自从看了twist of the wrist的影片之後 就一直很想找一篇浅显易懂的逆操舵文章来翻译 最近终於找到了 所以就把他翻成中文了 有兴趣的就看看吧XD 希望对大家骑车的观念有一些影响 twist of the wrist影片： part1/7 剩下几部可以从关连影片找 https://www.youtube.com/watch?v=2URRulpDQWM&feature=related 原文：http://en.wikipedia.org/wiki/Countersteering 有几段跳过了 没有全翻 ============================================================================== 前言： 逆操舵是脚踏车或机车等单轨车辆骑士常用的技巧，简单来说就是在进弯时将龙头瞬 间推向弯道的反侧(即左弯推向右侧)。这是因为这些单轨车辆如果要过一个弯，骑士和车 辆的总合质心必须倾向弯道内侧，而推龙头这个简单的动作就能够产生这个效果。但是这 个技巧在传统的多轨车辆如三轮车、边车等上面是无效的。 不过如何让车倾倒可以从物理与骑士的角度来讨论。物理现象是永远存在的，因为在 没有外力如侧风等等的情况下，逆操舵绝对是最快速且唯一能让车辆有效倾倒的技巧，虽 然在低速时这个现象可能比较不容易察觉，但是还是可以从低速保持平衡时发现。不过从 骑士的角度来看逆操舵似乎不是必要的，但是的确在车重够轻如脚踏车的情况，骑士可以 单单藉着移动骑士重心来让车身倾倒。而重量较重如大多数机车，则可以从很多物理实验 发现只靠骑士挪挪重心想让车身倾倒事几乎没有效果的。 还有个很重要的就是分清楚在固定回转半径与车身侧倾角下过一个弯时转向力矩与转 向角的变化（转向力矩：骑士对车把所施加的力矩。转向角：前轮转向的角度。两者通常 皆是定义向弯中为正。）。在一开始要入弯时转向角与转向力矩皆是负的，此时就是逆操 舵。但是在弯中，转向角通常会变为正的，但是有些情况特别是在高速时还是有可能维持 负转向角。但是转向力矩就通常为负的了(可以看网页中的右最上图)。而固定弯道时，决 定一台车转向力矩与转向角的大小与方向的就是靠车速、车架几何、轮胎系数以及车辆与 车手总合的质心位置。 两轮 vs 四轮： 四轮转向是靠前轮或後轮转向角来达成。简单来说，转向角关系到车辆过弯的反应。 因此通常用位置控制来描述四轮车辆系统。 两轮则靠侧倾来转向。但是侧倾与骑士对车把的操控并没有直接的关系与四轮非常不 同。尽管转向角没办法直接对车辆的侧倾造成影响，但是转向力矩却会，而侧倾角又是决 定轮胎侧向力的主因之一。因此两轮则常用力控制系统来表示。 侧倾会让车轮在倾倒方向产生一个转向力，而因为侧倾所产生的侧向力被叫做侧倾推 力。这也是为什麽两轮可以用跟四轮比起来小很多的转向角过同一个弯的原因。而一般常 用的轮胎模型中决定侧向力的因素有侧倾角、侧滑角(四轮车辆产生转向力的主因)、驱动 力、正向力(赛车中下压力被重视的主因)。 原理： 单轨迹车辆就像一个倒摆。 现在让我们来解释骑士用来入弯的技巧--逆操舵。当要进入一个左弯时，一切都是从 把车把推向右侧开始。在骑士用一个力推车把後，前轮会转向右侧，同时产生一个向右的 侧向力(由於侧滑角)，在这个短暂的瞬间後轮同时因侧滑角产生一个向右的侧向力。由於 这个力是在地面轮胎间作用，所以会对骑士与车辆的总合质心产生一个向左倾倒的力矩。 用个简单的实验来解释，可以在摆在地上的宝特瓶与地面中间摆张纸，然後顺间把纸抽出 你会发现宝特瓶永远会倒向你抽纸方向的反向。回到正题，在车辆往左倒之後，便会因侧 倾产生先前所说的侧倾推力，车辆因此便顺利的向左弯了。而整个转向系统几何便决定了 骑士需要出多少力、往哪个方向施力才能让前轮转多少角度。这便是为什麽众多车厂在防 俯冲、防後沉与前後悬吊的妥协等等设计上花下大量心力的原因，一切都为了在加速、煞 车等等不同操驾情况下可以保持车架几何以维持车辆过弯特性。 (有兴趣的可以花点时间看之前po的"Suspension - A Racer's View"这篇文章) 虽然这一连串过程看起来很复杂，但是这从大家孩提时代学习骑脚踏车时便已经成为 大家的反射动作了。因此很多骑士虽然坚称自己并没有，但是却不知道自己实际上已经常 常使用逆操舵这个技巧了 很多人声称他们骑车是靠重量转移，纵使这的确对改变车辆方向有"些微"的影响，但 是却没有人可以肯定的说，在重量转移时，他没有对车把有多余的动作。 (这段与前言最後一段重复，自己翻回去看吧XD) 逆操舵同时也是调整车身侧倾角的重要技巧。 靠侧倾转向： 从力平衡的观点来看，越高速、越急的弯需要越高的侧倾角。然後从直行状态改变到 转向，中间靠的就是将总合质心倾向弯道侧，而造成这个倾向最有效率的方法就是把支点 (前後轮接地点连线)移向弯道反侧，你可能会想说那把身体往弯内移不是也有一样的效果 吗？但是事实上是骑士往弯内移的同时，便已经同时因作用力与反作用力而对车辆造成一 个往弯外推的力了，所以骑士的重心虽然在弯内了，但是车辆的重心却在弯外，总合质心 的位置是没有影响的。 使用逆操舵来转移质心： 当骑士逆操舵时，因为转向机构几何的关系，会让前轮的的接地点往转龙头的方向移 动。这时，整个系统的支点(前後轮接地点连线)便被外移了，因此产生转移质心的效果。 虽然在各车速都有这种现象，但是可以发现越高速时逆操舵越明显，越容易被察觉。因此 如果要向左弯，骑士便可以利用逆操舵来很快的打破车辆直行的平衡状态。 当车身倾倒以後： 当倾角够了以後，前轮通常需要转成向弯道侧，不然车身会继续因重力而倾倒下去， 而且倾倒的速率会越来越快，直到车身接触到地面为止。但是因车架几何设计的关系，骑 士们几乎或是完全不用任何操作，前轮就会自己有个很大的趋势倾向往车辆倾倒侧转，这 都要多亏工程师的聪明设计。 而在稳态过弯时实际需要的转向力矩，决定因素有很多如车架几何、质心分布、骑士 位置、轮胎系数、转向半径、车速。在低速时，就算是转向角是转向弯内侧，转向力矩通 常还是负的，也就是说在过右弯时骑士须要推右握把或是拉左握把来维持稳态过弯。而高 速时，情况则反过来，右弯时推左握把或拉右把以保持稳态过弯。 过弯中的调整或是出弯： 在弯中，如果需要调整路线，逆操舵又是一个重要的可用技巧之一了。因为如果在同 样速度下要减少转向半径，增加倾角是最直接的方法。因此又回到问题的原点了，从前面 的结果来看就是继续使用逆操舵。这对没训练过的骑士来说是非常违反直觉的。而如果要 出弯了，依此类推，只要把车头转向弯道侧就可以让车身回正了。 陀螺效应： 另外一个因为转龙头会造成车辆倾倒的就是陀螺效应--进动。这个效应的大小与车轮 转动惯量、车轮转速、车头转向速度以及转向机构中的後倾角有关。 以一台50mph(22m/s)的前轮转动惯量为0.6 kgm2机车来说，如果以半秒一度的速度转 动龙头，会产生3.5 Nm的侧倾力矩。而将龙头转向弯外产生的侧向力约为50 N，这个侧向 力造成的侧倾力矩，约为50 N*0.6 m(重心高度)等於30 Nm。 尽管算起来陀螺效应占整个侧倾力矩的12％而已，但是还是在逆操舵中扮演非常重要 的角色，这是因为陀螺效应产生的力是与推车把这个动作"同时"产生的。而与之相比，车 轮接地点的转变显得慢得多。因为这个特性，所以对赛车要快速倾倒非常的有帮助。 机车： 跟脚踏车比起来，逆操舵对机车安全驾驶来说更显得重要。所以机车安全基金会(MSF) 和加拿大安全协会都把逆操舵列入安全驾驶课程。 机车过弯这门艺术有一部分就是学习有效的"推"车把和如何在弯中保持适当的倾角。 而能让机车快速转向这个特性，让逆操舵成为闪避危险的必备技术。很多意外便是因为很 多骑士没有用心的练习这项技术，没让推车把成为反射动作而无法闪避出乎意料的危机。 为了让逆操舵可以更好理解更容易接受，所以用一句简单的话来总结那就是： "推右手过右弯，推左手过左弯" 本网站（或页面）的文字允许在CC-BY-SA 3.0协议和GNU自由文档许可证下修改和再使用。 --

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