ウイリー
車両の操縦
バイクのウイリー
トラクタープルでウイリーする
ドラッグレースでウイリー
BMXバイクのマニュアル

ウイリー、またはホイールスタンド[ 1]とは、車両のアクロバットにおける操縦の一種で、後輪に十分なトルクがかかったり、ライダーが車両に対して相対的に動いたりすることで、前輪が地面から離れる動作です。 [2]ウイリーは通常、自転車やオートバイと関連付けられますが、自動車など他の車両でも行われ、特にドラッグレースやトラクター牽引などでよく見られます。

歴史

最初のウイリーは、現代の自転車が普及した直後の1890年に、トリックバイシクルのダニエル・J・キャナリーによって行われたと伝えられている。[3] [4] [5] 2009年の執筆で、マイク・シートはライフ誌に掲載された1943年のアメリカ陸軍機械化騎兵訓練について言及した。シートは「塹壕や海岸の障害物を飛び越える」と表現し、この技を「当然ながら高速ウイリー」と解釈した。[6]命知らずのエベル・クニーベルは、自身のショーでウイリーを含むバイクアクロバットを披露した。ダグ「ウイリーキング」ドモコスは、145マイル（233km）のウイリー走行などの偉業を成し遂げている。[7]

種類

ウイリーの種類は、大きく分けて 2 つのカテゴリに分けられます。

1.後輪駆動で車両が駆動され、以下の物理学のセクションで説明するように、動力だけで十分なウィリー走行。これには以下のものが含まれます。
  • クラッチ ウイリー: クラッチを切った状態でエンジンを回転させ、その後クラッチを急に接続 (または「ダンプ」) することによって実行されます。
  • パワーウイリーまたはロールオンウイリー：スロットルを開けるだけで実行できます。エンジンに十分なパワーがあれば、前輪を持ち上げることができます。
2. サスペンションの力学やライダーの動きを利用して行われるウィリー。これには以下が含まれます。
  • バウンス ウィリーまたはスラップ ウィリー:サスペンションの反発、タイヤの反発、ライダーの動き、またはこれら 3 つの組み合わせに合わせてスロットルを開閉することで実行されます。
  • マニュアル: 後輪にトルクをまったくかけずに、ライダーの体をバイクに対して後方に動かし、移動可能な範囲の終わり近くでハンドルバーを後ろに引くことで実行されます。

自転車

ウィリーは、フリースタイル固定ギア、アーティスティックサイクリング、フリースタイルBMXでよく見られるスタントです。自転車のバランスはライダーの体重と、場合によっては後輪ブレーキによって支えられます。ウィリーバイクと呼ばれる自転車の種類では、着座位置、つまり重心が後輪のほぼ真上にあるため、ウィリーが行いやすくなります。

オートバイ

ウイリーもバイクのスタントとしてよく知られています。原理は自転車のウイリーと同じですが、スロットルとリアブレーキでウイリーを制御し、ライダーは体重とステアリングで方向を制御します。回転する前輪の慣性によってバランスが保たれます。[8]

世界最速のバイクのウイリー記録は、1999年4月18日にパトリック・フュルステンホフが樹立した時速307.86キロ（時速191.30マイル）である。 [9] 1キロ（0.6マイル）以上のウイリーの最高記録は、イングランドのヨークシャー州エルビントン飛行場でエグバート・ファン・ポプタが樹立した時速343.388キロ（時速213.371マイル）である。[ 10 ]

イギリスやアメリカなど一部の国では[12] 、公道でウイリー走行を行うバイク運転者は危険運転で起訴される可能性があり[13] [14]、この違反行為には多額の罰金と1年以上の運転禁止が科せられる可能性があります[15] 。

パキスタン、インド、その他の国では、このようなスタント行為は違法です。もしこのような行為をしているのが見つかった場合、バイクは没収され、場合によっては懲役刑に処せられる可能性があります。[16]

自動車

ウイリーは自動車やオートバイのドラッグレースでよく見られる現象で、車両を前進させるのではなく、フロントエンドを持ち上げることにトルクが浪費されます。また、通常は重心が上昇し、最大加速が制限されます。ウイリーバーがない場合、この効果は下記の物理学のセクションで定量化されます。ウイリーバーがある場合、ウイリーは後輪の駆動荷重を軽減し、それに伴い摩擦も減少します。

モンスタートラック

ウィリーをした後、押しつぶされた車の上に引っかかったグレイブディガー

モンスタートラックはショーでウイリーを披露することがよくあります。パワーウイリー、スラップウイリー、スカイウイリーなど、様々なウイリーを披露してきました。スカイウイリーでは、モンスタートラックは空中で垂直になり、前端が上を向くようにジャンプします。

スノーモービル

一部のスノーモービルでは、スキー板が地面から浮き上がる ウイリー走行が可能です。

車椅子

車椅子利用者の中には、後輪でバランスを取り、ウィリー（車輪を回す）を習得できる人もいます。これにより、縁石の上り下りや小さな障害物を乗り越えることができるようになります。[17]車椅子ダンサーがウィリーを披露することもあります。

航空機

飛行機では、ウィリーは軟着陸または離陸手順を実行することで実行されます。パイロットは昇降舵の背圧を上げて、着陸装置の前輪と地面の接触を最小限に抑えます。

2020年2月14日、カリフォルニア州ビクタービルの南カリフォルニア・ロジスティクス空港の17番滑走路において、セスナ172型機による飛行機のウィリー飛行の最長距離ギネス世界記録が樹立された。パイロットは14,319フィートの距離にわたり、機首の車輪が滑走路に接触しないように飛行を続けた。[18] [19] [20]

ホイールバー

ケニー・バーンスタインのトップフューエルドラッグスターのウイリーバー（前景）とパラシュート（灰色）
ドラッグレースのプロストックバイクのウイリーバー

ウィリーバーは、車両の前部が上がりすぎたり、転倒したりするのを防ぐのに役立ちます。トラクターやトラックを引っ張る競技では、ウィリーバーが必須です。[21] [22] Wham-Oは、ウィリーバイク用の追加ウィリーバーを開発・販売しました。

物理

ウィリーは、前車軸にかかる荷重がゼロになるほどの加速が生じた時に差し迫っている。[23]この条件は、いわゆる「重量移動方程式」で計算できる。

Δ W e i g h t f r o n t = a h w m {\displaystyle \Delta Weight_{front}=a{\frac {h}{w}}m}

ここで、前輪にかかる荷重の変化、縦方向の加速度、質量中心の高さ、ホイールベース、車両全体の質量である。[24] [25] Δ W e i g h t f r o n t {\displaystyle \Delta Weight_{front}} a {\displaystyle a} h {\displaystyle h} w {\displaystyle w} m {\displaystyle m}

前輪にかかる荷重や車両全体の質量を知らなくても、ウィリーに必要な最小の縦方向加速度を表す同等の式は次のようになります。

a m i n = g b h {\displaystyle a_{min}=g{\frac {b}{h}}}

ここで、は重力加速度、は後車軸から質量中心までの水平距離、は地面から質量中心までの垂直距離です。[26]したがって、必要な最小加速度は、質量中心がどれだけ前方に位置しているかに正比例し、質量中心がどれだけ高い位置にあるかに反比例します。 g {\displaystyle g} b {\displaystyle b} h {\displaystyle h}

機械的な動力は、一次元では力と速度の積として定義でき、力は質量と加速度の積に等しいため、ウイリーに必要な最小の動力は、質量、速度、およびウイリーに必要な最小の加速度の積として表すことができます。

P m i n = m v a m i n {\displaystyle P_{min}=mva_{min}}

したがって、必要な最小出力は車両の質量と速度に正比例します。車両の速度が遅いほど、ウィリーを行うために必要な出力は少なくなります。これは、速度の3乗に比例して増加する空気抵抗を克服するために必要な出力を考慮していない場合です。したがって、車両が停止状態から加速を開始するときが、必要な出力が最も少なくなります。

トラクターやトラックの牽引の場合、荷物を引っ張る力は地面より上に加えられるため、前輪も持ち上げる働きをし、前輪を持ち上げるために必要な前方への加速度が減少します。

空気抵抗を無視した場合、車輪の回転中に必要な 総電力は次のようになります。 P {\displaystyle P}

P T = m [ a x v x + ( x 2 cos ⁡ θ − y 1 sin ⁡ θ + k 2 ) α ω ] {\displaystyle P_{T}=m[a_{x}v_{x}+(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega ]}

ここで、 は質量を持つ車両、は車両の回転半径、は後輪接地面から質量中心までの距離、は水平加速度、は水平速度、は水平からの車両の角度、は車両回転の角速度、は車両回転の角加速度である。これは、水平加速度に必要な成分にのみ分解することができる。 m {\displaystyle m} k {\displaystyle k} x 2 {\displaystyle x_{2}} y 1 {\displaystyle y_{1}} a x {\displaystyle a_{x}} v x {\displaystyle v_{x}} θ {\displaystyle \theta } ω {\displaystyle \omega } α {\displaystyle \alpha }

P H = m a x v x {\displaystyle P_{H}=ma_{x}v_{x}}

車両の上昇と回転にのみ必要な部品

P R = m ( x 2 cos ⁡ θ − y 1 sin ⁡ θ + k 2 ) α ω {\displaystyle P_{R}=m(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }

係数Mは、車両を上昇させて回転させるために必要な力と水平加速のみに必要な力の比として計算できます。[27]

M = P R P H = ( x 2 cos ⁡ θ − y 1 sin ⁡ θ + k 2 ) α ω a x v x {\displaystyle M_{}={\frac {P_{R}}{P_{H}}}={\frac {(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }{a_{x}v_{x}}}}

参照

参考文献

  1. ^ ジョン・パーリー・ハフマン (2010年6月). 「ホイールスタンドの物理学」.カー・アンド・ドライバー. 2013年7月8日閲覧。
  2. ^ 最適操縦法を用いたタイヤ・路面摩擦とエンジン出力がオートバイレースのパフォーマンスに及ぼす影響の調査。機械学会論文集、パートD：自動車工学ジャーナル。プロフェッショナル・エンジニアリング・パブリッシング。第224巻、第4号 / 2010年
  3. ^ エドワーズ、フィル（2014年4月16日）「世界初のスタント自転車乗りに会おう。1880年代にトリックを披露し、ウイリーを発明した」トリビアハッピー。
  4. ^ 「車輪の魔術師：トリックライディングの起源とその先駆者たち。DJカナリー、シカゴにおけるファンシーライディングの創始者。後輪を上げた状態で初めて普通の自転車に乗る。AJニコレットと彼の難しいパフォーマンスでの成功。他のライダー、熟練のリー・リチャードソンと共にメキシコツアーに参加。ペダルマウントを試す。安全装置を採用。ニコレット、一輪車に乗る。リー・リチャードソンのトリック。」シカゴ・デイリー・トリビューン（1872–1922）、39ページ、1896年5月31日
  5. ^ 「トリック・アンド・ファンシー・ライダーズ。難しい技を駆使して巧みに操る二人のエキスパート。モルトビーとカナリーがともに優勝」ニューヨーク・ワールド紙、1891年12月6日、19ページ – NewspaperArchive.comより
  6. ^ Seate, Mike (2009年2月). 「スタントの歴史 – ストリート」. Super Streetbike Magazine . ISSN  1934-4996. 2012年2月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年12月20日閲覧。
  7. ^ American Motorcyclist Association、「Doug Domokos」、AMA Motorcycle Hall of Fame 、2021年1月26日閲覧。
  8. ^ モーターサイクルデザイン＆テクノロジーハンドブック（Motorbooks Workshop）ガエターノ・コッコ著（ペーパーバック、2004年8月1日）
  9. ^ ヤング、マーク・C.; フットマン、ティム（2001年）、ギネス世界記録2001-、バンタムブックス、p.226、ISBN 0-553-58375-1
  10. ^ 「Wheelie record」. www.redbull.com. 2016年9月2日. 2016年9月25日閲覧。
  11. ^ “Wheelie title”. Red Bull. 2016年9月2日. 2016年1月25日閲覧。
  12. ^ ウィアー、リチャード (2008年5月5日). 「警官に中指を立てた後、ホイールリーを回転させる」NYデイリーニュース. 2010年1月25日閲覧。
  13. ^ Vinter, Phil (2007年5月14日). 「バイカーが時速61マイルでウィリー走行」オックスフォード・メール. 2009年12月20日閲覧。
  14. ^ 「片足でバイクを運転するバイカーがウィリー」スウィンドン・アドバタイザー、2004年11月20日。 2009年12月20日閲覧。
  15. ^ 「Wheelie Bad」ホワイト・ダルトン. 2009年12月20日閲覧。
  16. ^ “368人のオートバイ運転者にウイリー違反で罰金”. Visordown. 2008年5月6日. 2012年2月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年1月25日閲覧。
  17. ^ Kirby RL, Smith C, Seaman R, Macleod DA, Parker K. (2006). 「手動車椅子のウィリー：重要な運動技能に関する現在の理解のレビュー」. Disabil Rehabil Assist Technol . 1 ( 1–2 ): 119–27 . doi :10.1080/09638280500167605. PMID  19256175. S2CID  36191398.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  18. ^ 「最長飛行機ウィリー（距離）」ギネス世界記録. 2020年2月26日閲覧。
  19. ^ Tulis, David (2020年2月20日). 「CFI、最長距離航空機の『ウィリー』を達成」AOPA . 2020年2月26日閲覧。
  20. ^ アーリーン・マルティネス「パイロットがウィリー飛行でギネス世界記録に」USAトゥデイ2020年2月26日閲覧。
  21. ^ 「NATPA一般牽引規則」全米アンティーク・トラクター牽引協会。2013年12月29日閲覧。ディビジョンII、IIT、III、IV、Vではウィリーバーの装着が義務付けられています。
  22. ^ 「5200ポンド 2WD 改造 472立方インチ 最大自然吸気」。Southern Pullers Association。2013年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2013年12月29日閲覧。すべての2WDトラックにはホイールバーの装着が義務付けられている。
  23. ^ Cossalter, Vittore (2006). Motorcycle Dynamics (第2版). Lulu.com. p. 94. ISBN 978-1-4303-0861-4。
  24. ^ ジョン・パーリー・ハフマン (2010年6月). 「ホイールスタンドの物理学」.カー・アンド・ドライバー. 2013年7月13日閲覧。
  25. ^ P. Gritt (2002年8月20日). 「ブレーキシステム入門」(PDF) .ダイムラークライスラー. 2019年11月24日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2013年7月13日閲覧。
  26. ^ Gray, Gary; Costanzo, Francesco; Plesha, Michael (2010).工学力学：動力学（第1版）. McGraw-Hill. pp.  545– 548.
  27. ^ Gursagar Singh, Manjot Kaur (2018年10月29日). 「直進車両のウィリー／ホイールスタンドの抑止または刺激のためのパワー変換」(PDF) . MATEC Web Conf. Volume 221, 2018. 2018年11月15日閲覧.
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