MotoGP में लगभग ज़मीन छूते हुए मोड़ क्यों लिया जाता है?

MotoGP की मोटरसाइकिलें मोड़ में ऊर्ध्वाधर से 60 डिग्री से अधिक, यहाँ तक कि 65 डिग्री तक झुक सकती हैं; उनके न गिरने का राज़ यह है कि गुरुत्वाकर्षण और मोड़ के बल पूरी तरह संतुलित होते हैं और रेस टायरों की असाधारण पकड़ इस विशाल झुकाव को संभाल लेती है। यानी राइडर असल में कोई कलाबाज़ी नहीं कर रहा है, बल्कि शुद्ध भौतिकी द्वारा अनुमत सबसे तेज़ लाइन का पीछा कर रहा है। कैसे? आइए कदम दर कदम समझें, क्योंकि यह विषय मुझे सचमुच बहुत उत्साहित करता है!

केन्द्रपसारण बल मोड़ में क्या करता है?

अब चलिए बात के सबसे अहम हिस्से पर आते हैं। जब कोई मोटरसाइकिल मोड़ में प्रवेश करती है, तो मोड़ के केंद्र की ओर एक विशाल बल की आवश्यकता उत्पन्न होती है - इसे हम केन्द्रपसारण बल कहते हैं। यह बल कौन प्रदान करता है? टायर की सड़क पर पकड़। राइडर इस बल के बाहर धकेलने की अनुभूति को अपने शरीर में स्पष्ट रूप से महसूस करता है; ऐसा लगता है जैसे कोई उसे मोड़ के बाहर की ओर धकेल रहा हो।

तो मोटरसाइकिल झुकती क्यों है? यहीं पर भौतिकी काम आती है: गुरुत्वाकर्षण मोटरसाइकिल को अंदर की ओर गिराना चाहता है, जबकि मोड़ का बल उसे बाहर की ओर धकेलने की कोशिश करता है। इन दोनों बलों का संतुलन तभी संभव हो पाता है जब मोटरसाइकिल झुकी हो। गति बढ़ने पर मोड़ का बल बढ़ता है, इसलिए स्थिर रहने के लिए मोटरसाइकिल को अधिक झुकना पड़ता है। कम गति पर एक चौड़े मोड़ को कम झुकाव से लिया जा सकता है, जबकि वही मोड़ उच्च गति पर पूरी तरह अलग ज्यामिति मांगता है।

बात का दिलचस्प पहलू यह है: एक निश्चित गति और मोड़ की त्रिज्या पर आवश्यक बल स्थिर रहता है। यानी आप झुकाव का कोण बदल भी दें तो मुड़ने के लिए आवश्यक बल नहीं बदलता - झुकाव उस बल के संतुलित होने का तरीका है। एक उदाहरण दूं: अगर आप साइकिल से किसी तंग मोड़ को धीरे लेते हैं तो हल्का झुकते हैं, और यदि उसी मोड़ को तेज़ लेना चाहें तो आपका शरीर स्वतः अधिक झुक जाता है। MotoGP में भी बिल्कुल यही होता है, बस गति और कोण चरम सीमाओं पर होते हैं।

टायर की पकड़ 65 डिग्री पर कैसे टिकती है?

घर्षण की भौतिकी दरअसल एक बहुत सरल सूत्र से समझाई जाती है: घर्षण बल = घर्षण गुणांक × अभिलंब बल। यानी आप जो पकड़ प्राप्त कर सकते हैं, वह टायर और सतह की गुणवत्ता तथा टायर पर पड़ने वाले भार की मात्रा से तय होती है। शुष्क सतह पर मापे गए अधिकतम घर्षण गुणांक लगभग 1.2 के आसपास होते हैं - रेस slick इसी क्षेत्र में खेलते हैं, जबकि साधारण सड़क टायर बहुत पीछे हैं।

G की अवधारणा भी समझा दूं, क्योंकि यह अंतर कितना सुस्पष्ट है, यह समझने के लिए इसकी ज़रूरत है। G का अर्थ है गुरुत्वाकर्षण बल के गुणकों में मापा गया त्वरण। एक साधारण सड़क मोटरसाइकिल चालक मोड़ में आमतौर पर 0.4-0.5 G के क्षेत्र में काम करता है। एक MotoGP राइडर अपने slick टायरों के साथ 1.2 G पार कर सकता है. यानी धरती पर आपके चेहरे से चिपककर आपको बगल में दबाने वाला बल गुरुत्वाकर्षण से भी अधिक शक्तिशाली हो जाता है। मैं इसे अंतरिक्ष यात्री प्रशिक्षण के सेंट्रीफ्यूज कैप्सूल से मिला सकता हूँ, लेकिन इस बार स्टीयरिंग एक MotoGP प्रोटोटाइप का हैंडलबार है।

Kamm वृत्त: पकड़ का बजट

टायर की पकड़ को एक बजट की तरह सोचें: ब्रेकिंग, थ्रॉटल खोलना और मोड़ने के बल - सब एक ही बजट से खर्च होते हैं। इसे समझाने वाले क्लासिक मॉडल को Kamm वृत्त कहा जाता है। टायर की क्षमता को एक पाई की तरह कल्पना करें; अगर आप ब्रेकिंग पर बहुत भार डालते हैं तो मोड़ के लिए बचा हिस्सा छोटा हो जाता है, और अगर आप थ्रॉटल जल्दी खोलते हैं तो अनुप्रस्थ पकड़ कम हो जाती है। MotoGP राइडर्स का पूरा राज इस पाई को मोड़ के हर क्षण में सही तरीके से बाँटना है। ब्रेकिंग मोड़ से पहले समाप्त होनी चाहिए, मोड़ के भीतर थ्रॉटल संतुलित रूप से खोला जाना चाहिए - क्योंकि अगर बजट पार हो जाता है तो टायर हार मान लेता है।

क्या झुकाव कोण पकड़ को कम करता है? (नहीं!)

एक प्रचलित मिथक है जो हम अक्सर सुनते हैं: कि मोटरसाइकिल को झुकाने पर टायर की मोड़ पकड़ कम हो जाती है। भौतिकी के दृष्टिकोण से यह सही नहीं है; झुकाव कोण अपने आप से पकड़ की क्षमता को स्वतः समाप्त नहीं करता। असली सीमा टायर की अनुप्रस्थ पकड़ क्षमता है - मॉडिफिकेशन की दुनिया में cornering stiffness, यानी कॉर्नरिंग कठोरता नाम से मापी जाने वाली मूलभूत मान - और संपर्क पैच ज़मीन के साथ कैसे काम करता है। एक अच्छे आधुनिक टायर में पकड़ आमतौर पर 50-60 डिग्री झुकाव पर समाप्त होने लगती है; रेसिंग slick टायर और उचित ग्राउंड क्लीयरेंस इससे आगे जाना संभव बनाते हैं। यानी टायर, हार्डवेयर द्वारा अनुमत कोण तक सिंक्रनाइज़्ड व्यवहार प्रदर्शित करता है।

एक और विवरण: 60 डिग्री झुकाव पर रेसिंग मोटरसाइकिल का सस्पेंशन वास्तव में काम करना बंद कर देता है। फ्रंट फोर्क और रियर शॉक लगभग पूरी तरह से झुकी हुई स्थिति में आ जाते हैं। यानी उस बिंदु पर मैकेनिकल सस्पेंशन अपना काम पूरा कर चुका होता है, और काम टायर का ज़मीन के साथ संबंध संभाल लेता है। इसीलिए झुकाव कोण बढ़ने के साथ राइडर की संवेदनशीलता भी बढ़ती है - टायर की पकड़ की सीमा की ओर हर सेंटीमीटर और अधिक महत्वपूर्ण होता जाता है।

राइडर अपना घुटना और कोहनी ज़मीन से क्यों छुआते हैं?

अब चलिए दृश्य रूप से सबसे यादगार हिस्से पर आते हैं: राइडर का घुटना ट्रैक पर घिसना। यह सिर्फ दिखावा नहीं, शुद्ध भौतिकी और नियंत्रण है। राइडर अपने शरीर को मोटरसाइकिल के अंदरूनी तरफ, यानी मोड़ की ओर लटकाता है। इस तरह राइडर और मोटरसाइकिल का कुल गुरुत्व केंद्र अधिक निचले और अधिक भीतर की स्थिति में आ जाता है। परिणाम? उसी मोड़ के बल को संतुलित करते समय मोटरसाइकिल को कम झुकना होता है। यह टायर को अधिक सुरक्षित क्षेत्र में रखता है और मोड़ से निकलते समय सुधार के लिए जगह छोड़ता है।

Knee dragging का इतिहास: Kenny Roberts से आज तक

घुटना घिसाने की तकनीक MotoGP में 1970 के दशक तक जाती है। उस समय तक राइडर्स बहुत अधिक सीधी शैली में चलते थे और मोटरसाइकिल के झुकाव को घुटने की नोक से सीमित करते थे। स्टार नाम Kenny Roberts ने 1978-1980 के बीच लगातार तीन बार 500cc विश्व चैंपियन बनते हुए इस तकनीक को शिखर तक पहुँचा दिया। प्रेरणा का स्रोत Jarno Saarinen थे, जो मोड़ में अपने घुटने को ज़मीन की ओर सीधा करके बीच-बीच में ज़मीन से छुआते थे; दुर्भाग्य से 1973 में मोंज़ा पर सारीनेन का दुखद हादसा इस शैली के और अधिक विकास को रोक दिया था। रॉबर्ट्स ने सारीनेन के बीज को विश्व चैम्पियनशिप में बदल दिया।

फिर बारी आई कोहनी की। मार्क मार्केज़ ने Moto2 में विकसित करना शुरू की hanging off शैली को मोटोजीपी टायरों की शानदार पार्श्व पकड़ के साथ जोड़ा, जब वे सबसे ऊपरी वर्ग में कदम रखे: अपने शरीर को मोटरसाइकिल से यथासंभव नीचे ले जाकर मोटरसाइकिल के झुकाव को थोड़ा सीमित किया और मोड़ में अपनी कोहनी को ट्रैक पर घसीटा। यह शैली इतनी प्रभावी हुई कि कम समय में अधिकांश राइडर्स ने उसकी नकल की। आज फैबियो क्वार्टारारो जैसे नामों में घुटना नीचे, कोहनी नीचे, यहाँ तक कि कंधा नीचे की स्थिति देखना अब एक आम दृश्य है।

कोहनी घसीटाने का उद्देश्य वास्तव में क्या है? आप इसे इस तरह सोच सकते हैं: राइडर्स जानबूझकर अपनी कोहनी को ज़मीन छूने की कोशिश नहीं करते; यह झुकाव के कोण और शरीर की स्थिति का एक स्वाभाविक परिणाम है। लेकिन जब यह छूती है, तो यह बहुमूल्य जानकारी देती है: झुकाव के कोण का बेहतर आकलन करना, ट्रैक के पकड़ स्तर को महसूस करना, इष्टतम रेस लाइन के करीब बने रहना। संपर्क बिंदु एक प्रकार का सेंसर की तरह काम करता है। राइडर्स के घुटने और कोहनी के स्लाइडर भी इसी काम के लिए विशेष रूप से बनाए जाते हैं; इन्हें टिकाऊ मिश्रण से बनाया जाता है, ये घिसाव के प्रतिरोधी होते हैं और आसानी से बदले जा सकते हैं। और सूट अल्पाइनस्टार्स, डेनिस और स्पिडी जैसे आपूर्तिकर्ताओं द्वारा राइडर्स के शरीर के माप के अनुसार सिले जाते हैं।

सही शरीर की स्थिति कैसी होनी चाहिए?

जैसा कि डैनी पेड्रोसा ने भी समझाया, मूल सिद्धांत स्पष्ट हैं: कोहनियाँ खुली रखी जानी चाहिए, शरीर का वजन मोड़ की ओर खिसकाया जाना चाहिए और बाहरी पैर को फुटपेग पर भार डालने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। आधुनिक रुझान है भीतर वाले घुटने को मोटरसाइकिल से दूर खोलकर टैंक पर भार डालना; मोड़ निकलते समय सिर सबसे निचले बिंदु पर होता है। ये स्थितियाँ अकेले दिखावा नहीं हैं, ये सब गुरुत्व केंद्र और टायर पर भार को अनुकूलित करने के लिए मौजूद हैं।

और एक महत्वपूर्ण सच्चाई भी है: राइडर्स वास्तव में अत्यधिक झुकाव नहीं चाहते। अधिकतम प्रदर्शन के लिए वे झुकाव को नियंत्रण में रखते हैं और मोड़ निकलते समय मोटरसाइकिल को यथासंभव तेज़ी से सीधा करना पसंद करते हैं। क्योंकि सीधा होने का मतलब है तेज़ी से और कठोरता से गैस देने में सक्षम होना। झुकाव एक साधन है, उद्देश्य नहीं - उद्देश्य है मोड़ से यथासंभव तेज़ी से बाहर निकलना।

फिसलने का क्षण: लोसाइड और हाईसाइड की भौतिकी

जब टायर की पकड़ खत्म हो जाती है तो क्या होता है? यहाँ गिरने के दो क्लासिक परिदृश्य हैं। लोसाइड तब होता है जब मोड़ के बल मौजूदा पकड़ से अधिक हो जाते हैं: मोटरसाइकिल राइडर के नीचे से फिसल जाती है और राइडर भी मोटरसाइकिल के साथ मोड़ के भीतर की ओर गिरता है। मोटोजीपी में दुर्घटना का यही सबसे आम प्रकार है। अगर सामने का टायर ऐसे फिसल जाता है जैसे किनारे से गिर रहा हो, तो सब कुछ एक पल में खत्म हो जाता है; इसीलिए ब्रेकिंग और गियर डाउनशिफ्ट मोड़ से पहले पूरा किया जाना चाहिए।

हाईसाइड एक बहुत अधिक झुंझलाहट भरा परिदृश्य है: पीछे का टायर पहले अपनी पार्श्व पकड़ खो देता है, फिर अचानक उसे वापस हासिल कर लेता है। यह अचानक मुड़ना, मोटरसाइकिल के अनुदैर्ध्य अक्ष के चारों ओर उसके ज़ोरदार घूमने का कारण बनता है और राइडर को उसके हाथों के ऊपर से उछाल दे देता है। लोसाइड आमतौर पर फिसलते हुए और अनुमान लगाने योग्य तरीके से खत्म होता है; हाईसाइड जबकि मोटरसाइकिल को एक कैटपुल्ट की तरह व्यवहार करने पर मजबूर कर देता है। इसीलिए हाईसाइड दुर्घटनाओं को राइडर्स के लिए कहीं अधिक खतरनाक माना जाता है।

इलेक्ट्रॉनिक सहायता को भी नहीं भूलना चाहिए; ट्रैक्शन कंट्रोल जैसी सिस्टम गैस का टायर को चूकने से रोकने की कोशिश करते हैं और गियर में योगदान देते हैं। लेकिन भौतिकी का मूल नियम नहीं बदलता: अगर टायर की सीमा पार हो गई, तो भौतिकी जीत जाती है।

क्या सामान्य सड़क राइडर इन तकनीकों को आजमा सकता है?

ईमानदारी से कहें तो: MotoGP स्तर की बॉडी पोजीशन को साधारण सड़क राइडर द्वारा हूबहू नकल करना व्यावहारिक नहीं है। वे पोजीशन 200 km/s से अधिक गति पर, ट्रैक-गुणवत्ता वाली सतहों पर और वर्षों के अभ्यास से ही अर्थ रखती हैं। लेकिन मूल भौतिकी सभी पर लागू होती है: राइडर के वजन को यथासंभव नीचे और अंदर रखने के फायदे पर बुनियादी भौतिकी समझने वाला कोई भी सवाल नहीं उठाता। सड़क राइडर के लिए व्यावहारिक निष्कर्ष यह है - मोड़ से पहले अपनी गति पूरी कर लो, मोड़ में आरामदायक और संतुलित पोजीशन लो, गैस को सहजता से खोलो। वही Kamm वृत्त, वही सीमा का तर्क; बस बहुत अधिक विनम्र आंकड़ों के साथ।

मानव शरीर स्वाभाविक रूप से 20 डिग्री तक झुकने के अभ्यस्त है। एक MotoGP मशीन और राइडर तो 65 डिग्री तक पहुंच जाता है - यानी इंसान की आराम सीमा से ठीक 45 डिग्री अधिक। मेरे ख्याल में यह आंकड़ा सब कुछ समेट देता है: MotoGP की मोड़ लेने की कला, इंसान की अपनी सीमाओं को पार करने वाली मशीन और टायर तकनीक से मिलने पर कितनी दूर तक पहुंच सकती है, इसका प्रमाण है। अगली बार जब TV पर कोई मोड़ देखो, तो उन क्षणों को फिर से देखना जब कोहनी जमीन छूती है; अब तुम्हें पता है कि वहां कितनी भौतिकी है!

स्रोत

• MotoGP™ elbow dragging: Why Do Riders Touch the Ground With Their Elbows?
• Lean Angle: Winning Is A Matter Of Degrees - MotoAmerica
• Motorcycle Tyres and Grip – some myths dispelled - British Superbike School
• Better Riding: When do I run out of grip? - Bennetts BikeSocial
• How Motorcycle Grip Actually Works - Canyon Chasers
• The Friction of Motorcycle Tyres - EVU Online
• Tyre dynamics - Racecar Engineering
• Way the cornering forces are felt when riding a motorcycle - Physics Forums
• Why Do Racing Motorcycles Lean So Much? It's Physics - Rhett Allain, Medium
• Highsider - Wikipedia
• Highside and lowside motorcycle crashes explained - DrivingTests.co.nz
• Motorbike crashes: highside and lowside crashes explained - Driver Knowledge Tests
• Body Position: Moto GP comparison just isn't realistic! - JP43 Training