Опасностите от завихрянето на въздушните потоци около тежкотоварни камиони с полуремарке: Аеродинамичен риск за мотоциклетисти и леки превозни средства

 

 

Аеродинамичните взаимодействия около тежкотоварните камиони с полуремарке са фактор, който често остава пренебрегнат при оценка на риска на пътя. Завихрянето на въздушните струи, предизвикано от движението на тези масивни превозни средства, създава турбуленции, които могат да застрашат стабилността на мотоциклети и леки автомобили, особено при близко разминаване на магистрала.

 

Макар че на пръв поглед движението на въздуха около камиона изглежда предсказуемо, то всъщност създава несиметрични и променливи сили, които могат внезапно да променят посоката или баланса на по-малко устойчивите превозни средства. Аеродинамичният натиск не е постоянен – той зависи от скоростта, страничния вятър, формата на ремаркето и дори от положението на автомобила в съседна лента. Именно това прави турбуленцията около камионите особено опасна в реални пътни условия.

 

Аеродинамични характеристики на тежкотоварните камиони

 

При движение с висока скорост, около тежкотоварен камион се формират няколко критични зони на въздушен натиск. Предната част на кабината създава зона с високо налягане, докато страните и задната част формират зони на ниско налягане и въздушни завихряния. Тези зони, особено зад ремаркето, генерират силна странична и вертикална турбуленция, която не може да бъде пренебрегната от близко преминаващи мотоциклетисти.

 

Според проучване, публикувано в ResearchGate, въздушните струи, произтичащи от движението на товарни камиони, могат да причинят отклонения в траекторията на мотоциклети с до 2,7 метра при страничен вятър и липса на предпазни бариери (Kolesnikov et al., 2023).

 

Допълнителен фактор, който утежнява ситуацията, е променливият характер на турбуленцията – тя не е равномерна по цялата дължина на превозното средство. Симулации, базирани на Computational Fluid Dynamics (CFD) модели, показват, че вихровите структури зад задната ос на ремаркето се разпадат асиметрично и могат да създадат импулсна странична сила върху мотоциклетист, намиращ се в близост. Тези сили действат с честота и амплитуда, които човешката реакция трудно може да компенсира, особено при високи скорости над 90 км/ч.

 

В практиката това означава, че дори краткотрайно попадане в зона на завихряне зад ремаркето може да доведе до т.нар. „избутващ ефект“ – неволно отклонение на мотоциклета в съседна лента или дори извън платното. При движение по магистрали с три ленти и висока интензивност, подобна нестабилност увеличава вероятността от сблъсък с друг участник в движението или от напускане на пътното платно. Това обяснява защо международни стандарти като UNECE Regulation No. 107 и SAE J1252 изрично обръщат внимание на аеродинамичните характеристики на товарните превозни средства и препоръчват дизайн на ремаркета с намалено завихряне.

 

Най-рисковите зони около камионите

 

Най-голяма опасност възниква в следните аеродинамични зони:

• Странично близо до задната ос на ремаркето, където завихрянето е най-силно

В тази зона въздушният поток, преминал покрай кабината и началото на ремаркето, започва да се отклонява поради промяната в обтекаемостта и геометрията на превозното средство. Резултатът е образуване на локализирана турбулентност в областта между задната ос на ремаркето и платното. При тежкотоварни превозни средства с висока товарна платформа, този ефект е особено изразен, тъй като въздухът се ускорява в долната част, създавайки вихрови структури, които рязко се разпадат настрани. За мотоциклетисти и леки автомобили, преминаващи твърде близо в тази зона, това създава риск от внезапно странично отклонение или дестабилизация, особено при изпреварване в скоростен режим.

 

 

На графиката е  показвано как се натрупва рискът при три фактора: базов риск, страничен вятър и мокра настилка. Вижда се, че при комбинирани неблагоприятни условия, рисковите стойности се доближават или надхвърлят 10 в критичните зони около камиона – особено задната странична зона и вакуумната зона отзад.

 

• Зад камиона, където ниското налягане създава ефект на "вакуум", който може да засмуче по-малки превозни средства

Зоната непосредствено зад ремаркето е известна като зона на ниско налягане или "аеродинамичен вакуум". Тя възниква поради невъзможността въздухът да запълни обема, освободен от отдалечаващия се камион с достатъчна скорост. Това води до създаване на отрицателен градиент на налягането, който има засмукващ ефект върху движещите се отзад обекти. Този ефект е особено рисков за мотоциклети и леки автомобили с ниска маса, които могат да бъдат „придърпани“ към задната част на ремаркето, ако водачът не поддържа безопасна дистанция. Освен това турбулентността зад камиона намалява видимостта поради завихряне на прах, мъгла или водни пръски при мокър път.

 

 

• В мъртвите ъгли (blind spots), където водачът на камиона няма визуален контакт с намиращите се в близост участници

Мъртвите ъгли са зони около превозното средство, които не се виждат директно от водача, независимо от броя и позицията на огледалата. При тежкотоварните камиони тези зони са значително по-големи отколкото при леките автомобили, като включват пространства встрани, непосредствено пред кабината, както и диагонално назад. При ремаркета без модерни системи за видеонаблюдение или странични радари, водачът често няма представа за наличието на друг участник в тези зони. Ако мотоциклетист или автомобил попадне в мъртъв ъгъл по време на маневра за смяна на лента или завой, съществува реален риск от сблъсък. Статистиката от Европейската комисия сочи, че 10% от инцидентите с камиони в градски условия са резултат именно от престой в мъртви зони.

 

  

 

Емпирични данни и наблюдения

 

Доклади на American Trucking Associations и FleetWatch посочват, че над 30% от инцидентите между товарни камиони и мотоциклети на междуградски пътища се случват при странично разминаване или изпреварване (ATA Motorcycle Safety Brochure, 2021).

 

Допълнителен риск представляват външни условия като страничен вятър, силен дъжд или лоша видимост, които в комбинация с турбуленцията от камиона могат да доведат до фатални загуби на контрол.

 

Наличието на метеорологични и визуални смущения значително утежнява условията за контрол на двуколесни превозни средства в близост до тежкотоварни камиони. При силен вятър се усилва страничната нестабилност, като аеродинамичните вихри от камиона се наслагват със спонтанните пориви. При мокра настилка сцеплението намалява значително, а евентуално внезапно залюляване поради турбулентен поток може да доведе до подхлъзване и падане. Емпиричните данни показват, че при съчетание на няколко фактора (напр. изпреварване + дъжд + вятър), вероятността от инцидент нараства експоненциално.

 

Графика на процентното разпределение на инцидентите между товарни камиони и мотоциклети при различни рискови условия. Както се вижда, страничното разминаване е най-честият сценарий на произшествия, следван от условия със силен дъжд и вятър според проучването на American Trucking Associations и FleetWatch.

 

Ниската видимост допълнително влошава ситуацията, като ограничава възможността на мотоциклетистите и водачите на леки автомобили да разпознаят навреме завихрящата зона или да поддържат безопасна дистанция. Това е особено опасно на извънградски участъци без осветление или в ранните сутрешни часове, когато отраженията по мокрия път създават визуални илюзии. Липсата на достатъчна инфраструктура за отводняване на пътното платно допълнително увеличава риска от аквапланинг.

 

Препоръки за намаляване на риска

 

За да се намали въздействието на въздушните завихряния върху уязвимите участници в движението, експертите препоръчват:

• Поддържане на достатъчна странична дистанция при разминаване с камиони;

Поддържането на минимално препоръчително разстояние от поне 1,5 метра странично между мотоциклет/лек автомобил и тежкотоварен камион е критично за безопасността. Това разстояние осигурява буферна зона, в която турбулентният въздушен поток може частично да се разсее, без да въздейства пряко върху по-малкото превозно средство. При висока скорост, дори краткотрайно приближаване до задната част на ремаркето или междуосието на камиона може да доведе до загуба на стабилност, особено при мотоциклетисти, чието управление разчита на баланс и лек контакт с пътя.

• Избягване на изпреварване при страничен вятър, особено от лявата страна на ремаркето;

Изпреварването при наличие на страничен вятър от дясната страна е особено рисково, когато се извършва от ляво на ремаркето – именно там се образува сложен аеродинамичен ефект на „притискане и последващо засмукване“, който се наслагва с естествените турбуленции. Това може да доведе до силен внезапен натиск или загуба на вакуум при напускане на сянката на камиона, с което се компрометира управлението. При мотоциклетисти, чийто профил е изложен вертикално на въздушния поток, подобни условия многократно увеличават вероятността от странично отклонение и дори падане.

• Изпреварване с решителна и бърза маневра, без продължително задържане в опасните зони;

Изпреварването трябва да бъде планирано така, че времето на престой в турбулентните зони (зад камиона и покрай ремаркето) да бъде минимално. Това означава, че водачът трябва предварително да се убеди в безопасността на маневрата, да набере нужната скорост и да премине с възможно най-малко колебание. Продължителното движение покрай ремаркето излага превозното средство на динамични въздушни въздействия, които се изменят както по сила, така и по посока, в зависимост от формата на камиона, наклона на пътя и страничните условия. Решителността в изпреварването е не само признак на умение, а ключова стратегия за оцеляване.

• Повишено внимание от страна на водачите на товарни камиони, особено при преминаване покрай двуколесни ППС.

Водачите на тежкотоварни камиони носят повишена отговорност, когато се разминават или изпреварват двуколесни участници в движението. Видимостта към тях често е ограничена, особено ако мотоциклетистите се движат в мъртвите зони или в непосредствена близост до ремаркето. Ето защо е от решаващо значение водачите на камиони да използват странични огледала, системи за мъртви ъгли (ако са налични), както и да избягват резки маневри при лоши атмосферни условия. Допълнително, регулирането на скоростта и поддържането на стабилна траектория са минимални изисквания за предотвратяване на неволни инциденти.

 

 

Заключение

 

Турбуленцията, предизвикана от тежкотоварни камиони, е реален и научно доказан фактор за дестабилизация на моторни превозни средства с ниска маса. Въпреки че проблемът е добре изследван в аеродинамиката, той все още рядко присъства в програмите за обучение на водачи. Време е тази опасност да бъде по-активно комуникирана от институциите и да залегне в политиките за пътна безопасност.

 

Турбуленцията, предизвикана от тежкотоварни камиони, е реален и научно доказан фактор за дестабилизация на моторни превозни средства с ниска маса, особено мотоциклети. Въпреки че този проблем е добре изследван в сферата на аеродинамиката, той все още остава слабо познат и недостатъчно адресиран както в програмите за обучение на водачи, така и в регулаторните практики.

Време е този риск да бъде по-активно комуникиран от институциите, да намери място в националните и европейски политики за пътна безопасност и да бъде интегриран в превантивни кампании и обучения. Отговорността за безопасността на пътя не е едностранна – тя е взаимна. Всички участници в движението – шофьори на тежкотоварни превозни средства, водачи на леки коли, мотоциклетисти и велосипедисти – имат роля в създаването на предвидима, безопасна и уважителна пътна среда.

По-внимателният и информиран подход зад волана е не просто въпрос на добри навици – той е гаранция за опазването на живота и здравето на всички ни. Само чрез осъзната отговорност и солидарност на пътя можем да намалим тежките инциденти и да изградим по-сигурно бъдеще за всички участници в движението.

 

Автор: Диана Русинова /ЕЦТП/, инж. Ангел Попов /ЕЦТП/