Бортжурнал
Главная
Что внутри акульего плавника на крыше машины
Старая штыревая антенна была длиной около 75 сантиметров не случайно: это четверть длины волны музыкальных радиостанций в диапазоне УКВ.Плавник на крыше в разы ниже, и радио в нём помещается только благодаря спиральной катушке и усилителю. А первые плавники радио не ловили вовсе: их ставили ради телефона и навигации.Почему штырь был таким длиннымВолна музыкального УКВ-радио длиной примерно от 2,8 до 3,4 метра. Простая и хорошо работающая антенна для неё — металлический стержень в четверть волны, около 75 сантиметров.Вторую половину антенны заменяет металл кузова: крыша или крыло работают как «земля», от которой отражается сигнал.Лучше всего штырь работал бы в центре крыши, где ему ничего не мешает. Но ради внешнего вида его обычно ставили на крыло.С конца 1950-х на дорогих машинах появились выдвижные антенны с электроприводом, а у части Cadillac штырь поднимался, когда водитель вытягивал ручку громкости на приёмнике.Куда делись выдвижные антенныШтырь портил силуэт, его гнули, ломали и воровали. Производители хотели гладких машин, и антенна переехала в стекло.Тонкие проводники вклеивали в лобовое стекло ещё в 1970-х, а позже чаще всего радио стали ловить нитями в заднем стекле. Ранние варианты использовали прямо нити обогрева, в новых под антенну отводят отдельный участок стекла.У такой антенны слабая чувствительность, поэтому рядом ставят небольшой усилитель. У многих седанов радио до сих пор ловит заднее стекло, а у кроссоверов и универсалов — чаще боковое заднее окно.Что под пластиковым колпакомПод колпаком плавника собрано несколько антенн сразу. Обычно там антенны мобильной связи, иногда по две-три для быстрого интернета, антенна навигации, которая принимает сигналы ГЛОНАСС и других спутниковых систем, и во многих машинах радио.Навигации и мобильной связи размер плавника не мешает. Волна спутникового сигнала около 19 сантиметров, волны мобильной связи тоже короткие, и антенны для них помещаются на печатной плате.С радио сложнее: четверть его волны в плавник не влезет. Короткий элемент «удлиняют» электрически — сворачивают проводник спиралью, а слабый сигнал поднимает встроенный усилитель.Почему антенна снаружиМеталлический кузов для радиоволн — почти экран. Сигнал спутника очень слабый и приходит сверху, поэтому антенне навигации нужен вид на небо: крыша или место под радиопрозрачным пластиком.Крыша вдобавок работает как «земля» для всех антенн плавника: чем ровнее металл вокруг, тем одинаковее приём во все стороны. На крыле такой «земли» мало, поэтому штырь там ловил хуже, чем мог бы.Главный поворот: радио пришло последнимПервые плавники радио не ловили. Японский производитель антенн Harada пишет, что сначала плавники служили только для мобильной связи и навигации, а плавники с радио появились в 2010 году.Ранний плавник на BMW 3-й серии E46 был антенной для встроенного телефона. Радио при этом по-прежнему ловило стекло.С ЭРА-ГЛОНАСС похожая история: её антенна тоже не обязана жить на крыше. По ГОСТ 33464-2015 антенны навигации и связи могут быть внешними или встроенными в сам блок, а место выбирает производитель машины.Стандарт требует другого: связь должна работать в любом положении машины, а хотя бы одна антенна — пережить аварию. В АО «ГЛОНАСС» прямо говорили, что антенна может стоять в плавнике, под панелью у лобового стекла или ещё где-то.Что на самом деле прячется в плавникеПлавник — общий дом для антенн, которым нужна крыша: связи, навигации и, на машинах посвежее, радио. Штырь ловил только радио, а плавник собирает под одним колпаком связь, навигацию и радио, причём радио попало туда последним.Если радио пропало после замены заднего стекла, первым делом стоит проверить разъём антенны на нём: на многих машинах радио ловит именно стекло.Фото: Atharv Chandel, Викисклад (CC BY-SA 4.0).
Почему у машины четыре колеса, а не три
Первый автомобиль в истории был трёхколёсным. Карл Бенц в 1886 году не придумал, как надёжно поворачивать двумя передними колёсами, и поставил одно. Четвёртое колесо появилось у его машин только через семь лет, когда он решил задачу рулевого управления.Почему Бенц выбрал три колесаПатент на свой моторный экипаж Бенц заявил 29 января 1886 года. Спереди одно колесо, сзади два, мотор позади сиденья. У конных повозок того времени передняя ось поворачивалась целиком, на одном шкворне посередине.Лошади этого хватало, а машину на резком повороте такая ось делала неустойчивой. Бенц потом объяснял прямо: раз он не смог решить теоретическую задачу рулевого управления, то построил экипаж на трёх колёсах.При этом четыре колеса у автомобиля появились в тот же год. В 1886 году Готлиб Даймлер поставил мотор в обычную четырёхколёсную коляску, которую заказал якобы в подарок жене.Как появилось четвёртое колесоВ 1893 году Бенц запатентовал рулевое управление, в котором каждое переднее колесо поворачивается на своём шкворне, а сама ось остаётся на месте. В том же году он выпустил четырёхколёсную Victoria. На этом принципе устроено рулевое управление почти любой машины и сегодня.Почему три колеса опрокидываютсяМашина стоит на колёсах, как стол на ножках. Если соединить пятна контакта шин, у обычной машины получится прямоугольник, у трёхколёсной — треугольник. В повороте машину тянет наружу, и она опрокидывается, когда сумма веса и этой силы выходит за край фигуры.У треугольника край ближе к центру. Грубо говоря, если колесо спереди одно, а центр тяжести посередине машины, до края опоры примерно вдвое ближе, чем у четырёхколёсной машины с такой же колеёй.Хуже всего торможение в повороте: вес уходит вперёд, на единственное колесо. Схема с двумя колёсами спереди и одним сзади в такой ситуации заметно устойчивее.Трёхколёсные мотоколяскиПервые серпуховские мотоколяски для инвалидов, С-1Л и С-3Л, были трёхколёсными. Их выпускали с 1952 по 1958 год, а потом сменила четырёхколёсная С-3А — та самая «моргуновка» из «Операции Ы», о которой у нас есть отдельная история.Трёхколёсную коляску описывают как менее устойчивую, и с четвёртым колесом завод получил машину, больше похожую на настоящий автомобиль.Главный поворот: кувырки Reliant Robin подстроилиСамый известный трёхколёсник — британский Reliant Robin, его выпускали с 1973 года. Покупали его ради выгоды: трёхколёсную машину легче 450 килограммов в Британии можно было водить по упрощённым правам и платить за неё налог как за мотоцикл.Славу машины, которая переворачивается на каждом повороте, Robin получил в 2010 году, когда ведущий «Топ Гира» Джереми Кларксон раз за разом опрокидывал его на съёмках.Позже Кларксон признал, что машину доработали: переделали дифференциал, чтобы она легко переворачивалась, и поставили колёса разного размера с перекосом на сторону водителя. Трёхколёсник действительно менее устойчив, но вовсе не так, как показали по телевизору.Что говорит законПо техрегламенту Таможенного союза о безопасности колёсных транспортных средств трёхколёсник не считается легковым автомобилем категории M1. Это транспорт категории L. В L2 попадают трёхколёсные машины со скоростью до 50 км/ч.Более быстрые или с мотором больше 50 кубических сантиметров делятся на L4 с несимметричными колёсами, как у мотоцикла с коляской, и L5 с симметричными. Лёгкие четырёхколёсные машины, квадрициклы, тоже попадают в категорию L.ПДД приравнивают трициклы к мотоциклам, а закон о безопасности дорожного движения выделяет для трициклов и квадрициклов отдельную подкатегорию прав B1.Почему колёс всё-таки четыреСначала четвёртому колесу мешало рулевое управление, и только изобретение Бенца 1893 года сняло этот запрет. Дальше всё решила геометрия: у прямоугольника край опоры дальше от центра тяжести, чем у треугольника.Четыре колеса дают запас устойчивости, и автомобиль получил его, как только научился ими рулить. Если присматриваетесь к трициклу, проверьте в документах его категорию: от неё зависит, какие права понадобятся.Фото: Sicnag, Викисклад (CC BY 2.0).