Почему тележка не соскальзывает с рельса
На прямом участке вес поезда прижимает основные колёса к рельсу. Но на петле тележка переворачивается: в верхней точке её колёса оказываются снизу, и одного веса уже недостаточно, чтобы удерживать их на пути. Поэтому ходовая часть американских горок устроена так, чтобы охватывать рельс с разных сторон.
Три набора колёс — три задачи
Основные колёса катятся по рабочей поверхности рельса и несут нагрузку. Боковые колёса упираются в его боковины: они задают направление движения и уменьшают поперечное раскачивание. Наконец, прижимные, или противоотрывные, колёса расположены под рельсом. Когда тележка проходит перевёрнутый участок, именно они не дают ей подняться и потерять контакт с направляющей.
Такое расположение называют захватом рельса: он оказывается между колёсами, и тележка может двигаться по траектории, даже когда меняется направление силы тяжести. Колёса обычно собраны на тележках под вагоном, которые поворачиваются относительно корпуса и помогают составу проходить изгибы.
Что происходит в петле
Верхняя точка петли не означает, что поезд просто «висит» на колёсах: скорость движения тоже влияет на силы, действующие на тележку. Но конструкция должна сохранять механическое удержание и при смене ориентации, поэтому прижимные колёса остаются важной частью системы независимо от того, насколько сильно тележку прижимает к рельсу движение.
В результате одна и та же тележка может пройти снизу вверх, перевернуться и снова оказаться на обычном участке — рельс всё время остаётся внутри её колёсного захвата.
