про управление креном

[jayrandom]

Похоже, 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 :)

Comments

[rapitosov.livejournal.com]

то есть поезд наклоняется относительно шасси, я правильно понял?

если да, то совершенно не понятно, почему этот концепт ещё не применили к автомобилям.

[azgar.livejournal.com]

Наклон корпуса у наземных транспортных средств не даёт ничего кроме комфорта пассажиров.
Ограничивающим фактором в случае автомобиля является сцепление колёс с дорогой. Которое от наклона корпуса только ухудшается.
Наверное, можно замутить какую-нибдуь сверххитрую подвеску, которая будет и пассажиров наклонять (каждый ряд отдельно, иначе поднимется центр тяжести и, соответственно, больше разгрузятся внутренние колёса -> фейл) но автоконструкторы резонно решили, что лучше пожертвовать немножко комфортом, чем ценой, надёжностью и безопасностью.
Рельсы, кстати, наклоняют.

[golger-i.livejournal.com]

Все накинулись на машины, но никто не заметил косяк про рыб :)

[golger-i.livejournal.com]

Когда-то очень давно у меня в жж возникла дискуссия о преимуществах мотоциклетного поворота креном, и машинного. Я тогда еще был заядлым мотоциклистом, и голосовал за мотоцикл. Но потом мы честно посчитали, и оказалось, что машина с достаточно низким центром тяжести выигрывает. Я в глубине души не мог поверить формулам, в результате мы проштудировали данные с двух треков, по которым гоняют и машины, и мотоциклы. Данные подтвердили теорию - плоская машина может при той же крутизне поворота развить бОльшую скорость.
Интуиция утверждает обратное. Для обуздания интуиции предлагаю мысленный эксперимент: едем на велосипеде, поворот на большой скорости и большой крутизны. На какой дороге можно вписаться в поворот на бОльшей скорости, на плоской или на наклонной?