Мотоциклдердегі немесе велосипедтердегі бұрылыс техникасы: қарсы рульдік басқару. Дұрыс бұрылыс үшін денені еңкейту және рульді кері бағытта жылдам бұру қажет.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бір жолды көлік құралын басқару техникасы – автомобильдерде қолданылатын ұқсас атаудағы техника.
Single track vehicle steering technique
the technique with a similar name used in automobiles
Кері бағыттауды велосипедшілер мен мотоциклшілер сияқты бір жолды көлік құралдарын пайдаланушылар белгілі бір бағытқа бұрылыс бастау үшін, қалаған бағытқа қарсы бағытта ("солға бұрылу үшін оңға бұрылу") қысқа мерзімге рульді бұру арқылы қолданады. Бұрылысты сәтті орындау үшін, жүргізуші мен бір жолды көлік құралының біріктірілген массалық орталығы алдымен бұрылыс бағытына қарай еңкейтілуі керек, ал кері бағыттағы қысқаша рульді бұру осы еңкейуді тудырады. Жүргізушінің кері бағыттау әрекеті кейде "бағыт беру командасы" деп аталады. Ғылыми әдебиетте кері бағыттаудың нақты және толық анықтамасы жоқ. Шындығында, "рульдің бұрылу бұрышы мен айналу моменті арасындағы нақты айырмашылық әрдайым көрсетілмейді".
Countersteering is used by single track vehicle operators, such as cyclists and motorcyclists, to initiate a turn toward a given direction by momentarily steering counter to the desired direction ("steer left to turn right"). To negotiate a turn successfully, the combined center of mass of the rider and the single track vehicle must first be leaned in the direction of the turn, and steering briefly in the opposite direction causes that lean. The rider's action of countersteering is sometimes referred to as "giving a steering command". The scientific literature does not provide a clear and comprehensive definition of countersteering. In fact, "a proper distinction between steer torque and steer angle is not always made."
Тұрақты иісу
Қалаған бұрышқа жақындағанда, алдыңғы доңғалақты бұрылысқа қарай бұру қажет, әйтпесе велосипед гравитация күшімен иіліп, оның жылдамдығы арта түседі және бүйірі жерге тиеді. Бұл процеске көбінесе ешқандай физикалық күш қажет болмайды, себебі көптеген велосипедтердің рульдік жүйесінің геометриясы алдыңғы доңғалақтың иілген бағытта бұрылуға бейімделуін қамтамасыз етеді. Тұрақты бұрылысты сақтау үшін жүргізушінің рульге қолданатын күш велосипедтің геометриясы, массаның таралуы, жүргізушінің позасы, шиналардың сипаттамалары, бұрылыс радиусы және жылдамдық сияқты факторлардың күрделі комбинациясы болып табылады. Төмен жылдамдықтарда жүргізушіге қажетті рульдік күш көбінесе теріс болады, яғни бұрылыс бағытына қарсы, тіпті руль бұрылыс бағытында болған жағдайда да. Ал жоғары жылдамдықтарда қажетті күштің бағыты көбінесе оңға өзгереді, яғни бұрылыс бағытымен сәйкес келеді.
As the desired angle is approached, the front wheel must usually be steered into the turn to maintain that angle or the bike will continue to lean with gravity, increasing in rate, until the side contacts the ground. This process often requires little or no physical effort, because the geometry of the steering system of most bikes is designed in such a way that the front wheel has a strong tendency to steer in the direction of a lean. The actual torque the rider must apply to the handlebars to maintain a steady state turn is a complex function of bike geometry, mass distribution, rider position, tire properties, turn radius, and forward speed. At low speeds, the steering torque necessary from the rider is usually negative, that is opposite the direction of the turn, even when the steering angle is in the direction of the turn. At higher speeds, the direction of the necessary input torque often becomes positive, that is in the same direction as the turn.
Төмен жылдамдықта
Төмен жылдамдықтарда қарсы бағыттау да дәл солай қажет, бірақ ондағы қарсы бағыттау соншалықты нәзік болады ki, велосипедті тепе-теңдікте ұстау үшін жасалатын үнемі түзетулермен жасырынып қалады, көбінесе ол жүргізушінің сезім қабілетінің шегінен де төмен түседі. Төмен жылдамдықтардағы қарсы бағыттау, бұрылыс бағытында мүмкін болатын әлдеқайда үлкен руль бұрылысының арқасында одан әрі жасырылуы мүмкін.
At low speeds countersteering is equally necessary, but the countersteering is then so subtle that it is hidden by the continuous corrections that are made in balancing the bike, often falling below a just noticeable difference or threshold of perception of the rider. Countersteering at low speed may be further concealed by the ensuing much larger steering angle possible in the direction of the turn.
Гироскопиялық әсерлер
Алдыңғы дөңгелекті бұрудың салдарының бірі – гироскопиялық прецессия тудыратын айналу моменті. Бұл моменттің мөлшері алдыңғы дөңгелектің инерция моментіне, оның айналу жылдамдығына (қозғалысқа), жүргізушінің рульге күш түсіру арқылы алдыңғы дөңгелекті бұру жылдамдығына және басқару осі мен вертикаль арасындағы бұрыштың косинусына пропорционал. Басқа сөздер: "Бұрылу үшін мотоцикл еңкейтілуі керек", "Мотоциклді еңкейту үшін, бұрылыс бағытында тұтқаны басыңыз" немесе "Солға басыңыз – солға еңкейіңіз – солға жүріңіз". Мотоцикл қауіпсіздігі қоры өз мектептеріндегі барлық студенттерге, сондай-ақ барлық мотоцикл жарыс мектептерінде кері бағыттауды үйретеді. Кері бағыттау АҚШ штаттарының, мысалы, Вашингтон, Нью-Джерси, Калифорния және Миссури штаттарының мотоцикл операторларына арналған нұсқаулықтары мен емтиханға енгізілген.
One effect of turning the front wheel is a roll moment caused by gyroscopic precession. The magnitude of this moment is proportional to the moment of inertia of the front wheel, its spin rate (forward motion), the rate that the rider turns the front wheel by applying a torque to the handlebars, and the cosine of the angle between the steering axis and the vertical. Other phrases are "PRESS – To turn, the motorcycle must lean", "To lean the motorcycle, press on the handgrip in the direction of the turn" or "Press left – lean left – go left". The Motorcycle Safety Foundation teaches countersteering to all students in all of its schools, as do all motorcycle racing schools. Countersteering is included in United States state motorcycle operator manuals and tests, such as Washington, New Jersey, California, and Missouri.
Қауіпсіздік
"Херт" есебіне сәйкес, АҚШ-тағы мотоциклшілердің көпшілігі соқтығысудан қашуға тырысқанда артқы дөңгелекті күшті тежеп сырғаққа түсіріп, алдыңғы дөңгелекті жеткілікті тежемейді. Көптеген мотоцикл жүргізушілерде кері рульмен басқару және жаңғақтау қабілеті болмаған. Мотоциклді еңкейту үшін қажетті, тіпті 0,125 секундқа созылатын шамалы бастапқы кері рульмен басқару әрекеті, көптеген жүргізушілерді осы принциптен хабарсыз қалдырады.
According to the Hurt Report, most motorcycle riders in the United States would over brake and skid the rear wheel and under brake the front when trying hard to avoid a collision. The ability to countersteer and swerve was essentially absent with many motorcycle operators. The often small amount of initial countersteering input required to get the bike to lean, which may be as little as 0.125 seconds, keeps many riders unaware of the concept.
Көп жолды көлік құралдары
Үш дөңгелекті мотоциклдерді кері бағыттау қажет емес, ал бір бағыттағы бастапқы рульдің бұрылу моменты автоматты түрде қарсы бағытта бұрылуға әкелмейді. Бұған велосипедке тікелей бекітілген қосалқы арбалары да кіреді. Үш дөңгелекті BRP Can Am Spyder Roadster екі алдыңғы дөңгелекті пайдаланады, олар еңкейтілмейді, сондықтан ол автомобиль сияқты басқарылады. Үш дөңгелекті Piaggio MP3 механикалық байланыстарды қолданады, бұл екі алдыңғы дөңгелекті артқы рамамен бірге еңкейтуге және екі дөңгелекті мотоцикл сияқты кері бағыттауға мүмкіндік береді. Бос еңкейтілетін көп ізді көліктерді бұру алдында кері бағыттау арқылы теңестіру қажет. Carver сияқты күштеп еңкейтілетін көп ізді көліктер басқаруды кері бағыттамай еңкейтіледі және оператормен теңгерілмейді. Carver-дің кейінгі нұсқаларында еңкейту жылдамдығын арттыру және көлікті еңкейту үшін қажет күшті азайту үшін автоматты кері бағыттау енгізілді. Басқа күштеп еңкейтілетін көліктерде автоматты кері бағыттау жүйесі болуы мүмкін. 1984 жылы автоматты кері бағыттауды қолданатын және теңгерімді қажет етпейтін көп ізді бос еңкейтілетін көліктің прототипі жасалды.
Three wheeled motorcycles without the ability to lean have no need to be countersteered, and an initial steer torque in one direction does not automatically result in a turn in the other direction. This includes sidecar rigs where the car is rigidly mounted on the bike. The three wheeled BRP Can Am Spyder Roadster uses two front wheels which do not lean, and so it steers like a car. The three wheel Piaggio MP3 uses mechanical linkages to lean the two front wheels in parallel with the rear frame, and so that it is countersteered in the same manner as a two wheeled motorcycle. Free leaning multi track vehicles must be balanced by countersteering before turning. Multi track leaning vehicles that are forced tilted, such as the Carver, are tilted without countersteering the control and are not balanced by the operator. Later versions of the Carver introduced automatic countersteer to increase tilt speed and reduce the force required to tilt the vehicle. Other forced tilted vehicles may incorporate automatic countersteering. A prototype tilting multi track free leaning vehicle was developed in 1984 that employs automatic countersteering and does not require any balancing skills.