نصف قطر الدوران

نصف قطر الدوران (أو قطر الدوران أو دائرة الدوران ) للمركبة هو أصغر بُعد (عادةً نصف القطر أو القطر ) للمساحة المتاحة اللازمة لتلك المركبة للقيام بدوران نصف دائري على شكل حرف U دون انزلاق . يُعرّف قاموس أكسفورد الإنجليزي دائرة الدوران بأنها "أصغر دائرة يمكن أن تدور فيها سفينة أو مركبة آلية، وما إلى ذلك، دورة كاملة". ^{[ 1 ]} وبالتالي، يشير المصطلح إلى أصغر دائرة نظرية يمكن أن تدور فيها، على سبيل المثال، طائرة أو مركبة برية أو قارب .

قد يكون للمصطلحات ( نصف القطر ، القطر ، أو الدائرة ) معانٍ مختلفة؛ راجع قسم التسمية البديلة §  .

في المركبات ذات العجلات المزودة بنظام توجيه أمامي شائع (أي عجلة واحدة أو اثنتين أو حتى أربع عجلات أمامية قابلة للتوجيه)، يُقاس قطر دوران المركبة بأقل مساحة لازمة لتدويرها عندما يكون التوجيه مضبوطًا على أقصى انحراف له من الوضع المركزي "المستقيم" - أي أقصى اليسار أو اليمين. إذا وُضع قلم تحديد على أبعد نقطة في المركبة عن مركز الدوران، فسيكون قطر الدائرة المرسومة هو قطر دوران المركبة. نصف قطر الدوران يساوي نصف قطر الدوران.

يمكن التعبير عن نصف قطر الدوران من الرصيف إلى الرصيف، والذي يأخذ في الاعتبار الهيكل والعجلات فقط دون بروزات الجسم، كدالة مبسطة لقاعدة العجلات وعرض الإطار وزاوية التوجيه : ^{[ 2 ]}

${\displaystyle turning\ radius={\frac {wheelbase}{\sin {\left(steering\ angle\right)}}}+{\frac {tire\ width}{2}}}$

تتشابه الطائرات في مفهوم الحد الأدنى لدائرة الدوران، ^{[ 3 ]} والذي يرتبط عمومًا بالدوران القياسي ، حيث تدخل الطائرة في دوران منسق يغير اتجاهها بمعدل 3 درجات في الثانية، أو 180 درجة في دقيقة واحدة. في هذه الحالة، يعتمد نصف قطر الدوران على السرعة الجوية الحقيقية.${\displaystyle v_{t}}$(بالعقد) كما يلي:

${\displaystyle turning\ radius={\frac {v_{t}}{60\pi }}}$

يُستخدم مصطلح قطر الدوران أحيانًا في اللغة الدارجة كمصطلح عام بدلًا من ذكره بالأرقام . على سبيل المثال، يمكن وصف مركبة ذات عجلات بدائرة دوران صغيرة جدًا بأنها ذات "نصف قطر دوران ضيق"، مما يعني سهولة دورانها حول المنعطفات الضيقة جدًا. تتميز المركبات ذات العجلات والتوجيه الرباعي بنصف قطر دوران أصغر من المركبات التي تُوجّه عجلاتها على محور واحد.

الاستثناءات

من الناحية الفنية، أصغر دائرة دوران ممكنة لمركبة هي تلك التي لا تتحرك فيها للأمام أو للخلف أثناء الدوران، وتدور ببساطة حول محورها المركزي . بالنسبة لمركبة مستطيلة الشكل قادرة على القيام بذلك، فإن أصغر دائرة دوران تساوي طول قطر المركبة. على سبيل المثال، يمكن توجيه بعض القوارب بهذه الطريقة، عادةً باستخدام دافعات الدوران .

صُممت بعض المركبات ذات العجلات للدوران حول محورها المركزي بجعل جميع عجلاتها قابلة للتوجيه، مثل بعض جزازات العشب والكراسي المتحركة، لأنها لا تتبع مسارًا دائريًا أثناء دورانها. في هذه الحالة، يُشار إلى المركبة باسم مركبة "نصف قطر دوران صفري ". تحتوي بعض عربات الكاميرا المستخدمة في صناعة الأفلام على وضع "دائري" يسمح لها بالدوران حول محورها Z من خلال السماح بدوران عكسي متزامن لمجموعتي عجلاتها اليمنى واليسرى، مما يمنحها فعليًا نصف قطر دوران "صفري".

يمكن للعديد من المركبات التقليدية القابلة للتوجيه (محور واحد فقط بعجلات قابلة للتوجيه) عكس اتجاه السير في مساحة أصغر من نصف قطر الدوران المحدد عن طريق تنفيذ مناورة متخصصة، مثل الانعطاف على شكل حرف J أو الانزلاق المماثل، أو بحركة غير متصلة مثل الانعطاف ثلاثي النقاط .

تُستخدم مصطلحات أخرى أحيانًا بشكل مرادف لقطر الدوران، مما قد يؤدي إلى الارتباك.

توجد طريقتان لقياس قطر دوران المركبة، وتعطيان نتائج مختلفة قليلاً. تُعرف هاتان الطريقتان باسم "من الجدار إلى الجدار" و "من الرصيف إلى الرصيف" (حسب التهجئة الأمريكية)، أو "من الرصيف إلى الرصيف" (حسب التهجئة البريطانية).

دائرة الدوران من جدار إلى جدار هي أقصر مسافة بين جدارين، يتجاوز ارتفاعهما ارتفاع المركبة، تسمح للمركبة بالانعطاف للخلف (دوران كامل). أما دائرة الدوران من حافة الرصيف إلى حافة الرصيف فهي أقصر مسافة بين حافتي رصيف مرتفعتين، أقل ارتفاعًا من أدنى بروزات هيكل المركبة، تسمح للمركبة بالانعطاف للخلف (دوران كامل). وتكون دائرة الدوران من جدار إلى جدار أكبر من دائرة الدوران من حافة الرصيف إلى حافة الرصيف لنفس المركبة بسبب بروزات الهيكل الأمامية والخلفية. ^{[ 2 ]} يمكن إيجاد هاتين الطريقتين لقياس دائرة الدوران مستخدمتين في مواصفات السيارات، فعلى سبيل المثال، قد يُذكر أن دائرة دوران شاحنة صغيرة (بالمتر) تبلغ 12.1  (مركز) / 12.4  (عرض).

الاتحاد الأوروبي وسويسرا

يجب أن تكون المركبات قادرة على الدوران بزاوية 360 درجة على مسار دائري نصف قطره الخارجي 12.5 مترًا (41 قدمًا) ونصف قطره الداخلي 5.3 مترًا (17 قدمًا) ، مقاسًا من جدار إلى جدار. إضافةً إلى ذلك، عند دخول هذا المسار الدائري، لا يجوز لأي جزء من المركبة أن يتجاوز المماس بأكثر من 80 سنتيمترًا (31 بوصة) ؛ ويُرسم هذا المماس عند الحد الخارجي للمسار الدائري، وهو 12.5 مترًا. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}    

نيوزيلندا

تشترط نيوزيلندا أن تتمكن المركبات على الطرق من الدوران بزاوية 360 درجة في دائرة قطرها 25 متراً (82 قدماً) ، مقاسة من جدار إلى جدار. الجزء الوحيد من المركبة الذي يُسمح له بتجاوز هذا الحد هو المرايا القابلة للطي. ^{[ 9 ]} 

• الطائرات
• قارب
• المركبات ذات العجلات

• شرح نصف قطر دوران المركبة + صور توضيحية
• مقال في مجلة صيانة الحدائق حول جزازات العشب ذات نصف القطر الصفري