11.2. Критическая скорость по условиям управляемости

Автомобили с излишней поворачиваемостью при больших скоростях движения теряют управляемость. Потеря управляемости возникает при достижении некоторой скорости движения – критической. Определим значение критической скорости (V_кр).

Предположим, что водитель, управляя автомобилем, повернул рулевое колесо на угол  и перевел автомобиль на некоторое время в криволинейное движение. Как следует из формул (243) и (244), углы увода передних и задних колес из-за относительно небольшого значения квадрата скорости будут очень малы (₂  ₁  0). При малых углах увода возврат колес в нейтральное положение (  0) приводит к выпрямлению траектории движения автомобиля:

R = . (252)

Увеличение скорости движения автомобиля приводит к возрастанию углов увода, причем при избыточной поворачиваемости ₂ возрастает быстрее, чем ₁. В результате при некоторой скорости движения разница углов увода может достичь L/R, т.е.:

₂ - ₁ = (253)

При такой скорости возврат колес в нейтральное положение уже не приводит к прямолинейному движению, т.е. радиус поворота не устремляется к бесконечности. Действительно:

R = . (254)

Таким образом, при некоторой скорости автомобиль становится неуправляемым, т.к. за счет возврата управляемых колес в исходное положение ( = 0) его невозможно вывести из криволинейного движения. Скорость, при которой автомобиль оказывается в таком положении, называется критической скоростью движения по управляемости:

V_кр = . (255)

Из формулы (255) следует, что критическая скорость имеет место только для автомобилей с избыточной поворачиваемостью (К_п > 0). Автомобили с нейтральной и недостаточной поворачиваемостью критической скорости не имеют.