ウイリー

ウイリー、またはホイールスタンド[ ^{1]は、車両の}アクロバットにおける車両操作であり、後輪に十分なトルクが加わったり、 ^[2]ライダーが車両に対して動いたりすることで前輪が地面から離れます。ウイリーは通常、自転車やオートバイに関連付けられますが、特にドラッグレースやトラクター牽引では、自動車などの他の車両でも行うことができます。

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、トリックバイシクリストのダニエル・J・キャナリーによって行われたと伝えられています。^{[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年のアメリカ陸軍の自動車化騎兵訓練について書いています。シートは「塹壕や海岸の障害物を飛び越える」と説明し、このテクニックを「当然ながら高速ウイリー」と解釈しました。^[6]デアデビルのエベル・クニーベルは、ショーでウイリーを含むオートバイのアクロバットを披露しました。ダグ「ウイリーキング」ドモコスは、145マイル（233 km）のウイリーなどの偉業を達成しています。^[7]

ウイリーの種類は、大きく 2 つのカテゴリに分けられます。

1. 車両が後輪で駆動され、以下の物理学のセクションで説明されているように、動力がそれ自体で十分なウイリー。これには次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 (いわゆる「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: スロットルを開くだけで実行されます。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もできます。

2. サスペンションの力学またはライダーの動きを利用して実行されるウィリー。これには次のものが含まれます。

• バウンス ウィリーまたはスラップ ウィリー:サスペンションのリバウンド、タイヤのリバウンド、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。

ウイリーは、アーティスティック サイクリングやフリースタイル BMXでよく見られるスタントです。自転車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バランスが保たれます。自転車の一種であるウイリーバイクは、着座位置と重心がほぼ後輪の上にあるため、ウイリーが行いやすくなります。

ウイリーもバイクのスタントとしてよく使われる。原理は自転車のウイリーと同じだが、スロットルと後輪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、回転する前輪の慣性でバランスを取る。^[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307.86km（191.30mph）である。 ^[9] 1km（0.6マイル）を超えるウイリーの世界記録は、イングランド・ヨークシャーの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343.388km（213.371mph）である。 [ ^{10 ]}

英国や米国などの一部の国では^{[12] 、}公道でウイリー走行するオートバイ運転者は危険運転で起訴される可能性があり、^{[13] [14]}多額の罰金と1年以上の運転禁止につなが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を行うことは違法です。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、懲役刑を受ける可能性があります。^[16]

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、前部を持ち上げることにトルクが浪費されます。また、通常は重心が上がるため、最大加速が制限されます。ウイリー バーがない場合、この効果は以下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、ウイリーによって後輪の駆動荷重が軽減され、それに応じて摩擦も軽減されます。

モンスター トラックはショー中にウイリーを披露することがよくあります。モンスター トラックはパワー ウイリー、スラップ ウイリー、スカイ ウイリーを披露してきました。スカイ ウイリーを披露するには、モンスター トラックが空中で垂直になり、トラックの前端が上を向くようにジャンプします。

一部のスノーモービルでは、スキー板を地面から浮かせて ウィリー走行が可能です。

車椅子利用者の中には、後輪でバランスを取り、ウイリーをすることを学ぶ人もいます。これにより、縁石を登ったり降りたり、小さな障害物を乗り越えたりできるようになります。^[17]車椅子ダンサーがウイリーを披露することもあります。

飛行機では、軟着陸または離陸手順を実行することでウィリーが実行されます。パイロットは昇降舵の背圧を上げて、着陸装置の前輪が地面と接触するの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滑走路17でセスナ172型機が、飛行機による最長距離ウィリーのギネス世界記録を樹立した。パイロットは、14,319フィートの距離にわたって、機首の車輪が滑走路に触れないようにした。^{[18] [19] [20]}

ウイリーバーは、車両の前部が高く上がりすぎたり、ひっくり返っ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の牽引競技では、バーが必須です。^{[21] [22]} Wham-Oは、ウイリーバイク用の追加ウイリーバーを開発し、販売しました。

加速が前車軸にかかる荷重をゼロにするのに十分になると、ウィリーが差し迫っている。^[23]この条件は、いわゆる「重量移動方程式」で計算できます。

${\displaystyle \Delta Weight_{front}=a{\frac {h}{w}}m}$

ここで、は前輪にかかる荷重の変化、は縦方向の加速度、は質量中心の高さ、はホイールベース、は車両全体の質量です。^{[24] [25]}${\displaystyle \Delta Weight_{front}}$${\displaystyle a}$${\displaystyle h}$${\displaystyle w}$${\displaystyle m}$

前輪にかかる荷重や車両総質量を知らなくても、ウィリーに必要な最小縦加速度を表す同等の式は次のようになります。

${\displaystyle a_{min}=g{\frac {b}{h}}}$

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。 ${\displaystyle g}$${\displaystyle b}$${\displaystyle h}$

機械的なパワーは、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パワーは、質量、速度、およびウイリーに必要な最小加速度の積として表すことができます。

${\displaystyle P_{分}=mva_{分}}$

したがって、必要な最小パワーは、車両の質量と速度に正比例します。車両の移動速度が遅いほど、ウイリーを実行するために必要なパワーは少なくなります。これは、速度の 3 乗で増加する空気抵抗を克服するために必要なパワー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し始めるときが、必要なパワー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、前輪を持ち上げる働きもして、前輪を持ち上げるために必要な前方への加速が減少します。

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。 ${\displaystyle P}$

${\displaystyle P_{T}=m[a_{x}v_{x}+(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega ]}$

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す。これは、水平加速度に必要な成分にのみ分離できます。 ${\displaystyle m}$${\displaystyle k}$${\displaystyle x_{2}}$${\displaystyle y_{1}}$${\displaystyle a_{x}}$${\displaystyle v_{x}}$${\displaystyle \theta}$${\displaystyle \omega}$${\displaystyle \alpha}$

${\displaystyle P_{H}=ma_{x}v_{x}}$

車両の上昇と回転にのみ必要な部品

${\displaystyle P_{R}=m(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }$

係数Mは、車両を持ち上げて回転させるために必要な力と水平方向の加速のみに必要な力の比として計算できます。^[27]

${\displaystyle M_{}={\frac {P_{R}}{P_{H}}}={\frac {(x_{2}\cos \theta -y_{1}\sin \theta +k^{2})\alpha \omega }{a_{x}v_{x}}}}$

• ウイリー走行中のバイク（動画）
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  芸術的なサイクリングルーチンの一環としてのウイリー
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  ウイリー走行中の三輪車
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  座位および立位の自転車乗りによるウイリー
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  ウイリー走行中のスクーター
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  ウィリー走行中のスプリントカー
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  ロビー・ナイベルがウイリーを披露
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  トラクターがウイリー走行中
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  スノーモービルがウイリー走行中

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