Важно отметить, что даже когда мы превысили допустимый угол увода шины и, следовательно, вышли за пределы крайней точки плато, шина все равно цепляется по мере своих сил за поворот. Она не теряет внезапно все свое сцепление с дорогой – независимо от того, на что это может быть похоже (например, глубокий занос). Когда шина полностью превысила свою эластичность и скользит всем пятном, она по-прежнему обладает значительным боковым зацепом, и, если мы сможем каким-то образом уменьшить угол увода, то восстановим утраченный «держак».
Подчеркну, угол увода генерируется каждый раз, когда шина подвергается боковой нагрузке любого рода!
После очень короткой паузы передние шины воспроизводят углы увода, и автомобиль начинает поворачивать. Центробежная сила, возникающая при начале поворота, передает боковые усилия через шасси к задним колесам, которые затем развивают соответствующие углы увода и боковые силы, и автомобиль, после незначительных коррекций, стабилизируется в повороте.
Для простоты понимания мы рассматриваем абстрактную шину как единое целое с постоянной нагрузкой и вертикальным расположением по отношению к поверхности трассы. На самом деле, конечно, конкретная шина – только один угол автомобиля и подвержена всем постоянно меняющимся нагрузкам и усилиям, которые возникают в реальной жизни.
Как ни удивительно, гоночные шины работают при меньших углах увода, чем шины гражданских автомобилей. Конечно, у спортивного колеса соответствующие значения коэффициента и нагрузки при прохождении поворотов намного выше.
На это есть две причины. Во-первых, за последние десятилетия (Микки Томпсон начал революцию «широкой шины» примерно в 1962 году) инженеры постепенно уменьшили соотношение сторон гоночной шины (длина пятна контакта, деленная на ширину) до такой степени, что теперь пятно во много раз шире собственной длины. Шины гражданских автомобилей развивались в том же направлении, но гораздо скромнее.
Интуиция подсказывает нам, что будет невозможно удерживать шину с большей осью в поперечном направлении под таким же большим углом увода, как шину с большей осью, ориентированной горизонтально. Вот почему «Формула Форд» проходит медленные повороты с куда большими углами увода, чем болиды «Формулы 1», и почему старые автомобили «Формулы 1» двигались под большими углами, чем нынешнее поколение, – далеко не так быстро, но зато как эффектно!
Далее. Чем ниже разработчики шин смогут сохранить углы увода при заданном коэффициенте сцепления, тем более «термостойкой» будет шина и тем мягче резиновая смесь, которую можно использовать. Чем мягче состав, тем более липкой будет шина и тем большее усилие она сможет генерировать.
Естественно, все это коррелируется с жесткостью боковин, весом автомобиля, доступной мощностью, характеристиками трека и Бог знает, чем еще…
Кроме того, угол увода при максимальном коэффициенте должен быть достаточной величины, чтобы можно было построить практичную кривую.
Трудно не согласиться с Кэрроллом Смитом, заявившим, что это бесконечно сложная тема!..
Просто для примера, – чтобы обозначить некоторые цифры: задняя шина Formula 5000 или Can-Am, выпущенная десятки лет назад, достигала своего максимального коэффициента около 1,4 при углах увода примерно в 10 градусов, а кривая была очень пологой от 9 градусов до 14 градусов.
Всякое колесное транспортное средство и любой водитель используют определенное значение угла увода шин каждый раз, когда автомобиль отклоняется от прямолинейного движения.
Например, Макс Ферстаппен на своем пути к славе и богатству намеренно принимает действительно нужные углы увода – и работает на этих значениях постоянно и последовательно.
Любая тетя, направляясь в поликлинику, также пользует углы увода – бесконечно меньшие и гораздо менее последовательные, – но, тем не менее, углы увода!
Гениальность заключается не в управлении гоночным автомобилем на предельных значениях угла увода, а в последовательном контроле баланса автомобиля под такими углами, которые обеспечат максимальную полезную суммарную силу шин.
Traction Circle
Мы видели, что гоночная шина способна генерировать почти одинаковую силу при ускорении, замедлении или прохождении поворотов. Если мы построим график максимальных сил, которые данная шина может развить в каждом из этих направлений, то в итоге получим окружность, которую часто называют «Кругом зацепа».
Марк Донахью называл ее «Колесом Жизни».
Вопреки распространенному мнению, ни концепция, ни визуализация не новы. Это не собственно круг из-за того, что продольная способность шины немного превышает ее боковые характеристики. Тем не менее, дабы избежать лишних сложностей, мы все равно будем считать это кругом.
Итак, глядя на диаграмму, становятся очевидными две вещи:
Первое. Шина может генерировать либо силу в 1,4 g при ускорении, либо 1,4 g при прохождении поворотов (примем во внимание, что торможение = ускорение, только со знаком минус). Однако она не может развивать 1,4 g в двух направлениях одновременно. Если шина создает как продольную тягу, так и боковую силу, то она, следовательно, должна генерировать меньшее количество каждой, чем могла бы развить в каждом направлении по отдельности. Это проиллюстрировано вектором с маркировкой FT, который показывает, что шина создает усилие на повороте 1,1 g при ускорении 0,8 g с результирующим вектором силы FT, равным 1,4 g (Рис.28).
НО: благодаря геометрии круга зацепа и результирующим векторов шина, оказывается, может генерировать и действительно генерирует силы в каждом из направлений, сумма которых больше, чем заявленная возможность данной шины. А именно: 1,1 + 0,8 = 1,9 g.
Другими словами, шина может одновременно воспроизводить энное количество тяги и на торможении, и на вираже, которые, сложенные вместе, будут составлять большую силу, чем шина способна развить в каждом отдельно взятом направлении!
Если мы собираемся использовать весь потенциал производительности, заложенный в наших шинах, то мы должны поддерживать работу колеса на очень высоком уровне суммарного усилия все время, пока автомобиль поворачивает. Мы должны «проехать по краю круга зацепа», сбалансировав (ключевое слово!) торможение, боковую силу на входе и работу газом таким образом, чтобы результирующие силы, действующие на шину, находились непосредственно внутри границы круга.
Если мы будем следовать доисторическому изречению: «Все торможения выполняйте по прямой, проходите поворот с максимальной скоростью, затем разгоняйтесь на прямой», – мы потратим впустую большую часть потенциала наших шин. И, конечно, потратим уйму времени на прохождение круга.
Что нам нужно сделать – и что инстинктивно делает каждый гонщик – это продолжать торможение на этапе входа в поворот, чтобы, пока шины находятся в процессе наращивания усилия в повороте, они все еще вносили свой вклад в тормозную тягу, – и тогда результирующая линия предела зацепа колеса повторит границу Круга зацепа.
Думается, что совершенно очевидно, к чему мы с вами должны стремиться!..
Trail Braking
Один из легендарных представителей первой Формулы, трехкратный чемпион мира, шотландский автогонщик Джеки Стюарт однажды сказал, что последнее, чему он научился в качестве пилота – это качественное торможение. Позднее Стюарт скорректировал свой месседж, заявив: «Последнее, что я понял за рулем болида, это – как правильно отпускать педаль тормоза».
То, о чем заявил в 70-х годах прошлого века Сэр Джон Янг Стюарт, по сути и называется Trail Braking.
