думаю, что благодаря вашей книге, а точнее, книгам ("Экстремальное вождение", "Безопасное вождение современного автомобиля" и др.), мудрые женщины смогут "дать фору" большинству мужчин-"водителей-профессионалов"! 
А моей невесте книга поможет сесть за руль автомобиля как за "средство повышенной БЕЗопасности":-). 
Ведь страх и испуг всегда сопутствуют неизвестности, а благодаря вашей книге туман непонимания перед "железным конем" тает на глазах! 
Еще раз огромное Вам спасибо за ваш кропотливый труд и неоценимый вклад в рост безопасности на дорогах!  
 
Созрел вопрос после анализа оптимальной траектории прохождения поворотов. По классификации раллистов, категории поворотов делятся от 0 до 17 (ну или поменьше, в зависимости от классификации водителя). Допустим, максимальная скорость входа в поворот 5 категории на сухом асфальтовом покрытии (коэффициент сцепления 0.8-1) - 80 км/ч (вазовские модели). Можно ли продолжить мысль таким образом - если коэффициент сцепления упадет раза в 2 (гравий, утрамбованный снег и т.п.), для оптимальной траектории прохождения поворота (методом вкатывания) скорость должна быть где-то в корень из двух раз меньше (около 56,5 км/ч) (исходя из формулы центробежного ускорения)?  
 
Спасибо большое за консультацию.  
 
С уважением, Сергей Кананадзе, Москва 
 
 
 
Ответ ККК, физика и автомобильного спортсмена. 
 
С точки зрения классической физики ответить Сергею Кананадзе чрезвычайно просто: да, Вы правы. Ведь центробежная сила при движении по окружности пропорциональна квадрату линейной скорости движущейся по окружности физической точки: F = mV2/R с массой m. Пусть V – наибольшая линейная скорость (направленная по касательной к радиусу R), при которой сила F равна силе трения T=m k, где k – коэффициент трения. Следовательно, при падении коэффициента трения вдвое (вместо k подставим k/2) для того, чтобы центробежная сила не превысила силу трения, скорость придётся уменьшить в корень из двух, т.е. примерно в 1,4142 раза. 
Однако у меня язык бы не повернулся послать спросившего в тот самый поворот даже с точнейшим спидометром, чтобы он упомянутым методом вкатился бы с рассчитанной скоростью. Мало сомнений, что продолжать разговор пришлось бы в кювете. А почему? 
 
Дело в том, что сама постановка вопроса, увы, весьма размыта, начальные условия заданы приблизительно (даже небрежно), автомобиль совершенно не является физической точкой, формула центробежной силы в данном случае неприменима, не говоря уже о неизвестном умении водителя. Предлагаю внимательно разобраться, ведь дьявол скрывается в мелочах. 
 
Формула для расчёта центробежной силы справедлива для идеального движения физического тела по окружности, другими слова – для стационарного случая. Представьте эксперимент, где сила определяется по натяжению нити, на которой вращается тело вокруг жёстко закреплённой опоры. Сама нить совершенно не растягивается. Спидометр внутри тела показывает его мгновенную линейную скорость. Составив таблицу зависимости силы от скорости (при неизменных массе и радиусе окружности) мы на самом деле получим квадратичную зависимость – формула подтвердится! 
 
Но у нас совершенно другой случай: автомобиль не движется по окружности, а входит в поворот. В этот момент происходит динамический рывок, т.е. кратковременно появляются дополнительные силы. Для наглядности наполните блюдце водой почти до краёв и попробуйте двигаться с ним по ровной площадке. Пока движение стационарное, т.е. происходит с постоянной скоростью только по прямой или только по окружности, удерживать воду просто. Но при переходе с прямой на окружность (или наоборот) жидкость стремится выплеснуться. Причина в том, что во время стационарного (неизменного) движения, сила, действующая на жидкость, постоянна, а во время переходных процессов возникают силы, быстро меняющиеся как по направлению, так и по величине. Именно во время входа автомобиля в поворот на скорости, предельной для стационарного движения, сумма действующих на него сил превысит силу трения, колёса соскользнут. Чтобы этого не произошло, необходимо уменьшать радиус поворота придётся бесконечно медленно, как говорят – квазистационарно, чтобы переходные процессы были бесконечно малыми. Либо входить в поворот со скоростью, меньшей, чем рассчитано. Итак, первая неприятность – переходные процессы. 
 
Вторая неприятность – нежёсткость автомобиля. Посмотрите внутри вагона метро на пассажиров соседнего вагона. Они качаются, но не так, как в вашем вагоне. И весь соседний вагон качается не как ваш, а по-другому. Почему, ведь поезд идёт по одному пути? Дело в том, что тележки осей вагонов проходят одни и те же неровности на рельсах в близкие, но всё же различающиеся моменты времени. В результате вагоны получают неодновременные толчки и начинают двигаться друг относительно друга. Примерно так будут себя вести разные колёса нашего автомобиля, входящего в поворот, в результате неподрессоренные массы будут двигаться в разных направлениях. Автомобиль из «физической точки» превратился в расхлябанный шарабан, детали которого совершают разнообразные нестационарные движения. Мы уже знаем, что в этом случае появляются дополнительные силы. 
Кроме различной раскачки вагонов, пассажиры, находящиеся в них, сами нежёсткие, да и двигаются по-разному: один стоит, другой сидит, третий держится довольно крепко, четвёртый изредка рывком хватается за поручень. Транспортникам известно, что пассажиры в салоне вагона раскачиваются естественным путём столь сильно, что подобны жидкости в наполовину полной горизонтально лежащей бочке. При неудачном ритме толчков волны жидкости способны войти в резонанс и опрокинуть бочку. В нашем случае «наполнение» автомобиля не столь опасное. Таким образом, свою лепту вносят и подрессоренные массы. 
Образно говоря, автомобиль подобен миске с желе, которая стоит на четырёх болтающихся роликах. Понятно, что и в момент входа в поворот, и в повороте, вся эта рыхлая масса раскачивается, поэтому суммарная сила в каждом пятне контакта шины с дорогой изменяется. В любой момент центробежная сила может превысить сумму сил трения колёс, движущихся в вираже на пределе возможностей. Можно ли надеяться на водителя, который внутри автомобиля ощущает его разнообразные колебания? 
 
Третья неприятность – старательный неумелый водитель. Будем считать, что инстинкт самосохранения подаёт ему сигнал опасности, сообщая, что автомобиль начинает раскачиваться и скользить в повороте. Водитель искренне желает стабилизировать ситуацию, например, работая рулём, чтобы кратковременно увеличивать радиус поворота, когда колёса начинают скользить, а затем (после прекращения скольжения) снова доворачивать руль, сохраняя общий радиус поворота. Благие намерения остаться на полотне дороги обычно служат дурную службу. Пока мозг получает сигнал о скольжении, пока на руки передаётся команда повернуть руль, пока срабатывают шарниры рулевого механизма – автомобиль оказывается в другом положении. В результате корректирующее движение либо оказывается малым, либо противоположным, но в любом случае – неверным. Водитель распознаёт, что нужно иное действие и тут же совершает его, но снова с опозданием. Ситуация усугубляется: водитель бессознательно раскачивает автомобиль вместо того, чтобы «успокаивать». Причина в естественном запаздывании реакции на возникающие возмущения. Способ преодоления – опережающие действия, т.е. опыт и навыки водителя, уже встречавшегося с подобными ситуациями. 
 
Динамические колебательные процессы в подвеске автомобиля демпфируются (гасятся) амортизаторами, но влияние скорости и неровностей покрытия имеет сложную зависимость. Поэтому ошибочно утверждать, что снижение скорости в заданное количество раз (например, в корень из двух) не приведёт снижению колебательных процессов. Колебания могут как возрасти, так и упасть. Поэтому в одном случае снижение скорости в Y раз может оказаться чрезмерным, а в другом случае – недостаточным. В самом деле, многим кажется, что при уменьшении автомобиль становится более цельным, но гонщики знают, что на слишком малой скорости хороший спортивный автомобиль становится жёсткой «табуреткой», а с ростом скорости мягко «облизывает» дорогу. Резкость или, наоборот, плавность входа могут помочь (переходные процессы краткие и сильные, либо длительные и слабые), а могут повредить общей устойчивости на траектории – автомобиль чуть поскользнётся, но далее будет двигаться стабильно. И конечно, навык водителя является ключевым. 
 
В заключение, как тренер хочу поворчать на неграмотное щеголяние (не щегольство) раллийными терминами «категория поворота», которая не имеет абсолютной величины, а является предметом уговора внутри определённой спортивной группы. Можете нарисовать, что представляет собой поворот 5 категории? Как гонщик-раллист поворчу на объединение понятий «гравий, утрамбованный снег и т.п.», которые дают не половину коэффициента трения, но варьируются в семикратном диапазоне от 1,5 до 0,2, в том числе за счёт эффекта плуга. Как преподаватель автоспорта выражу недоумение широким диапазоном «вазовские модели» и для ехидства предложу использовать на тренировках ВИС-2345. Наконец, как физик, бурчу на небрежное задание коэффициента «0,8-1», т.е. на разницу важного линейного фактора в 25%. 
«До кучи» обозначу некорректность формулировки «оптимальной траектории», т.к. оптимумом обычно считается некая комбинация параметров, преследующая определённую цель. Какова цель: быстрее всего проехать этот единственный поворот? В связке с двумя последующими? Весь скоростной участок? Сохранить шины на длинный кусок трассы? Сберечь топливо, т.к. точка заправки находится далеко? Снизить риск, т.к. отрыв от последующего участника велик? Рискнуть догнать предыдущего, т.к. решается вопрос об итогах сезона? Словом, расхожее выражение «оптимальный» выглядит небрежно. 
 
Несмотря на брюзжание, я в целом приветствую интерес Сергея Кананадзе к сложным вопросам экстремального управления автомобилем, рад его интересу найти объяснения с научной точки зрения, желаю ему пытливости ума и успешного роста в автомобилизме и в автоспорте. 
 
В заключение напомню классический случай, когда великого польского гонщика Собеслава Засаду спросили, можно ли войти в такой-то поворот со скоростью 120 км/час, и тот ответил, что войти можно даже на 200 км/час, но только один раз 
 
Добрый день, уважаемый ККК и Михаил Георгиевич. 
Приятно было "нарваться" на физика в автомобильном спорте, хотя, впрочем, думаю, что среди профессионалов автомотоспорта другого быть и не может:-) 
В свое время сам закончил МАИ по специальности "Прикладная математика", поэтому все разъяснения автора мне были достаточно ясны;-). 
Да, задал я вопрос конечно более чем упрощенно, но ответ мне позволил убедиться лишний раз в пословице "Великих людей отличает внимание к мелочам":-). Еще раз большое спасибо за развернутый ответ настоящего специалиста, которому хватило терпения набрать столь большой грамотный ответ на столь небольшой не очень грамотный вопрос. 
Ну а теперь я постараюсь себя слегка "обелить": 
1. Категории поворотов подсмотрены в книге С. Цыганкова "Академия водительского мастерства". Учитывая, что в книге нарисована крутизна, можно и представить себе этот поворот, так сказать, в идеальном случае. Согласен, в вопросе можно было это и опустить. Опять же, не только крутизна, но и покрытие, выбоины, трамплины влияют на категорию поворота. И получается, что повороты одной и той же крутизны могут принадлежать к разной категории и наоборот. Вообщем, не щеголял я этим термином, а писал с чувством, толком, расстановкой. 
2. Согласен на некорректное объединение понятий гравий и утрамбованный снег. Это как мух и котлет вместе взять;-). Опять же взял это в качестве просто примера снижения коэффициента сцепления. Естественно понимаю, что эти покрытия имеют разный коэффициент сцепления, который, все же меньше коэффициента сцепления сухого асфальта (без использования эффекта плуга, а только рассматривая трения качения и скольжения). 
3. Насчет вазовских моделей беру слова обратно. Виноват;-). Хотя, впрочем, как-то в TopGear показывали немецкую гонщицу, которая на фургоне для мороженого лишь немногим не выехала из 10 минут на Нюрбургринге:-). Езжу на Опель Фронтера, так что от фургончиков недалеко ушел:-) 
4. Диапазон коэффициента сцепления взят из книги Г. Бранихина "Экстремальное автовождение". Там приводился правда разброс "0,7-0,8" для асфальтобетонного покрытия в сухую погоду, я же "слегка" расширил диапазон. Не прав был! 
5. Ну а в качестве "оптимальной" я рассматривал траекторию прохождения поворота, которая позволила бы пройти поворот при максимально возможной скорости входа в него без скольжения (если быть точнее, с небольшим скольжением, когда коэффициент сцепления шин максимален), т.е. на грани потери сцепления шин с покрытием, добиваясь максимальной скорости на выходе из него, т.е. перед прямой. Вы абсолютно правы насчет разных "оптимальностей", но я имел в виду именно эту. Спасибо за указание на "небрежность":-) 
 
Еще раз Вам огромное спасибо и низкий поклон вашему таланту учителя! 
С уважением к ККК и Михаилу Георгиевичу, Сергей Кананадзе, Москва