Как рассчитывают прыжки с трамплина на Subaru Impreza WRX STI [трюки]

Как физические формулы помогают раллисту Кену Блоку высчитать траекторию прыжков автомобиля с рампы

Участие в ралли – страсть Кена Блока, 45-летнего соучредителя компании DC Shoes. Но бессмертие на YouTube Кен заработал не за призовые места в гонках, а благодаря видеороликам с его фигурным вождением и прыжками на Subaru Impreza с трамплина. Насмотревшись на полеты Кена Блока на YouTube, редакция Zap-online.ru решила познакомиться с Кеном и его командой, поближе.

Секретная формула расчетов траектории полета автомобиля

В чем же секрет таких потрясных автомобильных прыжков? Как удается побороть законы гравитации и запустить в небо автомобиль, рассчитав мягкое приземление? Оказывается никакой «уличной магии» здесь нет. Секрет в хорошем знании законов физики. Расчеты для прыжков автомобиля Кена Блока содержаться в электронной таблице Microsoft Excel, которую создал небезызвестный сноубордист с математическим складом ума Аарон Деттлинг. Опираясь на то, что физика масштабируема, программа Деттлинга, изначально разработанная для построения прыжков на сноуборде, использует те же формулы высчитывающие параболическую траекторию стрелы, выпущенную из лука, или артиллерийского снаряда из пушки. «Я начал с преобразования единицы измерения скорости снаряда – из километров в час на метры за секунду (Vt)», говорит Деттлинг. «Затем преобразовал скорость снаряда в вертикальную скорость (Vv), горизонтальную скорость (Vh), и угол прыжка (A)».

Работает это так:

Vv = sin A (Vt)

Vh = cos A (Vt)

Далее полученные цифры могут быть использованы для расчета расстояния по горизонтали (Х) или для расчета вертикальной дистанции (Y) в метрах, в любой точке траектории, с помощью гравитационной постоянной (G), которая равна 32,17 футов в секунду² :

«Этих уравнений нет в учебнике по физике, но они работают», говорит Деттлинг. «Я заменил многие символы на обычные цифры и буквы в попытке сделать уравнения легче для понимания. С этими уравнениями теоретически рассчитать прыжок намного легче».

От теории прыжков в автомобилях к практике

Кен Блок совершает прыжки на Subaru предварительно положив 70 кг дополнительного веса в багажник, чтобы компенсировать вес двигателя под капотом. Но угол выхода в прыжок у Блока постоянно меняется с усовершенствованием расчетов. До встречи с Деттлингом угол запуска у Кена был 18 °. То есть стартовый пандус на выходе был наклонен под углом 18 °. После мозгового штурма с Деттлингом, ребята пришли к выводу, что оптимальным для прыжков будет угол пандуса от 10 ° до 15 °. Деттлинг также выяснил, что при относительно низких скоростях, эффект аэродинамического сопротивления находится в допустимых пределах зоны посадки. Но так как сопротивление экспоненциально возрастает со скоростью, на высокой скорости эти силы станут критическими.
Со временем посадочные пандусы тоже подверглись преобразованию, и перешли от пандуса «шаг вниз» (когда площадка приземления находится ниже точки запуска) к пандусу «шаг вверх» (где зона посадки выше, чем точка старта). Когда трюк выполняется с аптечной точностью, траектория автомобиля соответствует углу рампы, поэтому предсказать, как и куда приземлиться автомобиль нетрудно. Конечно, только если Блок набрал идеальную скорость при старте – не слишком быстро, чтобы законы аэродинамики все испортили, и не слишком медленно, чтобы вообще заехать на пандус.
Вот так точные науки помогают безумным экстремалам совершать безумные прыжки с трамплинов на автомобилях. Что получается на практике можно увидеть в видеоролике.