Уменьшение аэродинамического сопротивления

Основным фактором, влияющим на аэродинамику, является мидель, то есть проекция мотоцикла на плоскость, перпендикулярную движению. Чтобы сравнить это параметр у разных мотоциклов, нужно сфотографировать их точно спереди с одной и той же точки и одним и тем же водителем за рулем, сидящим в стандартной для этого мотоцикла позе. Потом вырежьте контур, положите его на лист бумаги в клеточку и обведите карандашом. Посчитайте, сколько клеточек занимает каждый контур (включая клеточки, которые перекрываются частично) и вы поймете, аэродинамика какого байка более эффективна. Чем меньше площадь — тем лучше.

Если бы мидель быль единственным фактором, определяющим аэродинамическое сопротивление, то все было бы просто. Делать обтекатель поменьше, и дело с концом. Но форма обтекателя тоже влияет на сопротивление воздуха.

Вода в падении принимает форму капли. Это наиболее совершенная форма с точки зрения аэродинамики. Обтекатель в форме капли должен достигать максимальной ширины равной одной трети от общей длины байка, причем ширина эта должна равняться ширине плеч водителя. Потом этот обтекатель должен сходить на нет, причем под углом не более, чем 7 градусов к продольной оси байка. При большем угле произойдет срыв потока, течение станет турбулентным и сопротивление возрастет. Впрочем, многие специалисты сходятся во мнении, что угол в реальной жизни должен быть не больше 4 градусов.

К сожалению, если построить байк в соответствии с этими требованиями, он будет слишком длинным, а хвост его будет слишком острым и опасным. Чтобы этого избежать, хвост можно обрезать сразу после задней покрышки, эффективность упадет, но не сильно. Такой хвост носит имя Камма, в честь инженера, который первым его придумал. Бьюэлл использовал ту же идею для создания шлема Эдди Лоусона, в котором тот выиграл Daytona 200.

Сам водитель тоже влияет на аэродинамику, заполняя собой пространство между обтекателем и хвостом. Наиболее удачно смог использовать водителя Эрик Бьюэлл, создавший в 1983 году свой RW750, остающийся эталоном мотоциклетной аэродинамики.

В 1996 году я готовил статью для журнала на тему аэродинамики. Я решил применить принципы этой науки на практике, причем отталкиваясь только от теории, поскольку возможности проводить опыты в трубе у меня не было. С помощью Джима Рида и Чарли Мура я смог улучшить аэродинамику Honda CBR600F2 так, что максимальная скорость выросла на 11.3 мили в час. Чтобы добиться того же с помощью тюнинга мотора, мне пришлось бы поднять мощность на 20 лошадиных сил. Что же мы сделали? Всего три вещи. Во-первых, срезали верхнюю часть бака, чтобы водитель мог пригнуться пониже. Во-вторых, сняли нижнюю часть обтекателя. И наконец, сделали хвост как у Buell RW750. Могу себе представить результат, которого можно добиться, если иметь доступ к аэродинамической трубе и достаточно средств.

Сопротивление радиаторов

Радиаторы современного спортбайка — самая большая проблема для инженеров. Если расположить их за передним колесом, то оно будет блокировать значительную часть набегающего потока воздуха, ухудшая охлаждение. Радиаторы придется делать большего размера, увеличивая тем самым сопротивление воздуха.

Гоночные автомобили используют сравнительно небольшие радиаторы, при том, что температурный режим гоночного мотора существенно более тяжелый. Эффективность обеспечивается выигрышным положением относительно потока набегающего воздуха. Для мотоцикла лучше всего поместить радиаторы под седло, обеспечив каким-то образом доступ к ним воздуха. Некоторые прототипы гоночных мотоциклов используют эту схему, тот же Britten, например. В результате мидель, а значит и сопротивление воздуха, уменьшается.

К сожалению, серийные мотоциклы не используют такую компоновку, если не считать Benelli Tornado. Harley-Davidson поместил радиатор под седло в начале 70-х на своем злополучном проекте Nova, который так и не пошел в серию.

Для радиаторов, распложенных под седлом придется организовывать туннель, чтобы воздух мог проходит сквозь облицовку. Эрик Бьюэлл рекомендует тянуть такой туннель как можно дальше, в идеале до самого хвоста. Тогда зона низкого давления, образующаяся за байком, увеличивает эффективность всей схемы. Самое интересное, что подобная схема расположения радиаторов в туннеле, проходящем через корпус, активно применялась в конструкции самолетов Второй Мировой войны.

Сопротивление водителя

Я понимаю, что у большинства читателей нет ни времени, ни средств для кардинального улучшения аэродинамики их байков. Но если обращать внимание на позу за рулем, улучшений можно добиться бесплатно. Например, новички теряют примерно 7-8 миль в час от скорости на прямой только потому, что не пригибаются.

Чтобы выработать правильную позу, поставьте байк перед большим зеркалом, наденьте полную экипировку и сядьте, как обычно. Посмотрите в зеркало и попытайтесь найти положение, в котором вы занимаете минимальную площадь. Заодно можно понять, какие компоненты требуют улучшения с точки зрения аэродинамики. Например, большее ветровое стекло как правило оказывается полезным.

Комфорт тоже зависит от аэродинамики. Маленький обтекатель или его полное отсутствие приводит к усталости шеи, которая вынуждена держать голову в набегающем потоке. Если же поставить огромное ветровое стекло, то за ним образуется зона разряжения, и шее придется противостоять всасывающему эффекту. На гоночном мотоцикле тоже не стоит пренебрегать комфортом, даже если он немного ухудшает аэродинамику. Отсутствие усталости к концу гонки не менее важно, и суммарный эффект может быть положительным.

Глава 18. Настройка геометрии шасси

На управляемость мотоцикла влияет не только настройка подвесок, геометрия шасси тоже играет свою роль. Кастор, вылет, угол наклона маятника — все это влияет на поведение байка. Конструкторы пытаются найти оптимальный баланс для конкретной модели, пытаясь угодить всем сразу. Однако ваши предпочтения могут отличаться от среднестатистических довольно существенно, поэтому подгонка геометрии шасси может существенно улучшить поведение байка. Только во время экспериментов не забывайте, что маленькие изменения геометрии сильно меняют поведение байка, так что двигайтесь постепенно, один короткий шаг за один раз.

Если нос байка сделать ниже и/или хвост сделать повыше, то он станет поворачивать быстрее, причем усилие на руле снизится. Другая сторона медали — ухудшение устойчивости. Если же поднять нос и опустить хвост, то устойчивость возрастет, но ухудшится управляемость. Конкретных рекомендаций по каждому случаю не существует, все зависит от ваших предпочтений.

Водители туреров и круизеров ценят в байках устойчивость, те же, кто ездит на спортбайках, предпочитают управляемость. Однако многие туреры только выиграют, если увеличить их управляемость. С другой стороны, кое-каким спортбайкам, вроде Honda CBR900RR 1993-1997 гг. не помешало бы чуть-чуть убавить управляемости, потому что с заводскими настройками они очень нервные.

Распространенное заблуждение — высота шасси регулируется величиной преднатяга. Конечно, преднатяг меняет высоту, но его задача — не изменить геометрию, а учесть вес водителя и оптимизировать настройку подвески.

Изменения

Существует несколько способов изменить высоту шасси независимо от преднатяга. Во-первых, можно поднять трубы в траверсах, что позволит опустить нос. Примерно того же эффекта можно достичь, если опустить зад байка. Для этого придется покупать тюнинговые амортизаторы, потому что стоковые мотоциклы, как правило, не имеют настройки по высоте.

Я часто слышал, как люди жаловались на изменение управляемости мотоцикла после перехода на шины другого производителя. Как правило, причина кроется не в смеси, из которой изготовлены шины, а в размерах. Даже если вы ставите шины размерности, рекомендованной производителем, их реальный размер может немного отличаться в зависимости от производителя. Помимо управляемости, эти отличия на переднем колесе влияют на точность показаний спидометра со всеми вытекающими последствиями, вроде штрафов за скорость.

Если реальный размер новых шин отличается от старых, но в одну сторону, так что отношение диаметров переднего и заднего колес останется тем же, то управляемость изменится не сильно. Единственный способ узнать размер конкретной шины — померить ее обычным портновским метром.

Ну и конечно, изменение размерности шин влияет на управляемость, Если поставить вперед 120/60 вместо 120/70, то нос опустится, вынос уменьшится, кастор станет меньше и управляемость возрастет.

Помните, в настройке шасси нельзя совершать резких шагов. Небольшие изменения помогут вам понять, в каком направлении вы двигаетесь и вовремя скорректировать ошибки.

Проверка выравнивания

Даже у новых мотоциклов рамы не абсолютно ровные. Любая технологическая операция выполняется с заданными допусками. Иногда случается так, что все эти допуски накапливаются, и тогда новый мотоцикл ведет себя как аварийный.

С подержанными мотоциклами все еще сложнее. Байк мог побывать в аварии, или упасть в статике, и даже слишком тугая фиксация во время транспортировки может погнуть раму. Бывает, что при падении рамы трескаются. К сожалению, не все дилеры и мастерские имеют оборудование для проверки геометрии рамы, так что вы можете оказаться за рулем опасного мотоцикла.

Бывает так, что колеса мотоцикла находятся не на одной линии. Тогда мотоцикл ведет себя нестабильно даже при езде по прямой. Чтобы заставить его ехать прямо, нужно постоянно давить на руль.

Некоторые производители специально делают мотоциклы со смещенными колесами, например BMW K1200RS или многие Harley-Davidson до 1999 года. В этом случае добиться правильного положения колес практически невозможно.

Проверить установку колес можно следующим способом. Лягте ничком на землю перед передним колесом ровно стоящего байка и вытяните руки вперед. Смотрите левым глазом на край левой шины и отметьте указательным пальцем левой руки точку на земле, через которую проходит направление взгляда. Потом, не убирая пальца, проделайте то же самое с правой краем и пальцем правой руки. В результате, пальцы должны стоять на одинаковом расстоянии от передней шины. Таким способом можно заметить смещение в 5-8 мм.

Конечно, точность метода не впечатляет. К счастью, существуют специальные инструменты для измерения выравнивания колес относительно друг друга. Кроме того, некоторые фирмы могут промерить байк на профессиональном оборудовании.

Глава 19. Фитнесс

Я занимаюсь мотоспортом с 14 лет, и все это время ни на секунду не усомнился в положительном влиянии хорошей физической формы на результат. Однако большинство мотоциклистов, даже те, кто участвует в соревнованиях на клубном уровне, не уделяют должного внимания своей физподготовке.

Если вы в форме, то можете ехать дольше и дальше, эффективнее справляться с дорожными ситуациями и получать больше удовольствия. Неужели все это не стоит нескольких граммов пота?

Современный гонки, как кольцевые, так и по внедорожные, требуют от спортсменов силы и выносливости. Именно поэтому мотоциклисты по уровню физпоготовки не уступают спортсменам из других видов. Гонка — это то же катание, только на более высоком уровне, поэтому физподготовка нужна всем мотоциклистам, даже тем, кто никогда не ездит на трек.

Признанным экспертом в области фитнесса для мотоциклистов является Гэри Семикс, бывший чемпион по мотокроссу. Список его подопечных говорит сам за себя — Эзра Луск, Джереми МакГраф, Кевин Уиндам, Джон Доуд и Стефани Ронкада. Гэри оказал мне неоценимую помощь при подготовке этой главы.

Гонщики и водители

У профессиональных кроссменов максимальная нагрузка приходится на мышцы предплечья. Во время соревнований мышцы забиваются молочной кислотой, что влияет на силу хвата и точность управления. Особенно сильно от этого страдают те, кто выступает в Суперкроссе. Поэтому кроссмены, помимо обычных ездовых тренировок, уделяют огромное внимание сердечно-сосудистой системе и силовой подготовке.

Спортивный режим полезен и тем, кто не занимается мотоспортом профессионально. Всего три тренировки в неделю на сердечно-сосудистую систему и пару силовых тренировок, и вы почувствуете, насколько лучше стали ездить.