Сказка о контррулении. Часть 3. Зерно сомнения.

Диполь M
Автор темы, Организатор
Организатор
Аватара
Диполь M
Автор темы, Организатор
Организатор
Репутация: 75
Сообщения: 763
С нами: 3 года 7 месяцев
Мотоцикл:

Сообщение #1 Диполь » 15.07.2015, 19:54

Настала пора разобраться в проблеме. И хотя наша история называется сказка, тема в ней вполне серьезная. Поэтому давайте читать внимательно и думать.

Итак, прежде всего, определим цели и задачи нашей сказки – для чего я начал рассказывать эту историю.

Если вы думаете, что я сейчас начну расписывать силы и рисовать вектора, то вы ошибаетесь. Цель написания этой сказки чисто практическая. Показать, что существует несколько разных способов управления поворотом мотоцикла. Что эти способы, при кажущемся сходстве, имеют разную технику исполнения, разный результат и, соответственно, разное применение. А если есть несколько способов, различающихся исполнением, результатом и назначением, то будет большой ошибкой сводить их все под общим названием «контрруление». Потому что тогда, конечно, можно будет говорить, что любой поворот осуществляется контррулением, но совет «а в этой ситуации нужно было применить контрруление» потеряет смысл. Ведь будет не ясно, какой именно из способов нужно применить.
Ну, и если мы поймем, что действительно есть разные способы с разной техникой и разным результатом, то будет разумно разобраться в отличиях этих техник и их назначении, а потом освоить исполнение этих техник и их применение для решения практических задач на дорогах.
Исходя из заявленных целей, я не буду расписывать силы и рисовать вектора, а постараюсь объяснить различия «на пальцах», чтобы любой желающий мог понять суть описываемых техник без глубокого знания физики.

И начнем мы с сомнений – а действительно ли те, кто говорит, что им все понятно, понимают суть контрруления. Для этого просто почитаем и подытожим, что пишут участники дискуссии о контррулении на мотофоруме и байкпосте.

1. Сначала мы видим, что контрруление описывается, как предварительный поворот руля и колеса в сторону, противоположную задуманному повороту. Причем дается уточнение, что даже руление весом (наклон в сторону поворота) без касания руля приводит к контррулению, проявляющемуся все в том же повороте колеса в противоположную сторону. Для иллюстрации нам рисуют траекторию переднего колеса, которая сначала уводит от задуманного поворота и только потом поворачивает туда, куда запланировано.

Оценим предлагаемый вид управления по трем критериям:
- как соотносятся поворот колеса к плоскости мотоцикла и направление изгиба траектории
- как выглядит траектория
- в какую сторону прилагается поворачивающее усилие на руле

Описанный выше вид управления можно распознать по следующим значениям критериев:
- поворот руля и переднего колеса по отношению к плоскости мотоцикла всегда направлен в ту же сторону, куда и изгиб траектории
- траектория имеет форму «змейки» с предварительным загибом в сторону, противоположную выполняемому повороту, и последующим перегибом в нужную сторону
- поворачивающее усилие на руле в первой части траектории направлено в сторону от центра основного поворота (или отсутствует), а во второй части траектории отсутствует и не упоминается в описании техники.


2. Однако, знатоки контрруления на этом не останавливаются и приводят в качестве аргумента фотографии, где мотоцикл уже идет по дуге, но колесо направлено от центра поворота для компенсации конусности «ленты контакта» (скоростной поворот на треке) или компенсации заноса заднего колеса (спидвей).

Оценим этот вид управления по тем же трем критериям – поворот колеса, форма траектории и усилие на руле.

В данном случае значения этих критериев выглядят так:
- поворот руля и переднего колеса по отношению к плоскости мотоцикла всегда направлен в сторону, противоположную изгибу траектории
- траектория имеет гладкую форму без перегибов – просто дуга с изгибом в нужную сторону
- что касается поворачивающего усилия на руле, то в первой ситуации (трек) оно направлено от центра поворота, а во второй ситуации (спидвей) оно является переменным в зависимости от работы газа и поведения заднего колеса.

Как мы видим, во втором описании значения критериев совершенно не такие, как в первом и даже внутри самого описания имеют разные варианты.


3. Но и это не все. Дальше мы встречаем еще одно описание контрруления – движение по стабильной дуге с приложением усилия «от центра поворота» для удержания нужной кривизны траектории.

Тут мы имеем следующие значения трех ключевых критериев:
- поворот руля и переднего колеса по отношению к плоскости мотоцикла всегда постоянный, но куда он направлен, значения не имеет (хотя при обычной не трековой езде он направлен в ту же сторону, что и изгиб траектории)
- траектория имеет гладкую форму без перегибов – просто дуга с изгибом в нужную сторону
- поворачивающее усилие на руле всегда направлено в сторону от центра поворота для удержания руля в нужном положении.


Прочитайте эти описания еще раз и убедитесь, что мы имеем три разных ситуации с разными значениями критериев и тремя разными причинами, почему люди каждую из этих ситуаций называют контррулением.
Назовем эти причины:
В первом случае это первичный толчок ручки руля и изгиб траектории в сторону от основного поворота на начальном этапе
Во втором случае это постоянный поворот колеса в сторону, противоположную направлению поворота на всей траектории.
А в третьем – постоянное поворачивающее усилие на руле, направленное в сторону от центра поворота, в т.ч. при «нормальном» соответствии поворота руля/колеса и направления траектории на всей траектории.

Надеюсь, теперь все понимают, что не все так однозначно. И если есть три разных набора признаков и три разных причины назвать технику контррулением, то возможно есть и еще какие-то признаки и причины (четвертый набор). И в любом случае мы уже понимаем, что нам, во избежание путаницы, придется каждому из наборов дать свое название и контррулением мы сможем обозначить только один из этих наборов.
Какой? Об этом дальше.


Теперь сосредоточимся на понятии «исполнительный механизм». Каждое устройство, совершающее какие-либо операции, имеет исполнительные механизмы - те органы, которые непосредственно реализуют эти операции. Описывая действия, необходимые для выполнения какой-то из операций, люди очень часто путают определяющие действия исполнительного механизма (исполнительного элемента), которые формируют однозначное исполнение операции, и первичные действия оператора, которыми он запускает исполнительный механизм.
Любое устройство надежно работает только тогда, когда есть однозначная связь между поведением его исполнительного механизма и поведением всего устройства. И когда мы пытаемся понять управление каким-либо устройством, начинать нужно с изучения поведения исполнительных механизмов, и только потом переходить к действиям, инициирующим исполнительный механизм.

Простой пример.
Что нужно, чтобы совершить выстрел из пистолета? Нажать курок? Ударить бойком по капсулю патрона? Нет. Нужно воспламенить заложенный в патрон порох. В данном случае исполнительный механизм встроен в патрон – это герметично закрытый в патроне пороховой заряд. Его воспламенение приводит к выстрелу. А нажатие на курок, удар бойка, или просто нагрев патрона – это все вторичные действия, инициирующие работу исполнительного механизма.

Если с этой точки зрения посмотреть на движение мотоцикла, то можно однозначно ответить, что является исполнительным механизмом, задающим движение мотоцикла по требуемой траектории. Это переднее колесо. Именно оно чисто геометрически с учетом формы «ленты контакта» создает нужную траекторию.
Даже если наклон вызывает поворот колеса, в описанном нами смысле наклон является только вторичным инициирующим действием. Если мы закрепим руль и будем управлять только наклоном, то не сможем задать нужную траекторию движения. В то же время, если мы не будем наклонять центр тяжести, но будем работать рулем, то нужную траекторию зададим. Просто двигаться про ней будем очень недолго и быстро упадем внаружу этой траектории.

Таким образом, можно снова вспомнить первую часть второго правила руления:
Поворот двухколесного экипажа осуществляется путем поворота руля и управляемого колеса

Кстати, руль – это уже не исполнительный механизм. Но т.к. в мотоцикле он жестко (т.е. без подвижных связей) соединен с колесом, его движение в точности повторяет движение исполнительного механизма - колеса.

Но вот вопрос – а как быть с продолжением второго правила - …осуществляется путем поворота управляемого колеса в желаемую сторону на нужный угол…
Ведь мы уже видели, что бывают ситуации, когда мы желаем повернуть (и поворачиваем) в одну сторону, но для компенсации формы покрышки или компенсации заноса колесо направляем (по отношению к плоскости мотоцикла) не в ту же «нужную» сторону, а ровно в противоположную. Получается, что в этом случае вторая часть правила не выполняется? Так и есть. Но не нужно забывать, что все наши правила мы формулируем для езды по ДОПам. Необходимость компенсации формы покрышки или заноса путем радикального поворота колеса в другую сторону по отношению к плоскости мотоцикла возникает только на высоких скоростях и в специфических режимах, которые на ДОПах недопустимы. Трек, шоссейно-кольцевые, спидвей – там это все необходимо. Но если вам приходится применять такую технику руления на ДОПах, значит вы едете слишком быстро и опасно, создавая риски не только себе, но и окружающим.

Итак, траектория и поворот, как мы и говорили, задаются поворотом руля и переднего колеса. А что наклон центра тяжести (кто-то исправит на центр масс)? Он что, является просто вторичным инициирующим действием, с помощью которого инициируют поворот руля? Нет. Центр тяжести – это самостоятельный исполнительный элемент (механизм), который выполняет свою отдельную задачу и которым, в связи с этим, тоже нужно управлять.
Вспомним заключительную часть второго правила руления:
Поворот осуществляется… с одновременным наклоном тела/мотоцикла к центру поворота.
Тут наклон мотоцикла упоминается не как способ воздействовать на поворот руля (хотя такое воздействие возникает), а как самостоятельная задача, которую необходимо решить для компенсации центробежной силы.

Предвижу возражения оппонентов – никакой центробежной силы не существует. Да, они правы. Если строго следовать законам физики, то центробежной силы нет. Так же как нет и упоминавшейся оппонентами «силы инерции. Центробежная сила – это не более, чем допустимое упрощение, часто используемое для объяснения поведения тел в повороте. Оно позволяет понять необходимость наклона к центру поворота и даже позволяет при необходимости вычислить величину этого наклона. А поскольку нам сейчас важно просто понимать, что наклон к центру необходим для того, чтобы избежать падения и выноса мотоцикла от центра, упрощения под названием «центробежная сила» вполне достаточно.

Подведем первый итог и снова сформулируем правило руления с учетом всего сказанного:
Двухколесное транспортное средство всегда рулится (т.е. направляется по траектории) путем поворота руля и переднего колеса с одновременным наклоном центра тяжести системы в сторону поворота. При этом возникает один нюанс:
на ДОПах руление должно осуществляться на умеренных скоростях, при которых руль и колесо всегда повернуты к плоскости мотоцикла в ту же сторону, что и изгиб траектории, а на спортивных трассах допускается движение с высокими скоростями и заносами, при которых колесо и руль повернуты в противоположную сторону.


Но где же наконец, контрруление?
Об этом в четвертой части

Часть 1. Рождение мифов
Часть 2. Переходный процесс
Часть 3. Зерно сомнения.
Часть 4. Виды руления.
Часть 5. Промежуточный итог
Настоящий второй номер - это девушка, которая всегда прикрывает твою спину в прямом и переносном смысле

Graf_in M
Учебка-2015
Учебка-2015
Аватара
Graf_in M
Учебка-2015
Учебка-2015
Возраст: 34
Репутация: 27
Сообщения: 573
С нами: 3 года 7 месяцев
Имя: Артем
Мотоцикл: kawasaki hayabusa

Сообщение #2 Graf_in » 16.07.2015, 08:56

толи я не выспался, толи действительно придраться не к чему :pardon:

Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Аватара
Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Репутация: 1
Сообщения: 48
С нами: 3 года 5 месяцев
Имя: Алена
Мотоцикл: Suzuki M50

Сообщение #3 Alkir » 16.07.2015, 13:02

Диполь писал(а):Нажать курок?
Я - Курок. Меня трудно взвести, легко спустить и невозможно нажать :grin:
Это так, придирка не по теме...

MaxyS M
Аватара
MaxyS M
Возраст: 34
Репутация: 121
Сообщения: 2344
С нами: 3 года 7 месяцев
Имя: Макс
Мотоцикл: zx6r + te250 + st 400 enduro
Откуда: Москва
Сайт

Сообщение #4 MaxyS » 16.07.2015, 13:04

Alkir писал(а):Меня трудно взвести, легко спустить и невозможно нажать :grin:
Боюсь даже написать что пришло мне в голову при прочтении... :shock:
Учись ездить, а не гонять!

Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Аватара
Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Репутация: 1
Сообщения: 48
С нами: 3 года 5 месяцев
Имя: Алена
Мотоцикл: Suzuki M50

Сообщение #5 Alkir » 16.07.2015, 13:09

MaxyS писал(а):Боюсь даже написать что пришло мне в голову при прочтении...
Да пиши уж, чего бояться то? :smile:

Michael13 M
Учебка-2014
Учебка-2014
Аватара
Michael13 M
Учебка-2014
Учебка-2014
Возраст: 30
Репутация: 35
Сообщения: 476
С нами: 3 года 7 месяцев
Имя: Михаил
Мотоцикл: F4i => Triumph Tiger 800 XCx
Откуда: Таганрог
Сайт YouTube ВКонтакте

Сообщение #6 Michael13 » 16.07.2015, 14:46

Опасные у нас тут девушки...

MaxyS M
Аватара
MaxyS M
Возраст: 34
Репутация: 121
Сообщения: 2344
С нами: 3 года 7 месяцев
Имя: Макс
Мотоцикл: zx6r + te250 + st 400 enduro
Откуда: Москва
Сайт

Сообщение #7 MaxyS » 16.07.2015, 15:01

Michael13 писал(а):Опасные у нас тут девушки...
И ездють на утюгах :grin:
Alkir писал(а):
MaxyS писал(а):Боюсь даже написать что пришло мне в голову при прочтении...
Да пиши уж, чего бояться то? :smile:
Ненене, мне стыдно :pardon:
Учись ездить, а не гонять!

Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Аватара
Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Репутация: 1
Сообщения: 48
С нами: 3 года 5 месяцев
Имя: Алена
Мотоцикл: Suzuki M50

Сообщение #8 Alkir » 16.07.2015, 15:21

MaxyS писал(а):Ненене, мне стыдно
Стыдишься, что не знаешь что такое курок? :grin:
Ничего страшного, многие не знают...

GhostDog M
Организатор
Организатор
Аватара
GhostDog M
Организатор
Организатор
Возраст: 41
Репутация: 225
Сообщения: 1607
С нами: 3 года 7 месяцев
Имя: Игорь
Мотоцикл: Honda VFR1200X Crosstourer
Откуда: Россия, Москва
Skype

Сообщение #9 GhostDog » 16.07.2015, 15:51

Alkir писал(а):Стыдишься, что не знаешь что такое курок?
Ничего страшного, многие не знают...
Ух, Алёнка, какая ты ... затейница! : ))) Макса в смущение привела! : )))))))))))))

Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Аватара
Alkir
Учебка-2015
Учебка-2015
Репутация: 1
Сообщения: 48
С нами: 3 года 5 месяцев
Имя: Алена
Мотоцикл: Suzuki M50

Сообщение #10 Alkir » 16.07.2015, 15:55

GhostDog писал(а):Макса в смущение привела! : )))))))))))))
Тоже мне достижение :grin:

Lurker-beta
Lurker-beta
Репутация: 0
Сообщения: 7
С нами: 3 года 7 месяцев
Мотоцикл:

Сообщение #11 Lurker-beta » 16.07.2015, 21:15

Диполь писал(а):[post]4307[/post]
1. Сначала мы видим, что контрруление описывается, как предварительный поворот руля и колеса в сторону, противоположную задуманному повороту.

3. Но и это не все. Дальше мы встречаем еще одно описание контрруления – движение по стабильной дуге с приложением усилия «от центра поворота» для удержания нужной кривизны траектории.

В первом случае это первичный толчок ручки руля и изгиб траектории в сторону от основного поворота на начальном этапе

А в третьем – постоянное поворачивающее усилие на руле, направленное в сторону от центра поворота, в т.ч. при «нормальном» соответствии поворота руля/колеса и направления траектории на всей траектории.

Рассмотрите постоянное усилие на руль, как множество микроповоротов, относительно траектории по которой пытается(если мы отпустим руль) ехать мотоцикл. И поймёте что 1 и 3-й способ одно и то-же.

Диполь писал(а):[post]4307[/post]Что нужно, чтобы совершить выстрел из пистолета? Нажать курок? Ударить бойком по капсулю патрона? Нет. Нужно воспламенить заложенный в патрон порох. В данном случае исполнительный механизм встроен в патрон – это герметично закрытый в патроне пороховой заряд. Его воспламенение приводит к выстрелу. А нажатие на курок, удар бойка, или просто нагрев патрона – это все вторичные действия, инициирующие работу исполнительного механизма.
и пуля никуда не полетит, если сзади дырка.
А в пневматическом пистолете вообще пороха нет.
Надо создать давление за пулей больше, чем перед пулей.
Но внезапно оказывается что в пистоле Гаусса и Рейлгане никакого давления за пулей может и не быть(а может и быть, особенно в рейлгане, зависит от конкретной реализации)
И надо уточнить. Что чтобы совершить выстрел надо сделать чтобы на суммарный вектор сил, воздействующих на пулю отличался от суммарного вектора сил, воздействующего на пистолет.
Я это к чему. Искать последний элемент можно долго, а когда найдёшь смысла уже не останется.



Диполь писал(а):[post]4307[/post][i]Предвижу возражения оппонентов – никакой центробежной силы не существует. Да, они правы. Если строго следовать законам физики, то центробежной силы нет. Так же как нет и упоминавшейся оппонентами «силы инерции. Центробежная сила – это не более, чем допустимое упрощение, часто используемое для объяснения поведения тел в повороте.
1)Зато есть центростремительная сила. И никаких упрощений и допущений не нужно.
2)Центробежная сила есть. В неинерциальных системах отсчёта.

Диполь M
Автор темы, Организатор
Организатор
Аватара
Диполь M
Автор темы, Организатор
Организатор
Репутация: 75
Сообщения: 763
С нами: 3 года 7 месяцев
Мотоцикл:

Сообщение #12 Диполь » 16.07.2015, 21:20

"... Македонский никогда не доходил до Тихого океана..."
Станислав Лем. Звездные дневники Иона Тихого. Путешествие двадцать шестое.
Настоящий второй номер - это девушка, которая всегда прикрывает твою спину в прямом и переносном смысле

Lurker-beta
Lurker-beta
Репутация: 0
Сообщения: 7
С нами: 3 года 7 месяцев
Мотоцикл:

Сообщение #13 Lurker-beta » 16.07.2015, 22:16

Диполь писал(а):[post]4428[/post]"... Македонский никогда не доходил до Тихого океана..."
Станислав Лем. Звездные дневники Иона Тихого. Путешествие двадцать шестое.

:???:


Вернуться в «Статьи»

Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость