Какая сила движет колеса велосипеда
Многие люди выросли и воспитывались своими родными, близкими и друзьями, от которых переняли жизненные основы, установки и даже принципы, а также абсолютное неумение и непонимание техники безопасного и правильного торможения на велосипеде. Особенно это касается многих девушек и новичков велоспорта, которые и не задумываются о совершенствовании своего уровня катания и не вникают в вопрос. К сожалению, люди часто подвержены стадному инстинкту и слепо идут за толпой по пути наименьшего сопротивления. Женщинами часто движет обострённое чувство самосохранения, что берёт верх над любой логикой. С помощью этой статьи можно наконец-то научиться правильно, безопасно и эффективно останавливать свой велосипед, а уровень катания вырастет многократно.
Чтобы техника правильного торможения на велосипеде не вызывала страх и недоумение, обратимся к теории: как известно и ни для кого не секрет, что большинство современных велосипедов (даже самых дешёвых), оснащаются ДВУМЯ тормозными механизмами — передним и задним.
Сделано этот вовсе не из соображений злого умысла или желания подшутить над нерадивым велосипедистом, а наоборот, подразумевает повышение эффективности торможения с учётом правильного и своевременного использования ОБОИХ тормозов. Итак, прописная истина правильного и безопасного торможения звучит так: для замедления движения велосипеда НЕОБХОДИМО использовать только ПЕРЕДНИЙ тормоз, задний же тормоз призван ПОМОГАТЬ переднему в случае недостаточной его эффективности в силу тех или иных внешних факторов. Простыми и доступными словами это же изречение будет звучать так: тормозить следует всегда ПЕРЕДНИМ тормозом, но иногда помогать ему задним, стараясь по возможности им не пользоваться лишний раз.
Эта информация у многих вызовет противоречивые чувства удивления и потребует объяснения, которое имеется, и прячется оно в учебниках многими забытой физики. И напрасно, поскольку почти любой манёвр или даже трюк на велосипеде строго подчиняется физическим законам, знание и понимание которых совершенно необходимо для более менее серьёзного катания на велосипеде (а что может быть серьёзнее и ответственнее тормозов?). Обратимся к физике и постараемся объяснить раз и навсегда, почему формула торможения передним тормозом самая правильная, чтобы развеять любые сомнения. Представим велосипедиста в движении, его вектор направленияи приложения силы направлен вперёд (можно условно и схематично представить стрелочкой). На велосипедиста так же действует сила тяжести (стрелочка вниз) и встречное сопротивление потока воздушных масс (стрелочка назад). Во всех этих взаимодействиях человек однако удерживает баланс «золотой середины», а точнее равновесия: он не падает вперёд через руль, но и не заваливается назад. Удержанию этого положения способствует геометрия рамы, которая с минимальными отклонениями (зависит от предполагаемой дисциплины катания) рассчитывается таким образом, чтобы точка равновесия находилась примерно посередине рамы. Остальное контролирует сам райдер путём смещения массы своего тела вперёд или назад.
Однако при чём тут тормоза? А всё при том, что тормозные механизмы можно рассматривать в качестве инструмента, способного сместить этот центр баланса, в большей степени этому способствует конечно же передний тормоз. Итак, что же происходит, когда велосипедист пытается остановиться передним тормозом? В этом случае переднее колесо начинает замедляться под действием трения тормозных колодок о некую поверхность (обод колеса или тормозной диск), а масса тела райдера в этот момент стремится по инерции всё так же вперёд, по ходу изначального движения (та самая стрелочка вперёд, которая в первом примере означала просто движение и наездника и велосипеда в этом направлении).
Теперь же получается картина, что человек относительно велосипеда продолжает двигаться вперёд по инерции, в то время как «двухколёсный друг» продолжает замедляться под действием тормоза. Таким образом наглядно смещается центр тяжести велосипедиста вперёд, а его масса тела в это время воздействует по диагонали вниз в сторону переднего колеса и вперёд, нагружая колесо и аммортизированую вилку. Тем самым, тело человека во всей этой веренице сил ПОМОГАЕТ тормозному механизму, нагружая переднее колесо и увеличивая эффективное КПД процесса торможения. Конечно степень и скорость процесса зависит от силы и «резкозти» нажатия на тормозную ручку. Ещё раз подчеркну, что происходит в случае использования ТОЛЬКО переднего тормоза: вес райдера в совокупности с инерционнным моментом создаёт лучшее сцепление переднего колеса с поверхностью дорожного покрытия, прижимая его и создавая идеальные условия для качественного замедления.
Если же мы пользуемся исключительно задним тормозом (игнорируя передний), то вес велосипедиста в этом случае вместе с самим байком по-прежнему будут направляться вперёд (соответствующая стрелочка), задняя часть велосипеда становится неизбежно разгруженной (меньше сцепления с дорогой), и торможение теряет свою эффективность. Более того, если нажать на ручку заднего тормоза ещё сильнее, то на фоне сниженной КПД замедления велосипеда ещё произойдёт блокировка заднего колеса, однако инерционный момент по-прежнему сохраняется, и велосипед поедет «юзом» (многие знакомы с этим эффектом, я уверен), теряя контроль над управлением. И если кому-то эффект блокировки заднего колеса когда-то казался забавным и эффектным «понтом», к которому часто прибегали детишки в детстве, чтобы сражать наповал и заставлять завидовать своих сверстников, то будучи в здравом и трезвом взрослом сознании я настоятельно советую забыть об этом как о страшном сне по вышеназванным причинам. Просто хотя бы потому, что это действительно опасно, как для велосипедиста, так и для окружающих, особенно на больших скоростях. Получается, что задействуя передний тормоз мы легко можем погасить инерционный момент напрямую, а в случае использования заднего тормоза инерцию почти ничто не гасит, поскольку в этом случае торможение малоэффективно сзади при воздействии на совокупность возникших сил. На основании этого можно сделать смелый вывод: эффективность переднего тормоза составляет 75% или примерно 2/3 всего тормозного усилия!
Итак, поняв наконец физику процесса, вывод об использовании переднего тормоза становится понятен и очевиден, а техника правильного торможения на велосипеде наконец становится доступной. Стоит отметить, что торможение любого автосмобиля происходит по такой же схеме и роль задних тормозов часто вспомогательная, первыми в дело так же вступают тормозные механизмы передних колёс. Чтобы не быть голословным, приведу пример из жизни, который приключился со мной прошлым летом. Во время очередной поездки на дачу на своей старенькой «Ниве», на большущей кочке вырвало задний аммортизатор, который в свою очередь повредил гидротрубку заднего тормозного контура. Тормоза в машине пропали совсем. Кое как добравшись до дачи, мне удалось восстановить работоспособность переднего контура, а задний я полностью заблокировал, закрутив разветвитель «колдун» двумя болтами. В итоге машина осталась только лишь с передними тормозами. Когда настало время ехать обратно в город, удивлению не было предела, поскольку эффективность тормозов субьективно совсем не изменилась! Машина тормозила точно так же, как если бы в ней был рабочий задний контур. Выводы об эффективности и важности переднего тормоза делайте сами.
Но понять физику процесса торможения велосипеда мало, ещё необходимо научиться правильно её использовать и учесть некоторые нюансы. При торможении передним тормозом существует известный риск, что велосипедист перелетит через руль и серьёзно травмируется. Но весь этот риск сводится «на нет», если байкер умеет пользоваться тормозом, «чувствует» момент замедления тонко, ни в коем случае не доводя до блокировки переднего колеса. Просто необходимо владеть отточенной до автоматизма техникой. Как избежать падения через руль, пользуясь передним тормозом? Тут важно помнить два момента, способных привести к этому исходу, и не допускать их сознательно!
-
Нужна правильная настройка тормозных машинок (как передних, так и задних), чтобы достигался баланс — не наступала преждевременная блокировка колеса при слабом нажатии на тормозную ручку, но при этом чтобы тормоза не теряли свою эффективность и всё-таки блокировались в конечном положении, когда тормозная ручка выжата до упора.
Только такая тонкая настройка гарантирует правильное, контролируемое, эффективное и безопасное торможение. Остальное дело техники.
- Необходимо научиться «чувствовать» работу тормоза на всём протяжения нажатия ручки, от начала замедления до полной блокировки колеса. Это звучит сложнее, чем есть на самом деле и достаточно быстро нарабатывается в результате практического опыта. В какой-то момент навык переходит в разряд «действия на автомате» и велосипедист сам перестаёт замечать за собой и контролировать правильность своих действий.
Именно такой уровень можно считать профеcсиональным, увереннным и конечно же безопасным. Вообще следует запомнить ещё одно золотое правило грамотной езды — в любых ситуациях избегать блокировки колёс, как переднего так и заднего! Когда трение переходит в скольжение (велосипед едет «юзом»), неминуема потеря эффективности торможения и управляемости велосипеда. Если по аналогии посмотреть на устройство автомобиля (как более опасного и ответственного транспортного средства), то можно увидеть, что инженеры уже давно и практически повсеместно решили эту проблему за счёт внедрения системы ABS или «антиблокировочная тормозная система». Как следует из названия: эта технология в автоматическом режиме контролирует работу тормозной системы и не допускает блокировку колёс, чтобы предотвратить малейшее снижение эффективности (КПД) торможения! Имеет смысл запомнить раз и навсегда, что допускать блокировку колёс не стоит ни в каких ситуациях (кроме разве что исполнения специфических трюков на велосипеде, когда равновесие удерживается на одном переднем или заднем колесе).
Но какова тогда роль заднего тормоза, когда и зачем его использовать? Тут всё просто, как и говорилось выше — роль его вспомогательная, но при этом довольно существенная в ряде ситуаций. Как мы уже неоднократно убедились, основной тормоз у нас передний, им пользуемся 90% времени для замедления и остановки велосипеда. Однако бывают ситуации, когда силы и эффективности переднего тормоза недостаточно.
Например, вовремя спуска с крутой горы вниз «на тормозах» (в этом случае баланс сил и центр тяжести райдера смещаются вперёд, больше провоцируя вероятность падения через руль); или во время сложных погодных условий (дождь, снег, особенно лёд) влияющих на сцепление колёс с дорожным покрытием: или в ситуации экстенного торможения (в котором всё-равно желательно использовать передний тормоз, но момент блокировки наступает гораздо быстрее, и это необходимо учитывать). Во всех перечисленных случаях, когда эффективности переднего тормоза оказывается мало — на помощь приходит задний тормоз, и включаться в работу он должен в момент близкий к блокировке переднего колеса. На практике это выглядит так: велосипедист, уже уверенно чувствуя диапазон торможения и нажатия ручки тормоза, пользуется только передним тормозом, но если момент блокировки колеса становится опасно близким (опять же на ощущениях, наработанных опытом), то он помогает себе задним тормозом, при этом не отпуская ручку переднего, удерживая её на грани. С освоением этих приёмов всё будет происходить интуитивно и быстро, не придётся задумываться о последовательности действий.
Только такая техника правильного торможения на велосипеде может считаться правильной и эффективной. Владея ей, любой желающий сможет сократить риск возникновения опасной ситуации или даже аварии на дороге. Освоение этой техники крайне важно, поскольку велосипед наравне с мото и автомобильным транспортом представляет собой средство повышенной опасности (если кто-то считает иначе — ошибается), и может причинить немалые повреждения обычным пешеходам.
Как научиться этой технике новичку и довести её до автоматизма? Как и во многих сферах жизни человека, самым действенным методом освоения станет постоянная и систематическая, осознанная практика. На первое время необходимо контролировать свои действия намеренно, не бояться пользоваться передним тормозом вопреки сложившемуся стереотипному ошибчному мнению, и стараться избегать заднего тормоза. В самом начале освоения техники стоит нажимать на ручку плавно, пытаясь прочувствовать её ход и реакцию велосипеда на замедление. Никаких резких движений и паники! Лучше сначала тормозить чуть дольше чем следует, чтобы выработать навык и полностью ввести эту привычку в зону комфорта. Это конечно же не касается экстремальных ситуаций, когда действовать нужно молниеносно. В этом случае нельзя в панике выжимать ручку переднего тормоза до упора, а лучше держать в голове наличие заднего тормоза, и первое время можно по старой привычке использовать его, если ситуация того требует. Полезно для новичков в рамках практики выбрать ровную площадку и потренировать правильную технику на ней, чтобы усвоить, что она действительно работает как и дОлжно. И не стоит забыватьпро правильную регулировку тормозных механизмов и своевременную замену колодок (а так же прокачку гидравлических тормозов, если у вас установлены именно они). От хороших тормозов часто зависит чья-то жизнь и здоровье! Всем удачи на дорогах и мудрости в голове!
