Почему пустынные багги не тонут в текучем песке

Рыхлый песок, который на вид готов моментально засосать колесо, все же способен удерживать пустынный багги на высокой скорости. Секрет не в избыточной мощности, а в том, как машина распределяет свой вес. Широкие шины и тщательно контролируемое давление в них увеличивают пятно контакта настолько, что нагрузка на каждый квадратный сантиметр становится меньше, чем у человеческого следа.

Физика здесь сводится к базовой контактной механике и распределению напряжений. При снижении давления в шине ее каркас сильнее прогибается, пятно контакта расширяется, и нормальное напряжение на каждую песчинку падает. Вместо сдвига и обрушения зернистая среда начинает вести себя скорее как несущий слой, который может поддерживать движение с ограниченным проседанием — именно такой результат предсказывают классические модели механики грунтов.

Инженеры рассматривают песок как зернистый материал с внутренним трением и используют такие понятия, как сопротивление сдвигу и несущая способность, чтобы подобрать размеры шин. Большая ширина и правильно выбранное давление превращают шину в низконапорную опорную площадку, по эффекту схожую со снегоступом. Как только вертикальные напряжения оказываются ниже допустимой несущей способности песка, багги перестает выкапывать ямы и начинает как бы скользить по поверхности.

loading...