Две темные овальные полосы резины вдавливаются в асфальт, пока Kawasaki Ninja H2R срывается с места с настойчивостью гоночного автомобиля. Каждое пятно контакта по площади примерно с ладонь, но именно через них передаются чудовищное ускорение, торможение и усилия на руление — так, чтобы мотоцикл не сорвался в скольжение.
Объяснение кроется в базовой механике. Сцепление определяется произведением нормальной силы на коэффициент трения между резиной и асфальтом. При интенсивном разгоне масса переносится назад, нагружая заднее колесо, увеличивая нормальную силу и, соответственно, максимально доступное продольное усилие. Одновременно спортивные шины используют вязкоупругую деформацию: протектор как бы цепляется за микронеровности покрытия, за счет чего эффективный коэффициент трения оказывается значительно выше, чем у гладких материалов.
Инженеров куда меньше интересует площадь, чем распределение давления. При росте нагрузки пятно контакта слегка увеличивается, но еще важнее то, как жесткость корда, форма протектора и давление в шине задают картину распределения касательных напряжений в резине. Аэродинамическая прижимная сила, создаваемая облицовкой и крылышками, на скорости дополнительно увеличивает нормальную нагрузку, не добавляя «мертвого» веса, и тем самым отодвигает грань, за которой начинается срыв в скольжение. В сочетании с трекшн‑контролем и антиблокировочной системой, которые дозируют момент так, чтобы оставаться внутри «эллипса трения» шины, эти две маленькие пятна превращаются в тщательно управляемый интерфейс, способный выдерживать ускорения, близкие к уровню одноместных болидов.
На первый взгляд может показаться странным, что столь огромные силы передаются через столь крошечную геометрию. Но в этом и есть суть системы: сконцентрировать нагрузку, грамотно распределить ее средствами материаловедения и динамики транспортного средства — а дальше за вас все сделает физика.
loading...