На нашем канале частенько обозначается, что физика - это не скучная школьная дисциплина, а наука о природе. Давайте посмотрим, как понимание физики позволит спастись, если машина застряла.
Для того, чтобы вызволить своего железного коня из плена, необходимо знать всего несколько основных законов, иметь представление о базовых физических явлениях и научиться понимать происходящее по визуальной оценке.
Нам нужно знать что такое сила трения и что такое коэффициент трения, от чего они зависят и как их изменять, представлять себе простые механизмы и понимать закон рычага, ориентироваться в законах Ньютона и знать что такое инерция. В целом-то, больше особо ничего знать и не нужно.
В статье про проходимость автомобиля мы обозначили что именно влияет на проходимость автомобиля. Проходимость определяется преимущественно возможностями движителя (т.е. способностью колес не проскальзывать). Дальше требуется полный привод с блокировками дифференциалов, высокий дорожный просвет и возможности двигателя.
А для чего всё это нужно? Хороший движитель с достойным протектором для того, чтобы обеспечить сцепление и иметь высокий коэффициент трения. Тогда можно обеспечить и высокую выталкивающую силу, которая опирается на силу трения.
Полный привод нужен, по сути дела, для того же самого. Так бы у нас вращалось одно колесо и стоять бы оно могло на льду. А так вращаются все четыре (в идеальном варианте) и момент тут одинаковый. Но зато точек зацепления больше, а значит сила трения выше.
Высокий дорожный просвет нужен для того, чтобы машина не легла всей своей массой на мосты или не зацепилась днищем.
Исходя из обозначенных моментов, уже вырисовывается понимание физики поведения автомобиля на бездорожье. Теперь поочередно разберем стандартные ситуации.
Начнем с самого важного. Если вы поняли, что машина застряла, то ни в коем случае не усугубляйте ситуацию. Ведь сила трения, которая важна для нас как воздух, формируется именно благодаря возможности колеса зацепиться за шероховатости. Если "шлифануть" поверхность колесом, то и коэффициент трения уменьшается.
Обычная реакция - давить на газ и надеяться, что машина зацепится. Зацепляется она крайне редко. Чаще всего мы просто копаем яму под колесами, а в случае снега - формируем ледяное покрытие под колёсами, шлифуя поверхность. Снег подтапливается от трения, а затем образует тонкий скользкий лёд.
Кроме того, если у машины автомат, то вы его угробите минут за 10 такого активного букса.
Стандартные приемы вытаскивания
Базовые принципы таковы, что нам нужно улучшить сцепление колёс с грунтом, или увеличить силу трения и создать благоприятные условия для выпрыгивания машины из плена.
Максимально спустите колёса
Увеличение площади пятна контакта позволяет увеличить силу трения под колесами и машина может зацепиться. Это и спасёт вас в неприятной ситуации.
Спускать колеса можно примерно до 1,5 атмосфер, но делать это следует аккуратно, чтобы резина не разбортовалась (т.е. чтобы покрышка не соскочила с диска). Обратите внимание, что спуская резину мы уменьшаем ещё и дорожный просвет машины. Шаркнуть днищем риск увеличивается.
Используйте трапики, ветки, песок или доски
Когда машина крутит колёсами на месте, то мы имеем дело с двумя скользкими поверхности. Нам нужно увеличить коэффициент трения.
Сделать это просто - подложите под скользящее колесо доски, ветки или любую субстанцию, способную улучшить сцепление этого колеса. Подойдет даже щебень, если вдруг рядом он есть в изобилии. Обратите внимание, что подкладывание крупных предметов под колесом образует некоторое ребро, через которое нужно будет перепрыгнуть колесу. Когда колесо скользкое, сделать ему это будет тяжело.
В магазине можно купить так называемую антибуксу или трапики. Иногда эти конструкции сильно облегчают жизнь.
Не забывайте, что у вас есть домкрат
В большинстве машин есть штатный домкрат.
В серьезных случаях домкрат может вас очень сильно выручить.
Логика простая. Запихнуть насильно что-то нескользкое под колесо обычно бывает проблематично. Гораздо проще поднять машину и создать под попавшим в беду колесом нескользкий слой. Сделать это можно с помощью веток, камней и любых поверхностей, увеличивающих коэффициент трения.
Старая добрая раскачка
Если у вас механическая коробка передач, то не забывайте, что можно машину раскачать.
Ведь, из физики процесса, мы имеем дело с двумя ситуациями - первая это проскальзывание. Вторая - это закапывание. Нам нужно или создать такой эффект, чтобы машина выскочила с мертвой точки по инерции, или столкнуть её в такое место, где колесо сможет зацепиться.
Раскачку можно использовать и на автомате. Но тут важно мастерство водителя. Кроме того, важно помнить особенности использования АКПП.
Вспоминаем закон рычага и простые механизмы
Всегда может помочь старый добрый рычаг или полиспаст, который можно сделать импровизированным.
Ещё можно использовать домкрат как мини подъемный кран или лебедку. В каждом из этих случаев мы получаем выигрыш в силе, но теряем в расстоянии. Тот самый золотой принцип механики.
Если колесо не достает до грунта, то оно и не будет толкать
Мы помним, что в силе трения фигурирует масса. Иногда так получается, что крутящееся колесо оказывается разгруженным. Если такое происходит, то колесо будет буксовать на месте. Не будет создаваться достаточная сила трения. В некоторых случаях достаточно просто посадить несколько пассажиров в машину и получится тронуться с места.
Если машина крутит колёсами на месте, то сначала добейтесь зацепления
Наиболее частая ситуация, в которую попадает автомобилист - это прокручивание одного из колёс. Под одним из колес оказывается или лужа, или грязь, или лёд.
Включается дифференциал и машина крутит колесом, которым легче всего крутить. Остальные колёса стоят без движения.
Будь у нас хороший джип, мы бы включили блокировку межколесного дифференциала. Но мы обычно едем на самой обычной легковушке. Кроме того, большинство джипов в стоке используют схему крест-на-крест. Машина опять гребет теми колесами, которые легче всего крутить. Правда совместно с колесом впереди/сзади. Это увеличивает шанс зацепиться.
Первым делом нужно создать благоприятную почву для зацепления тех колес, которые буксуют.
Если впереди опасный участок, то его нужно проскочить!
Есть такое интересное правило, которое держится на понимании второго закона Ньютона и инерции.
Если машина движется, то у неё есть инерция. Эта инерция позволит проскочить жидкую грязь или скользкий участок. Всегда, когда есть подозрение, что колеса буксанут, продолжайте движение без остановки до последнего.
Правда есть тут и побочные моменты. Делать такие вещи нужно аккуратно. Как раз здесь мы вспоминаем про высокий клиренс. Кроме того, несмотря на то, что важна высокая скорость, которая даст большую силу на выходе, нужно соизмерять скорость и здравый смысл.
Во всех случаях самое важное - это разобраться в физике процесса и только после этого предпринимать меры.