Почему шины MotoGP способны бросать вызов силе тяжести

Углы наклона и пятна контакта шин, а не карбоновые «кокпиты», определяют риск в мотогонках высшего уровня. На скоростях, приближающихся к тем, что развивают болиды «Формулы‑1», мотоцикл к асфальту прижимают лишь два пятна резины размером с ладонь, в то время как гравитация упорно тянет его строго вниз.

Физика здесь жесткая и предельно проста. Чтобы повернуть на высокой скорости, гонщик должен создать достаточную центростремительную силу, которая изменит траекторию мотоцикла, но при этом не превысит максимум силы статического трения между шиной и покрытием. Поэтому мотоцикл наклоняют: при наклоне общий центр масс гонщика и мотоцикла смещается внутрь поворота, так что векторная сумма гравитационного ускорения и бокового ускорения проходит через пятно контакта. Если требуемое боковое ускорение заставляет коэффициент трения выйти за свой предел, шина срывается в скольжение, и происходит «лоусайд» — срыв в сторону наклона. Если зацеп сохраняется, но гонщик чрезмерно нагружает переднее пятно контакта, запасенная упругая энергия в шине и подвеске может разжаться обратно и спровоцировать жесткий «хайсайд» — резкий выброс мотоцикла и гонщика вверх и наружу поворота.

В отличие от шасси болида «Формулы‑1», которое опирается на аэродинамическую прижимную силу и широкие шины, создающие солидный запас по устойчивости, мотоцикл почти не имеет конструктивного «буфера безопасности». Гироскопический эффект от вращающихся колес помогает стабилизировать мотоцикл, но не отменяет того узкого баланса между силой реакции опоры, силой трения и геометрией наклона. Каждый поворот — это живая задача по классической механике, решаемая в реальном времени человеческими рефлексами и составом резины, без защитной капсулы, которая могла бы смягчить последствия.

loading...