Управление креном

Способы предотвращения опрокидывания автомобиля на бездорожье

«Уши», «кувырок», «сальто-мортале», «оверкиль»… Сколько же все-таки названий у такого простого и, к сожалению, частого на бездорожье явления, как опрокидывание. И чем серьезнее подготовка машины, тем больше шансов у пилота заслужить звание «Карлсона, который лежал на крыше». Народные методы борьбы с опрокидыванием общеизвестны. Но эффективны ли они (а если эффективны, то насколько)? В общем, вы уже поняли, что мы решили попробовать в меру своих возможностей разобраться с этим вопросом. Как говорится, во благо процветания джиперства, ну и из непомерно развитого природного любопытства, конечно...

В качестве «падающего кролика» к нашему необычному тесту была привлечена экспедиционная Toyota Land Cruiser 105 с двигателем 1KZ. Выбор обусловлен тем, что этот автомобиль при всей свой парадно-глянцевой внешности в свое время подвергся достаточно серьезной внедорожной подготовке, и соответственно, его центр масс «ускакал» далеко вверх. А виной тому колеса диаметром 35 дюймов, 3дюймовый лифт, да еще и 7 сантиметров боди-лифта. В итоге же получился вариант типичного автомобиля, используемого любителями коротких и длинных путешествий по местам, не покрытым асфальтом. Кто сказал: «А как же Land Rover»? Нет, давайте договоримся: сегодня мы не устраиваем спор, кто более валкий и экспедиционный, а говорим лишь о способах предотвращения опрокидывания. В общем, вводные следующие: есть лифтованная TLC105 (но, повторюсь, в данном случае марка и модель непринципиальны), есть платформа для переворота автомобиля, есть море энтузиазма и пара веревок. А значит, можно начинать!

Методика экзотических наблюдений

В качестве отправной точки мы опрокинули автомобиль в его, так сказать, нетронутом виде. То есть в салоне и грузовом отделении пусто, и сверху на экспедиционном багажнике тоже ничего не лежит. Это у нас будет что-то вроде «печки», от которой предстоит «плясать» в попытке сделать некие логические выводы. Вообще-то нужно сказать, что все тесты на опрокидывание выглядят примерно одинаково. Сначала машина выставляется на платформу с упором колес одного борта в специальный ограничительный рельс, затем на кузове закрепляются ремни ограничителей. Потом, подчиняясь нажатию красной кнопки, мощная гидравлическая система начинает наклонять платформу. В этот момент мы просто ждем, наслаждаясь зрелищем. Но, надо сказать, что и наслаждаться-то поначалу особенно нечем: машина просто крепко стоит колесами на покрытии. Но при достижении углов примерно градусов в 25–30 начинают происходить интересные вещи. Сначала кузов нехотя кренится (отрабатываются хода подвески).

Затем, если это внедорожник с зависимой подвеской и тяжелым двигателем, обычно начинает отрываться от платформы переднее колесо. Это так называемый «первый звонок», свидетельствующий… нет, не о начале опрокидывания, а всего лишь о том, что ход отбоя передней подвески закончился. Но тем не менее наступает момент крайнего напряжения. Сколько раз это видел, а все равно не могу привыкнуть... И вот автомобиль окончательно оторвал колеса от поверхности платформы, резко качнулся в сторону крена и беспомощно повис на ремнях... Это и есть точка опрокидывания. Наступает время замеров и записей. И на этот раз мы записали следующие цифры: 42°13’ – крен платформы и 48°35’ – крен кузова. То есть относительный крен кузова составил 6°22’.

Да... Показатели, мягко говоря, не из разряда рекордных. Нет, для лифтованного автомобиля это вроде и нормально, но совершенно неприемлемо, например, для скоростных маневров на твердом покрытии. Кстати, опрокинув автомобиль на другую сторону (памятуя о тяге Панара, дающей несимметричность работы подвески), мы получили немного другие результаты: на левый борт пустая машина упала уже при угле 41°19’, а крен составил 6°45’. Все дальнейшие опыты мы будем ставить с наклоном на правую, пассажирскую, сторону, но запомните, что влево все «леворульные» автомобили с подобным типом подвески в статике переворачиваются примерно на один градус раньше. Кстати, в динамике разница будет еще заметнее.

Смелые «Васи»

Следующим этапом наших экспериментов стала имитация реальной загрузки автомобиля в условиях экспедиции или трофи-рейда. Сначала попробуем максимум. Мы предположили, что это четыре человека, примерно 100 кг в грузовом отсеке и еще примерно 100 кг на верхнем багажнике. «Килограммами» работали мерные мешочки с песком (по 25 кг каждый). На кресла «усадили» четыре наполненные водой массогабаритных манекена с исконно русскими именами Василий. Человек тоже почти на 90 процентов из воды, так что они нам почти как братья. Поэтому вообразить себя манекеном не составило автору труда. Итак, читайте фантазию на тему «А что, если бы мы сидели внутри»… Под звуки воображаемых маршей задний ряд был «заполнен» двумя добровольцами, один из которых сейчас пишет эти строки. Ну что, приступим?

Ох, ну и ощущения…Ведь известно, что внутри автомобиля крены воспринимаются гораздо сильнее, чем на самом деле следовало бы. Вестибулярный аппарат такой перестраховщик, и не говорите... Вот, помню, стартовал я как-то в триале... Так, стоп, какой сейчас угол? Как всего 30 градусов?!! Я уже в машине еле удерживаюсь, а она все стоит! А сверху оценивающе поглядывает... Андрей Куприн (не знаю зачем, но мне захотелось включить в мою историю и этот персонаж). Ну так вот, Андрей сел слева и, похоже, вполне осознанно собирался на меня падать... Машина все стоит, да и он держится…

Ну вот, наконец-то… 36°31’, и колеса оторвались от пола. А крен кузова в момент отрыва больше 10 градусов! Вот это показатели… Если бы мы действительно сидели внутри, то вряд ли смогли быудержаться. Но «упала» машина крайне рано, при этом еще и выбрав весь ход подвески.

Хорошо, теперь пробуем без «пластиковых людей», сидящих сзади, но с «экипажем» двух «Василиев» на водительском и штурманском местах. Да, и, естественно, с грузом. Угол опрокидывания сразу скакнул до отметки 39°08’ при крене 7°03’. То есть при стандартной загрузке «2 человека плюс груз» мы имеем снижение устойчивости на 3 градуса. Немало. Но за точку отсчета для всех дальнейших мучений мы возьмем именно эту величину как наиболее близкую к реальности.

Народные приметы

Признаюсь, несмотря на то, что я человек мира материального, в некоторые приметы все-таки верю. Есть грешок. Тем более что молва твердит об их исключительной, практически стопроцентной «сбываемости». Собственно, о чем это я? Ах да, о народных методах борьбы с переворотом. Первый метод таков: если вы не хотите перевернуться, снизьте давление в шинах верхнего по ходу склона борта. Машина выровняется, и шансы на оверкиль уменьшатся до микроскопических. Проверим? Toyota шипит воздухом сквозь вывернутые золотники и готовится продемонстрировать чудеса устойчивости. В левых колесах давление 0,6 атм, и крен кузова на плоской поверхности составляет почти 4 градуса.

Жмем кнопку, и платформа медленно толкает автомобиль к непоправимому. И тут мы наблюдаем интересную картину. После отработки ходов подвески колеса начинают... «надуваться». То есть нагрузка на борт меняется, и спущенные шины уже ни на что не влияют! И действительно, полную потерю устойчивости мы зафиксировали на отметке 38° 35’. Картина получилась следующая: со спущенными колесами машина упала раньше, чем с накачанными, более чем на полградуса. Пусть ненамного, но раньше! То есть речь об улучшении устойчивости в данном случае просто не идет. Так, один «верный» способ вычеркиваем…

Следующий способ. Штурман, висящий на подножке (джиперы это у яхтсменов подсмотрели). Говорят, что метод достаточно эффективен. Но мы, согласно законам жанра, сомневаемся. И сомневаться мы будем, пока компрессор «забивает шоссейное давление» в шины подопытного Land Cruiser. Ну а когда он закончит... В общем, стою я на неумолимо едущей вверх подножке и тоскую. Шутки и прибаутки про тяжелую долю обозревателя ORD пролетают мимо, не отскакивая…Платформа с характерным гулом вращается, машина подо мной уходит вниз, и мир переворачивается с ног на голову. Нет, господа, честное слово, подобную неестественную позу я принял только ради чистоты эксперимента, с целью откренить машину по максимуму.

И, знаете, все эти мучения оказались не зря: работа с живым противовесом дала эффект! В результате угол вырос до 40° 14’! Немного опускаем платформу, и на силовой порог запрыгивает еще один участник теста. Теперь нас уже двое, но эта мера увеличивает угол всего до 40° 54’, то есть меньше чем на градус. Из чего делаем вывод: возить двух штурманов для балласта – расточительство. Но в любом случае нужно признать, что метод работает. Ибо вернуть автомобилю полтора градуса устойчивости на критических углах – это, мягко говоря, много. Резюмируем: эффективность «откренивания человеком» достаточно высока.

Теперь окинем взглядом заокеанские просторы, где неугомонные споттеры карабкаются по камням, периодически удерживая автомобили от переворота мускульной, так сказать, силой. Более того, зачастую им это удается… Итак, нам нужен толстый канат и динамометр. Привязываем нашу «веревочку» к экспедиционному багажнику, крепим к ней динамометр и... В общем, стою я, держа в руках трос, и жду момента, когда мне нужно будет проявить чудеса богатырской силы. И ведь проявил! При усилии, равном 50 кг, я «спас» целых 1° 34’ устойчивого состояния, а когда поднатужился и «взял вес» в 100 кг, получилось целых 3° 40’. Ну разве я не молодец? Признаться, взять 100 кг мне помогли (мы тянули уже вдвоем), но итог-то в любом случае положительный. Вывод: методу подтягивания машины тросом – жить! По крайней мере из испробованных он самый эффективный.

Фактически из народных средств лечения остался только «варварский» способ. Речь идет об искусственном ограничении хода подвески с верхней стороны склона. Сказано – сделано. И вот я уже ныряю под машину и банальными стяжными стропами с «трещоткой» сжимаю пружины. Но поскольку после упражнений с канатом сил у меня осталось не то чтобы много, удается добиться угла крена «в сторону склона» всего в 2 градуса. Впрочем, для эксперимента этого вполне достаточно… Ворчание гидравлических приводов стенда на этот раз радовало нас довольно долго, но разница была совершенно незаметна на глаз. Но не все еще потеряно. Делаем замеры... Нет, чуда, конечно, не случилось, но этим простым действием мы добились того же результата, что и с двумя «живыми противовесами»! В записной книжке появились цифры: 40°49’ при крене кузова 4°46’. Очень хороший результат. Конечно, не как в варианте «с веревкой», но тоже вполне приемлемо. А что, три метода из четырех – это весьма хороший результат. Я бы даже сказал, положительный.

Все во имя одной цели

А теперь внимание: вместо выводов и размазывания мысли в псевдонаучных выражениях мы решили поступить проще. Что получится, если применить все методы борьбы с опрокидыванием, давшие положительный результат, единым фронтом? На недоуменное «это как?» отвечаю: пункт первый – полная разгрузка автомобиля, включая демонтаж запасного колеса, пункт второй – трое на подножках, пункт третий – один человек с веревкой, готовый выдать тарированные 50 кг усилия. И знаете, несмотря на смех и шутки, сыпавшиеся в процессе отчаливания платформы от горизонтальной «пристани», мы держались, что называется, до последнего. Держались, как видно, не напрасно: результат – 52 градуса!!! При таких углах маленькие кроссоверы переворачиваются, а тут рамный лифтованный внедорожник!

То есть мы смогли добавить целых 13 градусов к предельному углу устойчивого положения автомобиля, оборудованного полным арсеналом средств, для… ухудшения этого параметра. Так что работают народные методы, да еще как работают! Только колеса спускать не вздумайте.