Управление автомобилем в критических ситуациях. ГЛАВА 5 СТАБИЛИЗАЦИЯ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ПОТЕРЕ УСТОЙЧИВОСТИ И УПРАВЛЯЕМОСТИ 34. Снос передних колес Снос — боковое скольжение передних колес — чаще всего возникает при экстренных маневрах и прохождении поворота на критической скорости. Факторами, влияющими на это явление, могут быть профиль дороги (отрицательный уклон), боковой ветер, чрезмерное или недостаточное давление в шинах, низкий коэффициент сцепления. Явление сноса связано с тем, что боковая сила превосходит силу сцепления шины с дорогой. На заднеприводном автомобиле повернутые передние колеса создают эффект торможения, а толкающие задние — избыточную силу. Для переднеприводного автомобиля характерен снос передних колес из-за избытка или недостатка тяги при чрезмерных углах поворота колес. Снос передних колес следует рассматривать как результат грубой ошибки водителя, так как он всегда сопровождается частичной потерей управляемости. Сигналом о совершенной ошибке служит “визг” передних покрышек на сухом покрытии. Поэтому “визжащий” на поворотах автомобиль (что обычно характерно для кинобоевиков и детективной литературы) свидетельствует о низком профессиональном уровне водителя. Опасность сноса заключается в привычке многих водителей реагировать на частичную потерю управляемости рефлексом резкого торможения. Блокирование передних колес при сносе полностью лишает водителя возможности управлять автомобилем и приводит к его прямолинейному скольжению на заблокированных колесах. Большая часть ДТП с тяжкими последствиями на поворотах связана с этим явлением, и рассматривать черный след на асфальте, уходящий на обочину или встречную полосу, следует как “роспись страха” и отказ от управления из-за шокового состояния. Прекратить или уменьшить снос передних колес можно двумя способами: либо увеличить загрузку передних колес, либо уменьшить угол их поворота, чтобы от скольжения перейти к качению. Можно рекомендовать несколько приемов безопасности при сносе.
Почти всегда снос следует рассматривать как последствие ошибки в прогнозировании ситуации или в управлении. Профилактикой сноса следуетсчитать опережающую загрузку (см. прием 20) передних колес и выбор оптимальной скорости входа в дугу. При экстренных маневрах снос может возникать в результате резкого руления, торможения и комбинации этих действий. Желательна выработка навыков с “мягкой” структурой, исключающей резкое начало как в рулении, так и в торможении, несмотря на дефицит времени в критической ситуации.
35. Занос малой амплитуды Причинами, вызывающими занос на скользкой дороге, могут стать неровность, сильный боковой ветер, резкие маневры (торможение, разгон, объезд препятствия), а в ряде случаев и резко открытый или закрытый дроссель. Стабилизация автомобиля осуществляется быстрым поворотом рулевого колеса в сторону заноса без смены хвата таким образом, чтобы восстановить положение передних колес строго по направлению прямолинейного движения. Одновременно уменьшаются обороты двигателя. Этим создается малый тормозной эффект на задних колесах, который будет способствовать стабилизации автомобиля. После того как автомобиль прекратит вращение, нужно вернуть рулевое колесо в исходное положение и выровнять автомобиль, иначе может возникнуть колебательное движение задней оси — ритмический занос. Исходным положением для быстрого компенсаторного руления должна быть поза готовности — симметричное положение рук в верхнем секторе рулевого колеса (“9—З” или “10—2”). В этом случае высокая скорость руления будет обеспечена сильными мышцами-сгибателями.
Основное усилие выполняет та рука, в сторону которой осуществляется вращение (например, правая—вправо-вниз). Другая рука обеспечивает активную помощь за счет работы приводящих мышц. Структура стабилизирующего действия — поворот рулевого колеса с максимальной скоростью и мягкое выравнивание практически без паузы между ними. Занос почти всегда следует рассматривать как результат ошибки водителя. Чем грубее ошибка, тем больше угол заноса. Важными факторами по стабилизации следует считать профессиональную реакцию водителя на занос, рациональную технику руления и быстроту действий. Для водителей высшей квалификации характерны безошибочное прогнозирование и опережающие действия. Для малоопытных водителей резерв безопасности может быть связан с рациональностью и быстротой, которые могут возникнуть лишь в результате специального обучения (по методике контраварийной подготовки в технике руления). Преодолеть занос малой амплитуды помогут несколько рекомендаций:
36. Глубокий занос Причиной возникновения заноса большой амплитуды почти всегда является грубая ошибка водителя (неготовность к экстренным действиям, торможение с длительным блокированием колес, резкий непрогнозируемый маневр, “доворот” на дуге поворота и др.). Если компенсаторные действия не выполнены в начальной фазе потери устойчивости (см. прием 35), то занос усиливается и в конечном итоге может привести к вращению автомобиля. Автомобиль стабилизируется компенсаторным рулением (поворотом рулевого колеса в сторону заноса) и прикрытием дросселя. Однако амплитуды рывкового руления без перехвата (из исходного положения “10 — 2” или “9 — З” в положение “12—4” или “8—12”) оказывается недостаточно, чтобы прекратить занос. Поэтому необходим “доворот” рулевого колеса одной рукой из положения “12” в положение “4” или “8”. Другая рука по кратчайшему пути переводится вверх в зону над цифрой “12”. Ее функция — подстраховка. Если требуется увеличить амплитуду руления, она тотчас повернет рулевое колесо из положения “12” в положение “4” или “8”. Если критическая ситуация миновала, то она примет участие в выравнивании автомобиля. Если автомобиль стабилизируется на прямом участке, например во время экстренного торможения, то после реакции на занос тотчас выровняйте колеса. Глубокий занос может быть результатом произвольного действия водителя в тех случаях, когда он используется как элемент техники экстренного торможения боковым соскальзыванием (см. прием 45). В этом .случае нет необходимости выравнивать автомобиль, а лучше сохранить угол заноса переменным дросселированием и компенсаторным рулением. Этот способ очень эффективен для гашения скорости на входе или дуге поворота. На крутом повороте с обледенелым покрытием произвольныйуправляемый (!)занос может применяться как способ самостраховки. Он позволяет удержать автомобиль на дуге поворота за счет использования части мощности двигателя для противодействия центробежной силе. При экстренном объезде препятствия на скользкой дороге, выносе автомобиля на обочину или полосу встречного движения обученный водитель произвольно выбирает угол заноса с учетом радиуса поворота, коэффициента сцепления и особенностей критической ситуации (в зависимости от ширины проезжей части, наличия помех, маневров других участников, опасности ДТП). Процесс управления автомобилем в глубоком заносе требует обостренного “чувства автомобиля”, высоких координационных способностей, автоматизма навыков и прогнозирования поведения автомобиля в зависимости от управляющих действий водителя. Кроме своевременной реакции на занос, необходимы:
37. Критический занос Возникновение критического заноса связано с грубыми ошибками управления при экстренном торможении и маневрировании, когда на начало потери устойчивости водитель реагирует с опозданием. Угол критического заноса связан не столько с конструктивными особенностями автомобиля, сколько с уровнем мастерства водителя. Хотя теоретически этот угол должен соответствовать повороту колес до упора, для слабоподготовленных водителей необратимость ситуации (вращение автомобиля) может наступить намного раньше. В критическом заносе возникает явление, при котором уравновешиваются действующие на автомобиль силы и моменты. На короткое время происходит потеря управляемости, а затем либо выравнивание, либо вращение автомобиля. Так как явление критического заноса соответствует критической фазе устойчивости автомобиля, желательны опережающие действия по стабилизации. Если водитель не смог по прямым или косвенным признакам спрогнозировать возникновение критического заноса, то у него имеется еще реальный шанс за счет высокой скорости руления опередить потерю поперечной устойчивости и избежать острой критической ситуации, при которой полностью теряется управление. Чем выше скорость руления, тем выше надежность водителя для действий при критическом заносе.
Преодолеть критическую ситуацию помогут следующие приемы.
Первый прием следует считать универсальным и очень точным; 2-й и 4-й применяют, когда по ходу стабилизации необходимо переключение передач, чтобы предотвратить падение и опрокидывание автомобиля; 3-й прием рекомендуется тем водителям, у которых имеется явная разница в силе рук. Основное усилие развивает “сильная” рука, а другая помогает ей короткими рывковыми действиями. Стабилизация автомобиля в фазе критического заноса достигается в основном переменным дросселированием при условии, что колеса повернуты в сторону заноса до упора. Величинадросселирования (частота вращения двигателя) и необходимость включения определенной передачи определяются в зависимости от коэффициента сцепления и тяги двигателя в данный момент. Если принятых мер недостаточно, чтобы восстановить устойчивость автомобиля, и он перешел грань критического заноса, то дальнейшая его стабилизация осуществляется после вращения на 180° или 360° (см. приемы 39 и 40). Главное требование безопасности — исключить остановку автомобиля поперек дороги, так как это положение сократит ширину проезжей части и увеличит возможности столкновения с попутным и встречным транспортными средствами, 38. Ритмический занос В основе критической ситуации ритмического заноса лежит явление “динамический хлыст”, когда раскачиванию задней оси автомобиля в поперечном направлении сопутствует резонанс, из-за чего амплитуда каждого последующего заноса возрастает до критического значения. После этого начинается неуправляемое вращение автомобиля. Причинами возникновения ритмического заноса являются запаздывание реакции водителя на возникающий занос и суммарное опаздывание его реакции на серию противоположных по направлению заносов. Поводом для критической ситуации могут послужить ошибки в управлении — от самых простых (руление в нижнем секторе, отпускание рулевого колеса при выходе из поворота) до грубых (резкое дросселирование в повороте, раскачивание автомобиля серией быстрых маневров вправо и влево и др.).
Стабилизация осуществляется:
Компонентом стабилизирующих действий является дросселирование, которое в определенных стадиях компенсаторных действий может ослабить вращательные импульсы или усилить их. Как длительное закрытие дросселя, так и максимальные обороты двигателя могут усугубить ситуацию. Для стабилизирующих действий характерно переменное дросселирование с прикрытием дросселя при реакции на занос рулением и общим фоном средней частоты вращения. 39. Вращение вокруг задней оси на 180° (“полицейский разворот” задним ходом) Критические ситуации, связанные с неожиданным вращением автомобиля, вызывают даже у опытных водителей отрицательные эмоции из-за неуверенности в своих силах и непредсказуемости конечного результата. Рефлекторное торможение в фазе вращения может усилить опасность возникновения ДТП из-за того, что автомобиль с заторможенными колесами легко переходит в боковое скольжение, уходя либо на обочину, либо на полосу встречного движения. Возникновению вращения предшествует обычно грубая ошибка в управлении (резкое торможение с длительным блокированием колес, опоздание с реакцией на глубокий занос, замедленное руление, резкое дросселирование и др.). Поводом для потери устойчивости может послужить быстрый маневр или серия маневров, приводящих к ритмическому или критическому заносу. Одна из острых критических ситуаций — вращение автомобиля на 180°. Разворот спиной к направлению движения вызывает у водителя психологический стресс. В результате он либо полностью отказывается от управления, либо реагирует резким торможением. В ряде ситуаций первая реакция оказывается более безопасной, так как происходит самостабилизация автомобиля вследствие конструктивных особенностей передней подвески (углы схода, развала и кастора передних колес). Активные действия по стабилизации следует применить тотчас после преодоления фазы критического заноса, когда полностью теряется возможность выровнять автомобиль для прямолинейного движения (угол заноса около 120° — 180°). Нужно не просто прекратить борьбу с вращением автомобиля, а использовать инерцию вращения, чтобы автомобиль повернулся еще на 180° и вернулся к прямолинейному движению после полного разворота на 360°. Особенность приема “полицейский разворот” заключается во вращении вокруг задней оси.
При этом после непроизвольного вращения вокруг передней оси на 180° нужно произвольно выполнить вращение еще на 180°, но вокруг задней оси (!) в ту же сторону. Последовательность действий по стабилизации автомобиля (например, вращением против часовой стрелки) зависит от двух условий. 1. Водитель, пытаясь стабилизировать автомобиль в критическом заносе, повернул рулевое колесо вправо до упора. При этом он должен:
2. Водитель не сумел среагировать на вращение, и передние колеса остались в прямом относительно автомобиля положении. При этом условии водитель должен:
Для того чтобы автомобиль сохранил прямолинейную траекторию во время вращения, необходимы предельно высокая скорость руления и опережающие действия по выравниванию в заключительной фазе, чтобы воспрепятствовать автомобилю совершить второй оборот вокруг вертикальной оси. 40. Вращение на 360° В критической ситуации, связанной с вращением автомобиля на 360, 720° или более, можно констатировать тревожно-парадоксальный феномен, при котором водитель с большим стажем не только не имеет особых преимуществ в безопасности, но в ряде ситуаций попадает в более тяжкие ДТП, чем водитель-новичок. Тот чаще всего отделывается легким испугом, а автомобиль, не уходя с дорожного полотна, останавливается, развернувшись на 180 или 360°. Ситуация с новичком объясняется отказом от каких-либо действий, что позволяет автомобилю самостабилизироваться. Большинство опытных водителей имеет автоматизированный навык торможения, который проявляется в случае потери уверенности в своих силах. Эта уверенность пропадает у опытных водителей в фазе критического заноса, у более опытных после вращения на 180°. В первом случае торможение вызывает боковое скольжение к обочине, а во втором — на встречную полосу движения. Результатом может быть опрокидывание либо лобовое столкновение. В обоих случаях последствия могут быть плачевны. Вывод—тормозить во время вращения нельзя! Оказывается, само вращение не столь опасно, как вытекающее из него неуправляемое скольжение. Во время вращения следует опасаться бокового “упора”, который вызывает опрокидывание автомобиля. Если препятствия, выступа, канавы или ямы нет, то возможность опрокидывания, даже на автомобиле с высоко расположенным центром тяжести (самосвале, автоцистерне, автобусе), почти нереальна. Методика стабилизации автомобиля при вращении включает три последовательных приема.
Этот способ стабилизации считается элементом высшей школы мастерства, его сложность связана со следующими моментами:
Самым сложным является очень быстрый перевод колес из одного крайнего положения в другое. Это позволяет перейти от вращения вокруг передней оси к вращению вокруг задней.
41. Силовое руление при повреждении передней подвески Ряд критических ситуаций связан с необходимостью приложения к рулевому колесу значительного, а иногда и максимального усилия, чтобы сохранить устойчивость и управляемость автомобиля. Такие ситуации могут возникать при движении по глубокому песку, грязному участку, снежной целине. Наиболее опасны ситуации, связанные с повреждением передней подвески или колеса (разрывом рулевой тяги, ударом передним колесом о бордюр, повреждением передней шины). Возникающее вращение вокруг поврежденного колеса имеет высокую интенсивность и, самое неприятное, дефект не дает возможности своевременно стабилизировать автомобиль. Поэтому если на ранней стадии критической ситуации не принять необходимых мер, то последующие действия не будут эффективны. Усугубляет ситуацию самопроизвольное вращение рулевого колеса, которое может привести к травме большого пальца водителя. Особенно остро протекает реакция на удар передним колесом на перед-неприводных автомобилях, оборудованных реечным механизмом рулевого управления. Рулевое колесо может буквально вырваться из рук. Условием для преодоления критической ситуации является поза готовности (см. прием 1)— симметричное расположение рук на рулевом колесе (“10 — 2” или “9 — 3”), а в автомобилях, оборудованных реечным рулевым механизмом, необходимо некоторое отведение локтей в сторону, чтобы воспринять удар не слабыми мышцами кисти, а мощными — плеча и спины.
Меры страховки включают в себя:
Существенно влияет на конечный эффект коэффициент сцепления шин с дорогой. Это влияние зависит от качества покрышки и особенностей покрытия. Импортные асфальтовые шины (например, Мишелин, Пирелли, Гудиер), обладающие высокими сцепными качествами на сухой дороге с асфальтобетонным покрытием, создают при повреждении колеса такой сильный импульс на рулевом колесе, который по силам преодолеть только высококвалифицированному водителю. 42. Перевод автомобиля на “упор после скольжения” Одним из эффективных приемов торможения на дуге обледенелого зимнего поворота является “упор после скольжения”— боковой удар задним наружным колесом или крылом о снежное препятствие, используемое в качестве опоры. Целесообразность этого маневра связана с необходимостью снизить скорость, сохранить управляемость передних колес, переориентировать автомобиль внутрь поворота, чтобы использовать мощность двигателя для преодоления центробежной силы.
В реальных условиях этот прием используется на зимней заснеженной дороге при прохождении второй части 5-образного поворота, при входе в поворот со скоростью выше критической, при необходимости перейти на противоположный край дороги, а также в случае аварийного торможения при отказе рабочего тормоза. Технология выполнения предусматривает последовательное выполнение нескольких операций.
43. Стабилизация при боковом опрокидывании Аварийная ситуация, связанная с опрокидыванием автомобиля, является следствием критических ситуаций: сноса передней оси, бокового скольжения, критического и ритмического заносов, вращения автомобиля. Сами по себе эти критические ситуации не могут перерасти в опрокидывание до тех пор, пока скольжение не прерывается “упором” — боковым ударом о препятствие (яму, бугор, выступ, бордюр и др.). Опрокидывание может возникнуть при съезде одним или двумя колесами в глубокую обочину (кювет), чаще всего в процессе поворота. Такие ситуации возникают под действием центробежной силы из-за высокой скорости движения. Когда колесо или колеса автомобиля опускаются в кювет, общий центр тяжести смещается кнаружи. Автомобиль оказывается в неуравновешенном состоянии, и даже небольшой импульс боковой силы вызывает глубокий крен, а затем и опрокидывание из-за того, что мягкий грунт обочины препятствует боковому скольжению. Однако поводом для опрокидывания в большинстве случаев служат действия самого водителя (!). Стремясь выйти из кювета и вернуть автомобиль на проезжую часть, водитель допускает сразу две ошибки: “закрывает газ” и резко поворачивает колеса в сторону дороги. Эти действия и дают тот вращательный импульс, который опрокидывает автомобиль. Повернутые колеса, загруженные торможением двигателя, создают упор, вокруг которого начинается вращение, притом набранная автомобилем поступательная энергия переходит во вращательную и при высокой скорости заставляет автомобиль сделать несколько опрокидывании через крышу. Еще более опасным является резкое торможение при одновременном маневре в кювете, особенно в тех случаях, когда сбоку имеется упор (препятствие). Полностью заторможенные колеса создают такой мощный вращательный импульс, что автомобиль, опрокидываясь, буквально взвивается в воздух, и вращение происходит в безопорной фазе очень интенсивно, продолжаясь после приземления на грунт. Чаще всего первый импульс опрокидывания при ударе наружной поверхностью колеса об упор характеризуется невысокой скоростью, что позволяет водителю своевременно отреагировать 'стабилизирующими действиями. Эти действия прежде всего связаны с поворотом рулевого колеса в сторону опрокидывания. Прием выполняется двумя руками силовым способом, так как требуется преодолеть сопротивление переднего колеса, загруженного весом автомобиля. Выполняя это действие, необходимо прежде всего “преодолеть себя”, т. е. отказаться от возможности выйти из кювета, сохранить устойчивость и управляемость для дальнейшей активной борьбы за безопасность. Вторая “сверхзадача”—отказаться от торможения, что также психологически сложно из-за экстремальности ситуации. Третье условие — сохранить тягу двигателя, чтобы выбраться из кювета по более плавной траектории, исключающей возможность опрокидывания. В ряде случаев борьба водителя за устойчивость автомобиля не прекращается после реакции на опрокидывание. Она может продолжаться в форме сохранения равновесия, если автомобиль продолжает двигаться на двух колесах, в форме реакции на критический (см. прием 37) или ритмичный (см. прием 38) занос или в форме преодоления участка “автокросса”, если не удалось сразу выйти на дорогу. Эта борьба ведется методами силового или скоростного руления в сочетании с переменным дросселированием.
Существует и другой механизм опрокидывания, связанный с подбросом внутреннего разгруженного колеса (см. приемы 21 и 31) в повороте или при резком маневре. Бугор или другое препятствие на дороге создает эффект “подкидного” гимнастического мостика, который приводит к быстротечному опрокидыванию. Реакция водителя чаще всего оказывается запоздалой, так как действия по стабилизации нужно выполнять со значительным опережением. Резюмируя, следует отметить четыре типа критических ситуаций, приводящих к боковому опрокидыванию.
Действия по стабилизации автомобиля будут зависеть от самой критической ситуации, возможностей водителя и состояния дороги. Общие рекомендации:
|
Комментарии (0) | |