Геометрия дрифта: как и зачем настраивают подвески на машинах RDS

Прямо сейчас дрифт можно смело назвать если не самой популярной, то как минимум топовой автоспортивной дисциплиной в России. Множество спортсменов и зрителей, интересные машины и обширный набор соревнований, который венчает Российская Дрифт Серия. То есть езда боком давно перестала быть хулиганством и сделалась целой индустрией! А это диктует и гонку вооружений, в том числе в части настроек машин. Мы поговорили с именитым мастером настройки шасси дрифтовых машин и по совместительству судьёй RDS GP Антоном Новиковым о том, какие углы выставлять, нужны ли дрифт-кару стабилизаторы, как регулировать амортизаторы, и о многом другом.

Как вообще поворачивает машина

Давайте посмотрим, как поворачивает автомобиль. Обычно эту схему используют, чтобы объяснить необходимость межколёсного дифференциала: внутреннее ведущее колесо располагается ближе к мгновенному центру поворота, а значит, за то же время проходит меньший путь, чем наружное, — то есть должно вращаться медленнее. Но с передними колёсами всё ещё сложнее. Чтобы они катились, а не скользили, их нужно повернуть на разные углы: при прямолинейном движении передние колёса параллельны, а в повороте — нет. У этой разницы в углах поворота есть своё название — угол Аккермана.

Впрочем, в реальности шины ведут себя иначе. И главная причина — эластичность материала. Поэтому в повороте, под нагрузкой, направление вектора скорости в пятне контакта шины не совпадает с плоскостью вращения колеса. Расхождение между ними называется углом увода. Из-за него фактический центр поворота оказывается в другом месте. 

Почему шины куда-то уводит

Если больше увод передних колёс, машина при повороте стремится распрямить траекторию. Если увод больше сзади — она переходит на более крутую дугу.

Инженеры знают, что по мере нарастания угла увода растёт и поперечная сила, которую может реализовать шина в пятне контакта. Но по достижении какого-то предельного угла сила начинает постепенно снижаться — у шинников эта зависимость известна как «волшебная кривая». После этого автомобиль начинает скользить.

Выходит, чтобы проходить повороты быстрее, нужно удерживать шины близко к этой оптимальной точке. Именно так на треке едут гонщики-кольцевики — с небольшим скольжением всех колёс, как можно ближе к максимуму сцепления с дорогой. Раньше, когда в ходу были высокопрофильные шины, да ещё и податливой диагональной конструкции, эта оптимальная точка находилась в гораздо бо́льших углах: поэтому гонщики 1960-х ездили с хорошо заметным скольжением всех колёс.

Из-за чего дрифтеры скользят

Но в дрифте сегодняшнем, который пришёл из Японии, всё иначе. Здесь важна не столько скорость, сколько красота скольжений: угол, на который выставляется машина, траектория, плавность перекладок... Сразу поясню, что угол скольжения шин на задней оси в дрифте в несколько раз больше, чем упомянутый в прошлом абзаце «оптимальный угол».

Чтобы удерживать огромный угол, шину мало сорвать в скольжение — она восстановит сцепление с дорогой, и скольжение прекратится. У шин есть секрет, который помогает ехать боком. Объяснить его поможет ещё один график: он показывает зависимость между продольным проскальзыванием и предельными силами (продольной и поперечной), которые способна развить шина.

Обратите внимание на правую половину графика, где обе кривые спадают: при полном проскальзывании продольная сила уменьшается примерно вдвое от максимума, а вот поперечная падает почти до нуля.

То есть, сорвав шину в пробуксовку и поставив машину боком, мы получаем в пятне контакта задних колёс продольную силу, которая толкает автомобиль к центру поворота — при близком к нулю стабилизирующем моменте от боковой силы.

Так что мощность для дрифт-машины критически важна. При постройке автомобиля надо в первую очередь исходить из того, какие шины разрешены в серии, — и в зависимости от этого «заряжать» мотор.

Как и какие углы установки колёс настраивают в дрифте

Передние управляющие и задние ведущие колёса на дрифтовой машине работают в максимально непохожих условиях. Если переднюю подвеску нужно настраивать похоже на кольцевую, с заметным развалом, то сзади всё совершенно иначе. Как именно, объяснил Антон Новиков.

Большинство популярных дрифт-платформ — ниссановские «Сильвии» и «трёшки» BMW — снабжены подвеской «Макферсон». Это удачная простая конструкция, которую, разумеется, нужно дорабатывать для дрифта: ставить регулируемый верхний шарнир, позволяющий значительно изменять развал; добавлять «выворот» и смещать рулевую рейку.

Отрицательный развал обычно составляет 4–7° — очень много по кольцевым меркам. Это делается, чтобы даже на предельных углах выворота сохранялся небольшой развал и нагруженное колесо не «вставало на конёк», то есть не ехало на боковине.

В комплект выворота обычно входят оригинальные поворотные кулаки, рулевые сошки и кастомные рычаги. Всё это даёт не только увеличение предельного угла поворота колёс, но и возможность регулировки кастера.

Именно этот угол, а вернее, его проекция на поверхность дороги (плечо кастера), определяет, насколько охотно руль возвращается в нулевое положение. Это очень помогает пилоту, особенно на перекладках. Обычно кастер составляет 6–9°. Для медленных трасс его стараются выбирать ближе к максимуму; на ходовых трассах, где скорость выше, — поменьше. Также выбор кастера зависит от размера колеса. Ведь плечо, на которое приложена стабилизирующая сила, прямо зависит от диаметра колеса. Если оно больше, то при равных условиях угол кастера нужно выбирать меньше.

Кстати, у кастера есть приятная для дрифтеров «побочка»: при повороте управляемых колёс слегка приподнимается передок, тем самым догружая заднюю ось.

Что такое угол Аккермана

Что касается угла Аккермана, здесь возможны варианты. Антон и дрифтеры из его команды отдают предпочтение классической аккермановской геометрии — когда внутреннее колесо поворачивается сильнее наружного. Для этого рулевые сошки и рейка образуют трапецию, которая смотрит узкой стороной назад. Если не доводить до скольжений, то в движении такой вариант похож на обычный гражданский автомобиль. В дрифте такая машина резкая, отзывчивая, не сильно любит большие углы, зато очень быстрая в средних и малых углах.

Но некоторые дрифтеры предпочитают нулевой угол Аккермана — решение, популяризированное фирмой Wisefab. В этом случае передние колёса при повороте остаются параллельны друг другу (поскольку параллельны сошки). Машины с такой геометрией великолепно держат очень большие углы заноса, но в средних и малых углах водителю сложно справиться с автомобилем. Антон говорит, что это практически гарантирует трудности при парном дрифте, когда вы едете в позиции преследователя: выбрать правильный угол можно, а вот догнать соперника — сложнее.

В зависимости от выбранного подхода к геометрии передней подвески различается и подбор стабилизаторов поперечной устойчивости. На машинах с классической аккермановской геометрией всё традиционно: стабилизаторы ставят на обеих осях, причём жёсткие. А вот на дрифт-карах с нулевым Аккерманом всё совершенно иначе: спереди стабилизатор вообще не ставят, а вот сзади обычно используют очень жёсткий пруток в сочетании с довольно мягкими пружинами.

«Макферсон» или двухрычажка

Раньше стандартом для дрифтовой техники де-факто был «Макферсон» спереди. Почти идеальная подвеска — надёжная и очень простая. Но теперь в топовых чемпионатах уже начинают переходить на двухрычажку: у неё стабильнее изменение Аккермана и положения колеса при повороте от упора до упора. И машина ведёт себя более предсказуемо, особенно на больших скоростях. Поэтому в RDS GP сейчас наблюдается расцвет ниссановской Z-платформы и Toyota Supra (A80): обе машины постоянно на подиуме.

Что делать с задними колёсами

С задней подвеской всё совершенно иначе: и проще, и сложнее одновременно. Геометрия у всех практически одинаковая: колёса ставят в «ноль» — нулевой развал, нулевое схождение. Почему? Да потому, что это даёт шине максимальный зацеп в продольном направлении. Бывают небольшие нюансы: кто-то слегка добавляет схождение, чтобы прибавить скорость, кто-то добавляет развала, чтобы убрать излишний «держак». Иногда развал в нулевом положении даже делают немного положительным (колёса буквой V) — как раз таким, чтобы машина, присевшая на задние колёса, получила нулевой развал.

Основная же работа идёт c пружинами и амортизаторами. От этого зависит, как машина приседает на заднюю ось, как вдавливает своим весом шину в покрытие, как при перекладке под газом подвеска задерживается в сжатом состоянии или «выстреливает», помогая перекладке.

На заднюю ось обычно ставят сравнительно мягкие пружины, но важно не переборщить. Со слишком мягкой пружиной можно потерять до двух-трёх секунд даже в коротком 30-секундном заезде. Кстати, регулировать вертикальную жёсткость подвески можно и без замены пружин, играя давлением шин. Одинакового эффекта можно добиться на мягкой пружине и подкачанном колесе — или, наоборот, жёсткой пружине и спущенном колесе.

Как настраивать задние амортизаторы

С амортизаторами главное, чтобы была возможность регулировать жёсткость отбоя. В дрифте это основное, что позволяет работать с машиной. «Зажав» усилие отбоя, вы получите более медленную скорость выхода штока амортизатора, когда машина присела. А значит, и зацеп будет держаться дольше.

У топовых команд в RDS GP и RDS Open обычно стоят амортизаторы с двумя регулировками: на них можно изменять ещё и усилие сжатия. Но в дрифте важность этой регулировки не так велика.

Есть и более тонкие нюансы, обусловленные геометрией задней подвески. Казалось бы, хорошо, чтобы машина приседала на задние колёса при постановке в дрифт. Это действительно удобно на медленных трассах с крутыми поворотами вроде московского трека ЦТВС. А вот на скоростных треках с длинными ходовыми поворотами такое поведение даст вам предательски «пустой» руль — с которым очень сложно корректировать машину на дуге. Это можно компенсировать шинами на передней оси: снизить давление, поставить более широкое или «держаковое» колесо. И всё же на скоростных трассах желательно иметь подвеску с антискват-геометрией (препятствующей приседанию автомобиля при ускорении).

Балласт для профи

Серьёзно работать с развесовкой в любительских сериях, где ездят на почти стандартных машинах, нет ни смысла, ни особой возможности. Тем более что, например, у «Сильвии» и «трёшки» BMW всё и так хорошо: 55% веса на передней оси — в самый раз для дрифта. Ведь, по сути, весь дрифт — это колебания лёгкой кормы вокруг более тяжёлого передка.

А вот в высшей лиге машину серьёзно облегчают, удаляя фрагменты кузова — и делают вес заметно ниже разрешённого лимита, добирая разницу за счёт балласта. Это даёт свободу в настройке машины. Поместив балласт на задней оси, вы добьётесь лучшего «держака». Другой рецепт — поместить балласт за ось, в район усилителя заднего бампера. Так получается эффект маятника, что полезно на очень «держаковой» машине и на скоростной трассе с длинными дугами. Управлять такой машиной комфортнее: можно удерживать стабильный угол без дополнительных телодвижений в виде левой ноги на тормозе.