про управление креном
Jan. 30th, 2013 12:20 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
jayrandomПохоже, практически никто из моих знакомых, которым я рассказывал про чудо-самокат, не прочувствовал всей глубины идеи. Кроме коллеги, интересующегося экстремальным вождением :)
Мы все знаем, что на повороте любое тело испытывает поперечное ускорение. Если скорость существенна, транспортное средство при этом пытается наклониться, а непривязанных пассажиров прижимает к внешней стенке. От этого есть два лекарства: (1) сбрасывать скорость на повороте и (2) наклонить транспортное средство и/или пассажиров так, чтобы вес оставался в центре поворота.
Примеры из природы показывают, что естественным способом является второй. Ни птицы ни рыбы на повороте не тормозят, а просто правильно поворачивают всем телом. Так же, наклоняясь и сдвигая свой вес в центр, поворачивают мотоциклисты, велосипедисты, лыжники, разнообразные сёрферы/бордеры, пара- и дельтапланеристы.
В мире высоких скоростей без крена в повороте просто нельзя. Самолёты поворачивают креном (вертикальный руль на хвосте - просто для коррекции положения хвоста). Скоростные поезда наклоняются в повороте.
И только в автопромышленности наблюдается удивительный разрыв понимания этого закона. При двигателях в сотни лошадиных сил в качестве шасси используется гужевая телега из современных материалов с одной разрезанной поворотной осью (и чтобы дополнительно радовать водителей прелестями задней параллельной парковки, эта поворотная ось - передняя). Чтобы совсем не убиться на таких телегах на высоких скоростях, в качестве компенсации специалистам смежной области приходится наклонять дорогу. Казалось бы, дорогу нужно наклонять тем больше, чем выше текущая скорость транспортного средства, грозящегося с неё слететь. Не слишком ли сложно? Возможно, должна пройти целая эра "умных дорог", распознающих скорость проходящих машин и наклоняющихся соответственно, прежде чем автомобили начнут поворачивать креном.
К чему это всё? К тому, что классический руль, который поворачивает только колесо, полезен исключительно при пешеходных скоростях (достаточно вспомнить, на какой скорости мотоцикл или даже велосипед "даст" повернуть свой руль). Как показывает выдержавшая испытание временем конструкция скейтборда, естественный поворот должен осуществляться наклоном платформы. Если при этом нужен руль (т.н. кикборд), этот руль - просто жёстко закреплённый на платформе рычаг, помогающий держать равновесие. Вот почему я был рад аналогу кикборда для снега. Гармония и симметрия во всём :)
Мы все знаем, что на повороте любое тело испытывает поперечное ускорение. Если скорость существенна, транспортное средство при этом пытается наклониться, а непривязанных пассажиров прижимает к внешней стенке. От этого есть два лекарства: (1) сбрасывать скорость на повороте и (2) наклонить транспортное средство и/или пассажиров так, чтобы вес оставался в центре поворота.
Примеры из природы показывают, что естественным способом является второй. Ни птицы ни рыбы на повороте не тормозят, а просто правильно поворачивают всем телом. Так же, наклоняясь и сдвигая свой вес в центр, поворачивают мотоциклисты, велосипедисты, лыжники, разнообразные сёрферы/бордеры, пара- и дельтапланеристы.
В мире высоких скоростей без крена в повороте просто нельзя. Самолёты поворачивают креном (вертикальный руль на хвосте - просто для коррекции положения хвоста). Скоростные поезда наклоняются в повороте.
И только в автопромышленности наблюдается удивительный разрыв понимания этого закона. При двигателях в сотни лошадиных сил в качестве шасси используется гужевая телега из современных материалов с одной разрезанной поворотной осью (и чтобы дополнительно радовать водителей прелестями задней параллельной парковки, эта поворотная ось - передняя). Чтобы совсем не убиться на таких телегах на высоких скоростях, в качестве компенсации специалистам смежной области приходится наклонять дорогу. Казалось бы, дорогу нужно наклонять тем больше, чем выше текущая скорость транспортного средства, грозящегося с неё слететь. Не слишком ли сложно? Возможно, должна пройти целая эра "умных дорог", распознающих скорость проходящих машин и наклоняющихся соответственно, прежде чем автомобили начнут поворачивать креном.
К чему это всё? К тому, что классический руль, который поворачивает только колесо, полезен исключительно при пешеходных скоростях (достаточно вспомнить, на какой скорости мотоцикл или даже велосипед "даст" повернуть свой руль). Как показывает выдержавшая испытание временем конструкция скейтборда, естественный поворот должен осуществляться наклоном платформы. Если при этом нужен руль (т.н. кикборд), этот руль - просто жёстко закреплённый на платформе рычаг, помогающий держать равновесие. Вот почему я был рад аналогу кикборда для снега. Гармония и симметрия во всём :)
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2013-01-31 07:23 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 08:41 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 09:34 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 09:40 am (UTC)У летательных аппаратов цель наклона -- совершить поворот. Тормозить тут ни при чём.
Им нужно или иметь специальные крылья для поворота, которые будут создавать дополнительную боковую силу, либо перенаправлять часть подъёмной силы основных крыльев вбок. Угадай, какой из способов они выбрали :)
no subject
Date: 2013-01-31 09:36 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 09:41 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 10:15 am (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 12:29 pm (UTC)Наклон сам по себе ни к чему не приводит. Ты когда пешком идёшь, хоть унаклоняся, пока правая нога длиннее левой шагать не начнёт, не повернёшь.
Птица отталкивается от воздуха. Вокруг неё среда гомогенная. Наклонился, вектор подъёмной силы вместе с тобой наклонился, возникла боковая составляющая.
Наземные транспортные средства двигаются по плоскости. Там направление движения не связано с наклонами корпуса. Можно машину на два колеса поставить. Будет ехать прямо на двух колёсах, пока не свалится.
no subject
Date: 2013-01-31 02:28 pm (UTC)no subject
Date: 2013-01-31 03:13 pm (UTC)Можно на ходу перемещать колёсики у тележки как угодно, пока ЦТ находится над площадью поверхности опоры.
И трапеция хуже прямоугольника, потому что колея уменьшается. Чем меньше колея, тем меньше поперечная устойчивость.