А теперь поговорим о самом главном в физике движения. Все неприятности начинаются, когда на автомобиль действуют сразу несколько сил.

Представьте себе такую ситуацию: автомобиль тормозит, потом поворачивает, причем вершина поворота находится на холме. Значит, на шины действуют силы отрицательного продольного ускорения, то есть торможения, бокового ускорения на повороте, да еще и вертикального, так как машину подбросило на холме. Причем не строго по указанным векторам, а во всех направлениях. Силы, действующие на шину на повороте, можно представить в виде графического изображения, но сначала, чтобы лучше понять график, рассмотрим такой пример.

Представьте себе, что хозяйка налила вам тарелку борща на кухне и вам следует проследовать с ней в столовую. «Хорошо, что еще не до краев налила!» - бормочете вы и внимательно смотрите на тарелку, чтобы не пролить суп. А он так и норовит пролиться через край по направлению вперед и влево. Стоп! Почему вперед и влево? Да потому что вы только что «затормозили» в конце коридора и повернули вправо. Точно так же и запас сцепления шин устремляется вперед и вправо при торможении и повороте влево на нашем графическом изображении. Посмотрите, как только вы снова пошли, суп устремился назад, точно так же как у автомобиля, трогающегося с места, загружается задняя ось, из-за чего сцепление задних шин возрастает.

Первым предложил использовать окружность для графического изображения работы шины на повороте профессор Вунибальд Камм (1893-1966). Ученый работал в техническом университете города Штутгарта, что в Германии.

Скорее всего, прежде чем господин Камм пришел к выводу, что можно графически изобразить запас сцепления шины на повороте, он так же покружил с тарелкой супа в руках. Только это был не борщ, а немецкий «айнтопф», но на результаты эксперимента это не повлияло. Итак, силы, действующие на шину на повороте, можно изобразить векторами. Эта сила может быть большой, средней или нулевой. Измерять ее сейчас нет никакой необходимости, для нашего графика это неважно. Важно только, что длинная стрелка изображает «максимум», половина стрелки -«середину максимума» и ноль - «ничего». Направление стрелки возможно в любую сторону, поэтому обведем вокруг окружность.

Расстояние от центра до окружности изображает в данном случае максимальное боковое или продольное ускорение. Что происходит на линии окружности? Это и есть зона турбулентности, здесь силы сцепления иссякают и уступают место силам скольжения. В этой зоне достигается максимальное сцепление шины с дорожным покрытием. Здесь шины находятся в состоянии контролируемой нестабильности. Окружность профессора Камма наглядно показывает, что тормозить и разгоняться на повороте можно, важно только правильно распределить соотношение сил продольных и поперечных ускорений. Скажу по секрету, что благодаря этой теории и была изобретена антиблокировочная система тормозов. Конечно, это голая теория, на практике все немного иначе, но она помогает понять, как работает шина на повороте.

Рис. 16. 0кружность профессора Камма наглядно демонстрирует, как работает шина при прохождении поворота

Если мы пойдем несколько дальше, в третье измерение, то нам придется иметь дело с полусферой профессора Камма. Ее поверхность показывает вертикальное ускорение. Вспомним, что мы говорили о том, что вершина поворота может находиться на холме или на изломе. В этот момент машина станет легче, а вектор устремится в направлении поверхности полусферы, снижая сцепление шины с покрытием дороги. В этот момент способность шины поворачивать, разгоняться или тормозить сильно ограничена. А потом за разгрузкой подвески последует ее сжатие, и неизбежно возникнет прижимная сила. В этот момент вес машины увеличится, сцепление шин улучшится. Как это изобразить графически? Очень просто - увеличением окружности, отодвигающей зону начала скольжения. И это самый подходящий момент, чтобы тормозить или поворачивать.

Подведем итог и суммируем вышесказанное. Управление автомобилем в движении создает силы, действующие на машину. Водитель может эти силы в процессе своей «борьбы» с дорогой и с машиной увеличивать или уменьшать, но они все равно будут соответствовать различным законам физики. Эти законы изменить нельзя. Физика движения объясняет все, что происходит с автомобилем на дороге. Грамотное управление автомобилем состоит в умении водителя понимать и не нарушать эти законы, а умело их использовать. Быстро, но безопасно ехать на автомобиле - это значит умело балансировать на границе окружности профессора Камма. А в балансе главное - чувствовать перемещение веса и не перебарщивать с ним. Иначе наш борщ выплеснется из тарелки!