Gravity racer или soapbox car — это безмоторное транспортное средство , которое гоняют по склону на время или против другого участника. Транспортные средства приводятся в движение силой тяжести .
Первоначально гравитационные гоночные машины строились из деревянных ящиков из-под мыла (или яблок) и колес от роликовых коньков, но со временем они стали более сложными, и в них стали использоваться такие материалы, как алюминий, стекловолокно и даже углепластик .
В Соединенном Королевстве гравитационный гоночный автомобиль назывался buggy , trolley , cart . В настоящее время его обычно называют soapbox . В Шотландии и северной Англии его также называли bogie , cartie/cairtie , guider или piler . В Уэльсе его часто называют gambo . В Австралии их называют billy carts , а в Бразилии он известен как rolimã .
Помимо того, что их строят дети, существуют организованные соревнования и гонки («soapbox or billycart derby»), которые часто вызывают энтузиазм у взрослых. Однако обычно они проводятся в духе развлечения, а не серьезного соревнования. Часто они проводятся для сбора средств на благотворительность. Многие, но не все, мероприятия устанавливают следующие правила:
Автомобили Soapbox весят в среднем 150 фунтов (68 кг) и развивают максимальную скорость от 20 до 30 миль в час (от 30 до 50 км/ч). [1] Во многих городах есть постоянные трассы, где водители соревнуются за призы. [ необходима цитата ]
Типичная гравитационная тележка обычно изготавливается из стали и имеет 4 колеса, расположенных в виде фиксированной задней оси и управляемой передней балки — обычно с очень простым центральным шарниром. Сиденье располагается сзади, и, возможно, область сиденья закрыта, как в оригинальной конструкции мыльницы. Более сложные конструкции могут использовать полностью закрытый корпус. Типы используемых колес различаются в зависимости от того, что можно легко достать — колеса от детских колясок, прогулочных колясок и выброшенных велосипедов являются обычными. Готовые колеса также доступны у поставщиков оборудования. Рулевое управление обычно приводится в действие с помощью троса, соединенного с концами управляемой балки (который затем может быть использован как полезное ручное тяговое устройство). [ необходима цитата ]
Иногда встречаются более сложные методы рулевого управления. Тормоза также широко используются, и большинство соревнований по гонкам на мыльных коробках требуют их. Часто простой фрикционный тормоз, управляемый рычагом, который опирается на одну из шин, — это все, что требуется по правилам.
Тележки Gravity racer не имеют двигателя и либо толкаются добровольными помощниками, либо спускаются по подходящему склону. Гонки обычно проходят под уклон, и побеждает самая эффективная и умелая тележка — гравитация действует одинаково на всех.
Gravity racer carts также являются отличными строительными проектами для детей, требующими только интуитивного чувства инженерии и нескольких базовых навыков строительства. Существуют также готовые наборы, хотя для многих это сводит на нет цель упражнения.
В последнее время начинают появляться более продвинутые гравитационные гоночные автомобили. Они предназначены для участия в крупных гонках на мыльных ящиках, иногда изготавливаются из углеродного волокна и имеют конструкцию монокока , хотя большинство используют более традиционную конструкцию шасси или пространственной рамы с кузовом из таких материалов, как фанера , гофрированный пластик или аналогичные. Примерами таких мыльных ящиков являются Lotus 119c и Formula Gravity VXR Nimbus. [2]
В Австралии тележки Билли, как правило, соответствуют, даже в 21 веке, более традиционным или элементарным спецификациям, которые стали известны по всей стране в конце 1800-х и начале 1900-х годов, часто строятся подростками из подобранных или относительно недорогих материалов. [3] Эти тележки строятся с минимальным участием взрослых и используются на задних дворах, пригородных улицах или местных парках. Однако даже когда строительство транспортных средств организовано более формально, например, для ежегодных гонок на тележках Билли по всей стране, организованных общественными группами, такими как Cub Scouts , транспортное средство может быть построено либо по традиционному, либо по профессиональному стандарту в соответствии с правилами и положениями, установленными организаторами для обеспечения честной и безопасной конкуренции.
В Индонезии гравитационные гонщики также известны как «гокар». Они проводятся в разных регионах как общественное мероприятие. Форма тележки похожа на австралийскую конструкцию билли-карта. Однако колеса часто представляют собой подшипники от колес мотоцикла.
В Бразилии гравитационные гоночные машины известны как «carrinhos de rolimã». Традиционные конструкции очень минималистичны, с открытым корпусом, похожим на доску, и колесами, изготовленными из открытых шарикоподшипников (шины не допускаются), обычно из отбракованных деталей, полученных от автомехаников.
Первая зарегистрированная гравитационная гонка состоялась в 1904 году в Оберурзеле (Таунус) недалеко от Франкфурта , Германия. Она была вдохновлена крупными событиями в автоспорте, такими как Кубок Гордона Беннета и гонка Kaiserpreis . [4]
В 1933 году фотограф газеты Dayton Daily News Майрон Скотт из Дейтона, штат Огайо , США, освещал гонку машин, собранных мальчиками, в своем родном сообществе и был настолько увлечен этой идеей, что приобрел права на это мероприятие; из этой идеи выросло общенациональное Soap Box Derby . В 1934 году Скотту удалось убедить пятьдесят городов по всей территории США провести гонки машин на мыльных коробках и отправить чемпиона в Дейтон на крупную гонку, которая позже прошла в Акроне . Позже Скотт перешел на работу в Chevrolet .
В Великобритании гравитационные гонки дерби в последнее время стали более популярными, привлеченные в массы крупными мероприятиями, такими как Red Bull Soapbox Race и проходившими между 2000 и 2004 годами на Фестивале скорости в Гудвуде . Теперь многие небольшие холмистые общины организуют свои собственные гонки, такие как Catterline Cartie Challenge в Шотландии и Belchford Downhill Challenge в Линкольншире, и теперь существует несколько десятков известных гонок по всей Великобритании. [5] Ежегодное Soap Box Derby проводится в середине июля в замке Ричарда на границе Шропшира и Херефордшира с 2004 года. [6] [7] В дополнение к местным общественным гонкам, есть небольшое количество гонок, которые привлекают более серьезных участников, такие как Cairngorm Soapbox Extreme (проводился в Cairn Gorm с 2009 по 2012 год) и Worlaby Downhill Challenge. Эти гонки, как правило, показывают более высокую скорость, чем общественные гонки. Гонщики Gravity, участвовавшие в Cairngorm Soapbox Extreme в 2011 году, достигли скорости 70 миль в час. [8]
Гоночный автомобиль с гравитацией получает энергию исключительно от силы тяжести (при условии, что не разрешен толчок при старте), которая фактически одинакова для любой комбинации конструкции гоночного автомобиля и трассы. Однако на производительность может значительно влиять совокупное воздействие различных форм сопротивления, а также момент инерции колес, и, конечно, мастерство водителя в выборе оптимальных линий. Сопротивление распадается на аэродинамическое сопротивление и сопротивление качению . Последнее можно минимизировать, уделяя особое внимание подшипникам колес , размерам и давлению шин, а также тормозам (чтобы избежать паразитного сопротивления тормозов). Высокое давление в шинах и более узкие шины обычно снижают сопротивление качению в контакте с шиной, как правило, за счет сцепления. Большие колеса имеют меньшее сопротивление качению, чем маленькие, и сопротивление качению также пропорционально общему весу. Если разрешено, конструкция 3-колесного автомобиля будет иметь на 25% меньше инерции вращения, чем 4-колесный, при прочих равных условиях. Аэродинамическое сопротивление можно минимизировать, спроектировав полностью закрытый кузов, который снижает коэффициент сопротивления , но, учитывая, что это может быть очень технической задачей, особенно для любителя, и учитывая, что некоторое аэродинамическое сопротивление неизбежно, более тяжелая тележка всегда будет лучше, чем более легкая с тем же коэффициентом сопротивления — ее конечная скорость будет выше. По этой причине в большинстве контролируемых видов спорта обычно существуют ограничения по весу класса. Поскольку часть потенциальной энергии из-за гравитации должна быть преобразована в кинетическую энергию вращающихся колес, транспортное средство с более легкими колесами будет ускоряться быстрее, чем с более тяжелыми колесами. Если гонка начинается на каком-либо виде рампы, наличие автомобиля с тяжелым хвостом также может улучшить конечное ускорение, поскольку эффективная высота центра тяжести транспортного средства увеличивается.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)