ДРЕССУРА ЖЕЛЕЗА
ДРЕССУРА "ЖЕЛЕЗА"
фото создателя и компаний-производителей
КОСМОС СУПЕРСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ ГОНОЧНОЙ ТЕХНИКИ
ЧАСТЬ V, КОСТНО-ХРЕБТОВАЯ
Сравним шасси байка и автомобиля. Если упрощенно, то автомобиль можно представить как жесткое шасси с 4-мя независящими подвесками (работу поперечного стабилизатора не будем учесть, потому что он только в малой степени увязывает работу подвесок). Независимо от того, тормозим мы либо разгоняемся, геометрия шасси не изменяется, а колеса фактически независимо "обрабатывают" дорожные неровности. Более того, неподрессоренная масса и гироскопический эффект колес ничтожно малы по сопоставлению с массой и моментом автомобиля в целом. И последнее. Посадка водителя никак не оказывает влияние на поведение автомобиля.
С байками все труднее.
При жестком торможении фактически весь вес байка переносится на фронтальное колесо. Из-за этого вилка сжимается практически до максимума рабочего хода, что приводит к колоссальным изменениям геометрии шасси. Укорачивается база, меняется угол вилки и ее вылет. Приблизительно то же происходит и при ускорении, отличие только в том, что сжимается расположенный сзади моноамортизатор. Так что, на самом деле, на геометрию шасси байка оказывает влияние фактически все. Но это еще цветы.
Ягодки начинаются в повороте. Пока байк едет вертикально, пятна контакта фронтального и заднего колес размещаются на одной прямой и в одной плоскости с центром тяжести. Но в наклонном положении все по-другому. Пятна контакта "уходят" от вертикальной оси байка, при этом, чем посильнее наклон и обширнее резина, тем далее. Возникшие асимметричные силы (ширина-то покрышек различная!) в буквальном смысле скручивают байк, а центробежная сила сжимает вилку и моноамортизатор практически до упора. Большущее напряжение передается на раму, и ей сейчас приходится противостоять не только лишь скручиванию, да и извиву.
Ухудшает "пытку" аппарата сам пилот: он, в отличие от водителя автомобиля, несусветно оказывает влияние на положение центра тяжести байка и, изменяя посадку, способен существенно поменять его поведение. Добавьте к тому гироскопические моменты колес, сравнимые по величине с моментом самого байка, огромную (по отношению к массе байка) неподрессоренную массу и эффект контрруления. И даже эта очень облегченная картина оказывается во много раз труднее той, что появляется в автомобилях.
И далее. В отличие от шасси авто (которое обычно делают очень жестким), рама байка должна владеть нормированной жесткостью. И вот почему. Снова представим для себя байк в наклоненном положении. Если скорость прохождения поворота довольно велика, то может появиться ситуация, когда и передняя, и задняя подвески под воздействием центробежной силы сожмутся на 100%. Если так произойдет, то неважно какая мало-мальски выступающая из плоскости асфальта кочка приведет к потере сцепления колес с дорогой и к заносу байка (либо его падению). Но даже если подвеска сжата не стопроцентно, вектор силы, приложенной к колесу в повороте, ориентирован не точно в направлении сжатия подвески, а под определенным углом. С такими силами вилке и маятнику совладать тяжело, ведь они рассчитаны на работу исключительно в направлении собственного хода. Потому твердость рамы на извив можно наращивать только до определенного предела - чтоб она взяла на себя роль специфичной пружины и всасывала жесткие нагрузки сбоку, с которыми не управится подвеска. Более того, повышение жесткости рамы нередко тянет ее утяжеление. А лишний вес - наш неприятель.
Последнее "против" лишней жесткости - опасность потерять "чувство байка", либо по другому - утратить информативность. Дело в том, что пилот чувствует, как байк "держит" дорогу при езде конкретно благодаря колебаниям, возникающим в нагруженном шасси. Если раму сделать лишне жесткой, то часть таких колебаний пропадет либо амплитуда их уменьшится - и гонщику станет сложнее распознавать грань сцепления резины с асфальтом.
С другой стороны, все мы отлично знаем, что происходит, если рама очень эластичная: усугубляется маневренность, байк приобретает тенденцию к вобблингу, четкое руление становится задачей трудновыполнимой. Вот и выходит, что, в отличие от автомобиля, в каком чем жестче шасси, тем лучше, - твердость рамы байка должна быть максимально хорошей, на уровне "золотой середины".
Разобравшись с жесткостью, исследуем, из чего изготавливают рамы современных Подвескабайков. Глуповатый вопрос - естественно, из алюминия! Его характеристики таковы, что с ним легче всего "запрограммировать" упругость/твердость конкретно в те узлы рамы, где это более всего нужно. Делается это методом четкого расчета толщины стен рамы, ее роста либо уменьшения с очень малым шагом (1 мм и даже меньше).
Другой материал, из которого изготавливают рамы, - хром-молибденовая сталь. В отличие от рам из алюминия, железные делают в главном трубчатыми (Ducati, Agusta, Benelli), а твердость "программируют" различной конфигурацией "треугольников"*, сваренных из этих самых труб. Преимущество такового подхода - сравнительная простота производства: сваривать железные трубы еще проще, чем отменно отливать, а позже сваривать алюминий. Недочет - сложнее минимизировать вес рамы, ведь сталь еще тяжелее алюминия.
3-ий вариант - самый экзотический: рамы из карбона. Казалось бы, карбон - безупречный материал для таких применений. Вправду, в автогонках, и в особенности в F1, карбон прекрасно себя зарекомендовал при изготовлении шасси-монококов. Но в байках, как показал опыт, это не так. Мы помним, что в автомобиле твердость шасси должна быть очень вероятной - конкретно из-за этого шасси из карбона, неоспоримого фаворита по части жесткости, так отлично "работают" в F1. А вот получать нормированную, с высочайшей точностью твердость мотоциклетной рамы из карбона неописуемо трудно. Не так издавна пилоты GP интенсивно тестировали Новинки Автопрома с карбоновыми рамами, "находили с ними контакт", но практически все сетовали на недостаточную их информативность и на то, что как будто кто-то "убрал звук" в их чувственном "диалоге" с шасси.
Очередной недостаток прекрасного карбона - его абсолютная ремонтонепригодность: он не поддается ни сварке, ни клейке, ни спайке, ни клепке. После аварии покоробленную карбоновую раму просто выбрасывают. И самое принципиальное. Достаточно нередко пилоты требуют поменять твердость рамы (почему - узнаем чуток позднее). Совсем разумеется, что в отличие от дюралевых и железных, с карбоновой конструкцией это неосуществимо.
Очередной "гвоздь" в гроб карбоновых рам: при тиражировании очень тяжело повторить их характеристики. Даже те, что сделаны по одним и этим же чертежам, более того, на одном и том же оборудовании, могут значительно различаться по жесткости. В силу этого поведение байков с рамами из карбона "от одной матери" время от времени, мягко говоря, непредсказуемо.
Последний вариант рамы - это когда ееѕ вообщем нет! Помните дорожные Бмв, где несущий элемент - движок?.. Да и этот подход не прижился в элитных мотогонках, при этом по той же причине, что и карбоновые рамы: тяжело получить расчетную твердость. Отчасти его все таки используют: к примеру, в Ducati Desmosedici маятник крепится не к раме, а впрямую - к движку. А в неких дорожных байках мотор является нагруженной частью шасси**.
Очередной увлекательный момент в беседе о рамах характерен для чемпионата SBK. Дело в том, что рамы дорожных байков, в отличие от рожденных для трека MotoGP, далековато не всегда удовлетворяют потребностям пилотов. Твердость рамы возможно окажется недостаточной для противоборства гоночным нагрузкам, а геометрия - очень размеренной, т.е. затрудняющей резвое прохождение поворотов. Потому шасси байков, участвующих в WSB и BSB, по просьбам пилотов часто модернизируют - делают жестче и добавляют узлы регулировки. Твердость увеличивают тем, что приваривают дополнительные дюралевые Ремонт и эксплуатация, а узлы регулировки геометрии шасси (если их не было на стоковом байке) добавляют - устанавливают тюнинговые траверсы и ось маятника. Гоночные траверсы позволяют изменять угол вилки и часто величину ее выноса, когда подменяют либо же поворачивают особый эксцентрик. И положение оси маятника изменяется (в вертикальной и продольной плоскостях) также эксцентриком, что и позволяет удлинять-укорачивать базу и угол маятника.
О нем, маятнике - подробнее. Техрегламент чемпионата SBK позволяет использовать как измененные стоковые, так и устанавливать разработанные "с незапятнанного листа" тюнинговые. 1-ый вариант "экономный", он доступен многим, а вот маятник от Harris либо Spondon осязаемо облегчит кошелек покупателя. Сходу сделаю маленькое отступление на тему гонок на выносливость. Здесь все обычно - через "ж". В отличие от чемпионатов MotoGP и SBK, в байках, участвующих в Endurance, твердость маятника не только лишь не увеличивают - его, представьте, уменьшают! Ужаснее того, маятникѕ удлиняют!.. Почему? Да поэтому, что маневренность в этом классе гоночной техники отодвинута на 2-ое место после комфорта пилота и удобства управления байком - ведь ему приходится находиться за рулем долгие напряженные часы. А вялость гонщика замедляет байк еще посильнее, чем сниженная твердость маятника.
фото создателя и компаний-производителей
КОСМОС СУПЕРСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ ГОНОЧНОЙ ТЕХНИКИ
ЧАСТЬ V, КОСТНО-ХРЕБТОВАЯ
Сравним шасси байка и автомобиля. Если упрощенно, то автомобиль можно представить как жесткое шасси с 4-мя независящими подвесками (работу поперечного стабилизатора не будем учесть, потому что он только в малой степени увязывает работу подвесок). Независимо от того, тормозим мы либо разгоняемся, геометрия шасси не изменяется, а колеса фактически независимо "обрабатывают" дорожные неровности. Более того, неподрессоренная масса и гироскопический эффект колес ничтожно малы по сопоставлению с массой и моментом автомобиля в целом. И последнее. Посадка водителя никак не оказывает влияние на поведение автомобиля.С байками все труднее.
При жестком торможении фактически весь вес байка переносится на фронтальное колесо. Из-за этого вилка сжимается практически до максимума рабочего хода, что приводит к колоссальным изменениям геометрии шасси. Укорачивается база, меняется угол вилки и ее вылет. Приблизительно то же происходит и при ускорении, отличие только в том, что сжимается расположенный сзади моноамортизатор. Так что, на самом деле, на геометрию шасси байка оказывает влияние фактически все. Но это еще цветы.
Ягодки начинаются в повороте. Пока байк едет вертикально, пятна контакта фронтального и заднего колес размещаются на одной прямой и в одной плоскости с центром тяжести. Но в наклонном положении все по-другому. Пятна контакта "уходят" от вертикальной оси байка, при этом, чем посильнее наклон и обширнее резина, тем далее. Возникшие асимметричные силы (ширина-то покрышек различная!) в буквальном смысле скручивают байк, а центробежная сила сжимает вилку и моноамортизатор практически до упора. Большущее напряжение передается на раму, и ей сейчас приходится противостоять не только лишь скручиванию, да и извиву.Ухудшает "пытку" аппарата сам пилот: он, в отличие от водителя автомобиля, несусветно оказывает влияние на положение центра тяжести байка и, изменяя посадку, способен существенно поменять его поведение. Добавьте к тому гироскопические моменты колес, сравнимые по величине с моментом самого байка, огромную (по отношению к массе байка) неподрессоренную массу и эффект контрруления. И даже эта очень облегченная картина оказывается во много раз труднее той, что появляется в автомобилях.
И далее. В отличие от шасси авто (которое обычно делают очень жестким), рама байка должна владеть нормированной жесткостью. И вот почему. Снова представим для себя байк в наклоненном положении. Если скорость прохождения поворота довольно велика, то может появиться ситуация, когда и передняя, и задняя подвески под воздействием центробежной силы сожмутся на 100%. Если так произойдет, то неважно какая мало-мальски выступающая из плоскости асфальта кочка приведет к потере сцепления колес с дорогой и к заносу байка (либо его падению). Но даже если подвеска сжата не стопроцентно, вектор силы, приложенной к колесу в повороте, ориентирован не точно в направлении сжатия подвески, а под определенным углом. С такими силами вилке и маятнику совладать тяжело, ведь они рассчитаны на работу исключительно в направлении собственного хода. Потому твердость рамы на извив можно наращивать только до определенного предела - чтоб она взяла на себя роль специфичной пружины и всасывала жесткие нагрузки сбоку, с которыми не управится подвеска. Более того, повышение жесткости рамы нередко тянет ее утяжеление. А лишний вес - наш неприятель.
Последнее "против" лишней жесткости - опасность потерять "чувство байка", либо по другому - утратить информативность. Дело в том, что пилот чувствует, как байк "держит" дорогу при езде конкретно благодаря колебаниям, возникающим в нагруженном шасси. Если раму сделать лишне жесткой, то часть таких колебаний пропадет либо амплитуда их уменьшится - и гонщику станет сложнее распознавать грань сцепления резины с асфальтом.
С другой стороны, все мы отлично знаем, что происходит, если рама очень эластичная: усугубляется маневренность, байк приобретает тенденцию к вобблингу, четкое руление становится задачей трудновыполнимой. Вот и выходит, что, в отличие от автомобиля, в каком чем жестче шасси, тем лучше, - твердость рамы байка должна быть максимально хорошей, на уровне "золотой середины".
Разобравшись с жесткостью, исследуем, из чего изготавливают рамы современных Подвескабайков. Глуповатый вопрос - естественно, из алюминия! Его характеристики таковы, что с ним легче всего "запрограммировать" упругость/твердость конкретно в те узлы рамы, где это более всего нужно. Делается это методом четкого расчета толщины стен рамы, ее роста либо уменьшения с очень малым шагом (1 мм и даже меньше).
Другой материал, из которого изготавливают рамы, - хром-молибденовая сталь. В отличие от рам из алюминия, железные делают в главном трубчатыми (Ducati, Agusta, Benelli), а твердость "программируют" различной конфигурацией "треугольников"*, сваренных из этих самых труб. Преимущество такового подхода - сравнительная простота производства: сваривать железные трубы еще проще, чем отменно отливать, а позже сваривать алюминий. Недочет - сложнее минимизировать вес рамы, ведь сталь еще тяжелее алюминия.
3-ий вариант - самый экзотический: рамы из карбона. Казалось бы, карбон - безупречный материал для таких применений. Вправду, в автогонках, и в особенности в F1, карбон прекрасно себя зарекомендовал при изготовлении шасси-монококов. Но в байках, как показал опыт, это не так. Мы помним, что в автомобиле твердость шасси должна быть очень вероятной - конкретно из-за этого шасси из карбона, неоспоримого фаворита по части жесткости, так отлично "работают" в F1. А вот получать нормированную, с высочайшей точностью твердость мотоциклетной рамы из карбона неописуемо трудно. Не так издавна пилоты GP интенсивно тестировали Новинки Автопрома с карбоновыми рамами, "находили с ними контакт", но практически все сетовали на недостаточную их информативность и на то, что как будто кто-то "убрал звук" в их чувственном "диалоге" с шасси.
Очередной недостаток прекрасного карбона - его абсолютная ремонтонепригодность: он не поддается ни сварке, ни клейке, ни спайке, ни клепке. После аварии покоробленную карбоновую раму просто выбрасывают. И самое принципиальное. Достаточно нередко пилоты требуют поменять твердость рамы (почему - узнаем чуток позднее). Совсем разумеется, что в отличие от дюралевых и железных, с карбоновой конструкцией это неосуществимо.
Очередной "гвоздь" в гроб карбоновых рам: при тиражировании очень тяжело повторить их характеристики. Даже те, что сделаны по одним и этим же чертежам, более того, на одном и том же оборудовании, могут значительно различаться по жесткости. В силу этого поведение байков с рамами из карбона "от одной матери" время от времени, мягко говоря, непредсказуемо.
Последний вариант рамы - это когда ееѕ вообщем нет! Помните дорожные Бмв, где несущий элемент - движок?.. Да и этот подход не прижился в элитных мотогонках, при этом по той же причине, что и карбоновые рамы: тяжело получить расчетную твердость. Отчасти его все таки используют: к примеру, в Ducati Desmosedici маятник крепится не к раме, а впрямую - к движку. А в неких дорожных байках мотор является нагруженной частью шасси**.
Очередной увлекательный момент в беседе о рамах характерен для чемпионата SBK. Дело в том, что рамы дорожных байков, в отличие от рожденных для трека MotoGP, далековато не всегда удовлетворяют потребностям пилотов. Твердость рамы возможно окажется недостаточной для противоборства гоночным нагрузкам, а геометрия - очень размеренной, т.е. затрудняющей резвое прохождение поворотов. Потому шасси байков, участвующих в WSB и BSB, по просьбам пилотов часто модернизируют - делают жестче и добавляют узлы регулировки. Твердость увеличивают тем, что приваривают дополнительные дюралевые Ремонт и эксплуатация, а узлы регулировки геометрии шасси (если их не было на стоковом байке) добавляют - устанавливают тюнинговые траверсы и ось маятника. Гоночные траверсы позволяют изменять угол вилки и часто величину ее выноса, когда подменяют либо же поворачивают особый эксцентрик. И положение оси маятника изменяется (в вертикальной и продольной плоскостях) также эксцентриком, что и позволяет удлинять-укорачивать базу и угол маятника.
О нем, маятнике - подробнее. Техрегламент чемпионата SBK позволяет использовать как измененные стоковые, так и устанавливать разработанные "с незапятнанного листа" тюнинговые. 1-ый вариант "экономный", он доступен многим, а вот маятник от Harris либо Spondon осязаемо облегчит кошелек покупателя. Сходу сделаю маленькое отступление на тему гонок на выносливость. Здесь все обычно - через "ж". В отличие от чемпионатов MotoGP и SBK, в байках, участвующих в Endurance, твердость маятника не только лишь не увеличивают - его, представьте, уменьшают! Ужаснее того, маятникѕ удлиняют!.. Почему? Да поэтому, что маневренность в этом классе гоночной техники отодвинута на 2-ое место после комфорта пилота и удобства управления байком - ведь ему приходится находиться за рулем долгие напряженные часы. А вялость гонщика замедляет байк еще посильнее, чем сниженная твердость маятника.