В момент, когда мотоцикл начинает наклоняться, гироскопическая прецессия заставляет колесо повернуться в сторону наклона. Тут же в действие вступает и центробежная сила, которая выравнивает байк. Процесс повторяется снова и снова, приводя к низкочастотным колебаниям.
В паре с прецессией работает гироскопический момент. Чтобы почувствовать, что это такое, открутите колесо от велосипеда, возьмите его за ось и попросите товарища раскрутить его посильнее. Теперь попробуйте рулить колесом. Обратите внимание, как оно сопротивляется вашим усилиям, стремясь сохранить первоначальное прямое положение. Если же вы попробуете наклонить колесо, как будто вы входите в поворот, оно само будет стремиться повернуть в сторону наклона из-за действия гироскопической прецессии.
Гироскопический момент увеличивает инерцию колеса, вот почему на высоких скоростях рулить труднее. Для борьбы с этим моментом гонщики применяют облегченные колеса, улучшающие управляемость. Позитивный эффект гироскопического момента заключается в увеличении стабильности. Именно благодаря нему можно убрать руки с руля на высокой скорости, и не упасть. На низкой скорости так не получится.
Я твердо убежден, что рулить нужно только одной — внутренней — рукой. Вы должны не только толкать, но при необходимости и тянуть рукоятку руля. Я считаю, что прикладывать усилия обоими руками в противоположных направлениях неизмеримо труднее, чем одной.
Мой совет может показаться странным, но во время занятий в ARC я заметил, что большинству курсантов трудно проехать по узкому коридору, если они рулят обеими руками. Две руки как будто борются друг с другом за право управлять мотоциклом. Проблему легко заметить, если обратить внимание на напряженные и зажатые руки курсантов.
Этот вывод я сделал, когда просматривал многочисленные видеозаписи занятий в моей школе. Вскоре мне представился случай проверить его на практике. Я занимался в школе Фредди Спенсера, и никак не мог точно пройти один из поворотов трассы. Несколько раз я чуть было не вылетал на обочину. Тогда я решил рулить в этом повороте только внутренней рукой. И все
немедленно изменилось! Я использовал привычную точку для входа в поворот и вылетел вовнутрь поворота, потому что байк повернул неожиданно быстро. Фредди, еще раз прошу у тебя прощения. Я был слишком увлечен процессом.
Как только я включил "руление одной рукой" в программу школы, мои курсанты стали демонстрировать замечательные успехи. Они перестали заниматься армрестлингом сами с собой, и байки поехали как по волшебству. Если мотоциклу не мешать, он начинает поворачивать быстрее и плавнее. На самом деле, как только водитель перестает прикладывать усилия к внешней рукоятке руля, байк стремится уменьшить радиус траектории. Теперь многим курсантам приходилось бороться с избыточной поворачиваемостью. С течением времени они научились контролировать угол наклона в повороте с помощью газа. Их траектории стали стабильнее и плавнее.
Позже один профессиональный автогонщик сказал мне, что они используют тот же метод во время дождевых гонок. Они просто снимают одну руку с руля, чтобы не мешать покрышкам максимально использовать сцепление с мокрой трассой.
При выходе из поворота, следует сделать то же самое, но с другой стороны. Например, для выхода из правого поворота потяните на себя правую рукоятку или толкните от себя левую, и байк немедленно встанет. Того же эффекта можно достичь открытием газа — скорость увеличится, а значит возрастет и центробежная сила. Но для большей эффективности лучше использовать оба приема одновременно.
Итак, во время поворота на мотоцикл действует большое количество самых разных сил. К счастью, некоторые из них облегчают нам жизнь, вроде гироскопической прецессии, которая обеспечивает эффект подруливания. Запомните самое главное — чем эффективнее вы используете свое тело качестве противовеса, тем меньшие усилия вам нужно прикладывать для руления и тем точнее вы прописываете траекторию. Приемы, изложенные в этой книге, приводят именно этому.
Я убежден, что невозможно научиться быстро ездить без понимания принципов работы подвески. Именно она оказывает основное влияние на сцепление шин с дорогой и управляемость мотоцикла. Любое наше движение влияет на подвеску, а она в свою очередь влияет на нас и мотоцикл. Правильно настроенная подвеска — это лучшая управляемость и возросшее сцепление с дорогой. На улице это безопасность и комфорт, на треке — меньшее время прохождения круга. Давайте рассмотрим, как подвеска работает в теории.
Зачем нужна подвеска?
В самом деле, почему все так озабочены этой подвеской? В конце концов, карты ездят очень быстро, а них подвески нет вообще никакой, если не считать деформирующихся шин и слегка гнущейся рамы. Это так, но поверхность картодромов более гладкая, чем дороги, по которым ездят мотоциклы.
На улице без подвески не обойтись. Она положительно влияет на три вещи — комфорт, сцепление с дорогой и управляемость. Настройка зависит от множества факторов, включая тип вождения (улица или трек) и индивидуальных предпочтений (кому-то нравится пожестче, кому–то — помягче).
Давайте представим идеальную настройку. Подвеска должна быть жесткой, чтобы максимально четко отслеживать дорогу, и она должна быть мягкой, чтобы не выбить из водителя дух. Но разве возможно, чтобы подвеска сочетала такие взаимоисключающие требования? Как ни странно, да — возможно. Давайте посмотрим, как можно достичь идеальной настройки.
В подвеске работают три физических эффекта — сила сжатия (натяжения) пружины, демпфирование амортизаторов и внутреннее трение системы. В подвеске также действуют силы, возникающие при движении её элементов, но ими можно пренебречь.
Сила сжатия зависит только от величины, на которую изменилось расстояние между концами пружины и не зависит от скорости этого изменения.
Демпфирование возникает из-за того, что жидкость заставляют перетекать через узкие каналы. Величина демпфирования зависит от свойств жидкости и скорости ее движения. Демпфирование влияет только на скорость перемещения колеса в вертикальной плоскости.
И, наконец, трение. Оно зависит от нагрузки на подвижный элемент системы (точнее от ее проекции на перпендикуляр к этому элементу) и от материалов, из которых изготовлены движущиеся части подвески. Кроме того, трение зависит от взаимной скорости движения элементов системы. Существует два вида трения — трение скольжения и трение покоя. Величина последнего больше, что легко заметить, если попробовать сжать вилку на стоящем мотоцикле.
В некоторых случаях, сила трения может быть доминирующей в системе подвески, и превосходить силу сжатия и демпфирование вместе взятые. Надо ли говорить, что чем меньше трения в системе, тем лучше. Специальные материалы, лучшая обработка поверхностей, современные масла и конструкторские ухищрения помогают уменьшить силу трения в подвеске.
Силы важны, но энергия важнее. При сжатии пружина накапливает энергию, при распрямлении отдает. Демпфирование превращает эту механическую энергию в тепловую, которая рассеивается в воздух. Трение также превращает механическую энергию в тепловую, но характеристики этого превращения отличаются от демпфирования. Почему важно знать, что происходит с энергией в подвеске? По многим причинам. Например, некоторые водители волнуются, когда амортизаторы слишком сильно нагреваются. Но ведь это значит, что они выполняют свою работу. Конечно, при нагреве амортизирующие свойства могут ухудшиться, однако качественные современные амортизаторы лишены этого недостатка.
Без рассмотрения энергии нельзя понять, как работает подвеска. Когда шина наезжает на неровность, пружина сжимается, накапливая энергию. Тем временем амортизатор превращает часть энергии в тепло. Скорость сжатия уменьшается, пока пружина не перестанет сжиматься. После этого она начинает разжиматься, происходит цикл отбоя. Пружина отдает механическую энергию, амортизатор снова превращает ее в тепло. В идеальном случае центр тяжести мотоцикла движется по прямой, колеса же перемещаются в вертикальной плоскости, следуя неровностям дороги и никогда не теряя с ней контакт. Но это в идеале, жизнь несколько сложнее.
Схема подвески изображена на рисунке 1. Обратите внимание, что подвеска расположена между центром тяжести мотоцикла и колесами. Все, что находится выше нее, называется подрессоренной массой. Все что ниже — неподрессоренной. Сама подвеска считается наполовину подрессоренной, наполовину — нет.
В идеальном случае центр подрессоренных масс в движении движется по прямой, а неподрессоренные массы точно следуют изгибам дороги, обеспечивая сцепление колес с поверхностью.
