Первая часть.



Со времени создания мотоциклов и велосипедов прошло более ста лет, но как многие наверно догадываются, законы физики на Земле за это время особо не менялись. Поэтому вторую часть нашей сказки уместно начать со второго правила руления:

Поворот двухколесного экипажа осуществляется путем поворота руля и управляемого колеса в желаемую сторону на нужный угол с одновременным наклоном тела к центру поворота.

В этом синхроне из двух действий каждое решает свою конкретную задачу
— поворот руля формирует нужную траекторию (нужную крутизну поворота)
— а наклон тела/мотоцикла обеспечивает мотоциклу состояние равновесия.
Но вот что интересно, движение по дуге, когда необходимая крутизна траектории уже достигнута и постепенный переход от прямолинейного движения к движению по запланированной дуге – это два совершенно разных процесса. И хотя многие адепты контрруления возразят, что и там, и там мы давим на внутреннюю ручку руля, и значит это все одно и то же (в обоих случаях то самое контрруление), я скажу — нет, это не так.

Вспомните такие простые упражнения, как прыжки и приседания. И там, и там нужно напрягать мышцы ног и отталкиваться от пола. Но это разное отталкивание. Оно имеет разные цели и разные признаки, позволяющие сказать, что упражнение выполнено. И сам факт дополнительного усилия в мышцах ног еще не определяет, прыгаем мы, приседаем, или вообще просто держим на плечах штангу. И едва ли можно сказать, что приседания и подпрыгивание – это одно и то же.

Но забудем о прыжках, приседаниях и даже о контррулении и вернемся к идее двух процессов – процессу выхода на нужную стабильную траекторию и процессу движения по стабильной траектории.

При движении по стабильной траектории наша задача сохранять заданный поворот руля/колеса и необходимый для равновесия угол наклона мотоцикла (системы мотоцикл+пилот).
А вот в процессе выхода на нужную траекторию наша задача не сохранять, а изменить поворот руля от нулевого (руль прямо) до требуемого исходя из геометрии дуги и одновременно изменить положение мотоцикла от вертикального до наклоненного в сторону центра поворота равновесного состояния.

В начале этого процесса руль стоит прямо, а мотоцикл вертикально, а в конце руль повернут на нужный угол в сторону поворота, а мотоцикл наклонен туда же. Т.е. во время процесса оба параметра непрерывно меняются.
Физики называют такой процесс переходным. Таким образом, при любом входе в поворот у нас всегда будет переходный процесс в рамках которого нам нужно повернуть руль и наклонить мотоцикл в сторону поворота.

Здесь очень важно то, что пока продолжается этот переходный процесс, фактический радиус траектории больше, чем необходимый радиус поворота. Но ведь наш экипаж не стоит на месте. Он едет. А раз фактический радиус больше требуемого, то экипаж едет «не туда». И чем дольше длится переходный процесс и чем выше скорость экипажа, тем дальше он отклонится от требуемой траектории.

Когда речь идет о велосипеде, чья масса существенно меньше массы седока и чьи скорости невелики, наклон тела достаточно быстро создает нужный наклон всей системы и длительность переходного процесса мала. При невысокой велосипедной скорости в рамках переходного процесса экипаж не успевает значительно отклониться от требуемой траектории и этим отклонением можно пренебречь.
Но совсем другая ситуация возникает, когда речь заходит о мотоцикле. Его масса сравнима или даже превосходит массу седока. Поэтому наклон тела весьма медленно наклоняет всю систему. Соответственно, если наклон мотоцикла создается исключительно с помощью наклона тела пилота, переходный процесс длится гораздо дольше. В то же время, скорость мотоцикла существенно выше велосипедной. В результате, за время более долгого переходного процесса быстро движущийся мотоцикл успевает существенно отклониться от требуемой траектории и просто не вписывается в поворот.

Для решения этой проблемы есть только два способа
— снизить скорость движения
— или сократить длительность переходного процесса.
Но кому же хочется ползти как черепаха? И поэтому все усилия направляются на сокращение длительности переходного процесса. Тут-то и появляются разные приемы руления, включая контрруление. Но все они не определяют и не создают поворот, а служат исключительно для сокращения длительности переходного процесса. Поворот же, как и раньше, осуществляется поворотом руля к центру дуги с наклоном мотоцикла в ту же сторону.

Кстати, еще один вопрос – это синхронизация начала и завершения двух составляющих переходного процесса – поворота руля к центру и наклона мотоцикла в ту же сторону. Завершаются они одновременно, а вот начинаются с небольшим опережением в процессе наклона. Именно начало и скорость наклона определяют начало и длительность всего переходного процесса.

А теперь настала пора обсудить приемы руления и то, как они влияют на длительность переходного процесса. Любой из этих приемов позволяет повернуть мотоцикл на любой скорости на любой угол, но время выхода на стабильную траекторию будет разным и, соответственно, разной будет траектория входа в поворот — от длинной и пологой до крутой и резкой.

Но об этом мы поговрим в третьей части.

Продолжение следует.

P.S. Автор не я, опубликовано с его разрешения.