Elladna2

Увы, проект стал жертвой сетевых технологий: космический бой превратили в свалку времён второй мировой.

Обе игры - одиночный Squadron 42 и многопользовательский Star Citizen максимально унифицированы по ассетам, геймплею, игровым механикам и используют один движок для экономии ресурсов разработки.
В SQ 42 и в Star Citizen одни и те же корабли и механика боя, соответственно одноимённые корабли и снаряды имеют схожие характеристики.
Но Star Citizen - это MMO проект, накладывающий сетевые ограничения из-за целевой скорости сервера всего 30 состояний в секунду, т. е. 1/30 с на обсчёт каждого нового состояния игрового мира.
Раньше все корабли имели искусственный предел скорости полёта около 1000 м/с, по достижении которой двигатели принудительно выключались и корабль переставал ускоряться, продолжая идти с набранной скоростью по инерции.
На 500 - 1000 м/с корабль пролетает за 1/30 секунды 15 - 30 метров, - расстояние примерно равное габаритам большинства истребителей. В итоге на очень высоких скоростях сервер просто переставал регистрировать попадания, а космические дуэли превратились в игру "кто прокружиться вокруг противника на самой высокой скорости, умудряясь при этом кое-как стрелять в его сторону".
Хуже всего дела обстояли с турелями, т. к. по причине тех же сетевых ограничений предельная скорость внутриигровых снарядов - около 1,5 км/с. Попасть снарядом имеющим скорость всего лишь 1 км/с по высокоманёвренной цели с ускорением маршевых двигателей больше 100 м/с² и предельной скоростью 1000 м/с - задача трудновыполнимая, турели просто не работали - ни в руках игроков, ни в руках НИП.
Т. к. производительность серверов и без того никогда не дотягивала до заветных 30 fps, поднять скорость сервера и скорости снарядов не представлялось возможным. Разработчики пошли другим путём: ввели 2 режима - Боевой (Space Combat Maneuvers) и Навигационный (NAV), при чём скорость кораблей в боевом режиме искусственно ограничена на 200 - 300 м/с, после которых двигатели всё так же отключаются, а в навигационном осталась той же 1000 м/с. Чтобы заставить игроков переключаться в боевой режим, в навигационном отключили щиты и оружие.
Это решило проблему: за счёт уменьшения скорости целей турели стали попадать даже с их убогими скоростями снарядов около 1 км/с. Но это существенно сократило дистанции космического боя и о зрелищных попаданиях на дистанции в сотни километров пришлось забыть, а поведение истребителей стало выглядеть так будто они летают в киселе.

II. Параметры сцеплены друг с другом.
Критически низкое сцепление шин, либо предельные величины скорости, угла атаки и крутящего момента не приводят к сносу сами по себе, в отрыве от других факторов.
Примеры:
А) Маневрирование на парковке в гололёд. На очень низкой скорости допустим максимальный угол отклонения колёс при любом сцеплении.
Б) Педаль газа в пол при обгоне на летнем сухом асфальте. При хорошем сцеплении водитель может позволить себе очень высокий момент на колёсах, для большинства машин - вплоть до максимального.
В) При низких углах атаки и хорошем сцеплении допустима любая скорость вплоть до разрешённой. 400 км/ч на автобане.
Даже достижение предельной величины любого из параметров: угла атаки и сцепления (а), крутящего момента (б) и скорости (в), не приводит к заносу в отрыве от двух других влияющих величин.

III. Однако снос возникает если водитель позволил сложиться критической комбинации факторов.
Пример заноса 1:
Водитель выбрал слишком высокую скорость прохождения поворота, кривизна которого обуславливает угол атаки колёс W, для данной величины сцепления шин с покрытием X.
Если бы водитель снизил скорость - снос не произошёл бы;
если бы угол поворота (т. е. угол атаки колёс) был меньше - снос не произошёл бы;
если бы сцепление было лучше (иной тип покрытия, более удачная модель шин), снос не произошёл бы.
Пример 2:
Снос возникает при любом углу атаки отличном от нуля если водитель допустил срыв колёс в пробуксовку.
Потеря управления - это следствие превышения некой суммы, совокупности параметров, а не какого-либо из них по отдельности. Столь нарочитый акцент на этом аспекте необходим, потому что некоторые комментаторы, осуждая действия человека, допустившего потерю управления, цепляются к какому-то одному фактору, игнорируя остальные, в т. ч. ключевые. Например, обсуждая зимние ДТП люди часто пеняют на "летнюю резину", хотя резина, конечно же, была зимняя, просто неудачливый водитель завернул колёса на такой угол для данной скорости/сцепления, что и спортивный двухсантиметровый раллийный шип ему не помог бы.
Пример 3:
Водитель допустил занос потому что выбрал слишком резкий угол атаки колёс при перестроении, для имеемых скорости и сцепления шин с покрытием. Если бы перестроение было выполнено плавнее, снос не произошёл бы. Если бы скорость была ниже - снос не произошёл бы. Если бы сцепление было выше - снос не произошёл бы.

IV. И это именно то что произошло с Alexsneg (автором оригинального поста).
Автор двигался по покрытию типа "мёрзлый заиндевевший асфальт" с которым шины имеют достаточно хорошее сцепление.
Незаметно, без визуальных отличий, тип покрытия поменялся на "гололёд". Как автор поясняет в комментариях, вероятно это из-за того что влага поднявшаяся в воздух от вспаханной земли, конденсировалась и кристаллизовалась на холодном асфальте.
Ошибочно определив имеемое в его распоряжении сцепление как неплохое, автор выполнил излишне резкое перестроение, чем то которое позволяла комбинация скорости и сцепления, что привело к сносу задней оси.
Заднюю ось почти всегда заносит в первую очередь потому что:
- передние колёса имеют лучшее сцепление с покрытием из-за не идеальной развесовки автомобилей переднемоторной компоновки, тоесть на пятна контакта передних шин приходится большее давление;
- на переднюю ось ставят шины получше и/или с меньшим износом;
- водитель сопротивляется поперечному сносу передних колёс, рулением переводя их в положение продольное вектору сноса.

Занос кормы приводит к появлению разворачивающего момента. Alexsneg понесло и стало закручивать по часовой стрелке. Если бы он начал сопротивляться сносу повернув руль пресловутым "в сторону заноса", то рисковал развернуться поперёк дороги под встречку, либо поймать ритмический занос, поэтому принял правильное решение не пытаться остаться в пределах проезжей части во что бы то ни стало, а просто поддаться новому направлению вектора движения и съехать в кювет.
Решение было абсолютно верным, потому что исходя из его скорости и угла на который машина повернулась относительно дороги остаться в пределах проезжей части было уже невозможно. Даже если бы вокруг не было других машин, автор в любом случае поймал бы ритмический занос и был выброшен с дороги после одного/двух качков синусоиды влево-вправо но уже совсем на других условиях, возможно с парой переворотов через крышу.
В комментариях автора критиковали за неверно выбранную скорость движения, плохую резину, неверно подобранную для таких манёвров машину, неправильную интенсивность перестроения, сам факт попытки обгона ("ишь, наглец") и т. д. Отнюдь. Единственное в чём Alexsneg ошибся, так это в определении типа покрытия и имеемого сцепления шин. О чём он сам говорит.

Как указано выше, при прохождении поворота угол атаки колёс определяется уже не водителем, а кривизной поворота, конфигурацией проезжей части.
Аналогично и при обгоне скорость на которой осуществляется перестроение определяется скоростью машин в попутной полосе. Но конечно никто не запрещает заранее плавно-плавно перестроится на низкой скорости, разогнаться на встречке, опередить обгоняемого, уехать от него подальше, также плавно сбросить скорость и вернуться в попутную полосу. Кроме длины окон для обгона, потому что на такое исполнение понадобится 1-2 километра.

V. Что такое занос.
V.1 Поведение транспортного средства определяется векторами сил, которые на него воздействуют.
Это сила тяжести, сила трения, кинетическая энергия, центробежная сила и пр.
Масса и сила тяжести определяют силу трения.
Скорость и масса определяют кинетическую энергию.
Угол поворота и кинетическая энергия определяют центробежную силу.
Упрощённо силы приложены к центру масс кузова. Центр масс автомобилей переднемоторной компоновки смещён немного вперёд. Или много, как у седанов Audi, что приводит к недостаточной поворачиваемости.

V.2 Сила трения.
В продольном направлении между кузовом и покрытием трение качения.
Чем меньше угол поворота руля - тем слабее трение качения, тем легче машине катиться в направлении поворота колёс.
Контринтуитивно, однако между шинами и покрытием трение покоя, а не качения. Шина как бы переступает своими пятнами контакта по пятнам контакта покрытия. Смещения пятен относительно друг друга не происходит, бугорки асфальта входят в резину аналогично тому как зубья зубчатой рейки входят в пазы шестерни, или как шкаф спокойно стоит на полу вросший в неровности ковролина.
Между буксующей шиной, а также между кузовом, колёса которого буксуют, или идут юзом и покрытием трение скольжения.

V.3 Конфликт трёх направлений:
- Направление вектора кинетической энергии;
- Направление продольной оси кузова;
- Направление колёс.

Все направления совпадают друг с другом только когда машина движется по прямой ровной дороге. Любая дорога имеет неровности, да Гейзенберга никто не отменял, поэтому даже при движении по прямой возникают девиации направлений, которые самоустраняются за счёт кастора, либо требуют подруливания.
Поворот руля, тоесть изменение направления колёс приводит к немного запаздывающему изменению направления кузова и ещё более запаздывающему изменению направления вектора кинэргии. Однако скорость перевода колёс в новое положение не имеет никакого значения, хоть 9999 градусов в секунду. Проскальзывание, возникающее при очень резкой перестановке не является фатальным не приводит к потере управления, важно только чтобы новый угол атаки не превышал угол при котором на данных скорости и сцеплении произойдёт снос.

Повёрнутые колёса "сопротивляются" вектору кинэргии, машина "упирается" ими в покрытие. Отталкиваясь от покрытия через трение шин вектор кинэргии отклоняется в сторону.
Машина слушается руля, тоесть меняет направление кузова и направление кинэргии сообразно с направлением управляемых колёс только если между шинами и покрытием трение покоя.
Если передние колёса уходят в юз, или пробуксовку, машина перестаёт реагировать на изменение угла атаки колёс, водитель теряет рулевое управление, при юзе - полностью, при пробуксовке - почти полностью.
Это происходит потому что сила трения между кузовом и покрытием, не путать с силой трения между покрытием и шинами, отличается в зависимости от направления воздействия противодействующей силы. В продольном направлении это почти неосязаемое трение качения. Тот кто пытался толкать заглохшую машину знает как оно мало. В поперечном направлении это мощное трение покоя, сопротивляющееся центробежной силе в повороте вплоть до ускорения примерно ~1g на чистом сухом асфальте и очень хороших шинах, или даже больше за счёт прижимной силы.

Чем сильнее колёса повёрнуты относительно кузова, тем выше сопротивление в продольном направлении. Но оно остаётся достаточно слабым по направлению колёс.
На приемлемых углах атаки кинетической энергии легче проталкивать кузов по направлению колёс, тоесть по рельсу слабого трения качения, а не срывать его с покрытия супротив мощного трения покоя.
Начиная с некоторого критического угла атаки баланс сил смещается, если угол поворота слишком острый по отношению к вектору кинэргии, либо трение покоя слишком слабое, либо вектор кинэнергии слишком силён, вектору кинэргии проще сорвать колёса в поперечное скольжение, чем отклоняться соответственно направлению их вращения.

Увеличение скорости N раз увеличивает требования к сцеплению шин в N^2 раз.
Уменьшив скорость в 2 раза водитель может позволить себе в 4 раза увеличить угол атаки колёс, тоесть пройти в 4 раза более крутой поворот.

Это физический смысл факторов, описанных в начале поста: сцепления (трение покоя), скорости (кинетическая энергия), угла колёс.

V.4 А занос - это состояние при котором направление кузова и направление вектора кинетической энергии существенно не совпадают. В заносе машина движется не в ту сторону в которую смотрит кузов [и водитель], а боком. Либо "боком" идёт только передняя, или задняя ось, тогда возникает разворачивающий момент.
Обратную связь от транспортного средства о возникновении заноса водитель получает, прежде всего, не визуально, а посредством осязания, чувствуя давление на тело от спинки сиденья, ремня, боковой поддержки и вестибулярным аппаратом.
В заносе колёса идут юзом, на трении скольжения и машина замедляется полностью аналогично торможению в пол без ABS. Интенсивное замедление приводит к появлению паразитного бокового ускорения, вызывающего давление тела на элементы салона и сопутствующие ощущения человека.

VI.1 Фатальность заноса.
При не сильном, контролируемом заносе, угла выворота передних колёс хватает для того чтобы установить их соосно с направлением вектора кинэргии - пресловутое "руль в сторону заноса".
В таком случае не допускается переход трения покоя в трение скольжения, рулевое управление удаётся сохранить. Теоретически. Практически занос - динамический процесс. Если ошибка управления была слишком грубой, угол между вектором кинэргии и направлением кузова может продолжать увеличиваться, машина продолжит поворачиваться вокруг центра масс, утаскиваемая сносом задней оси, и даже если водитель вовремя начал ставить колёса в направлении заноса, максимального угла выворота может не хватить.

Когда угол между вектором кинэргии и направлением управляемых колёс становится критическим, передняя ось тоже уходит в юз, водитель полностью теряет управление. Чаще всего срыв передней оси происходит на последних качках ритмического заноса, но бывает и из-за грубой ошибки управления, например когда человек забыл сбросить скорость перед поворотом и от испуга завернул руль на очень резкий угол, или впал в ступор и не поставил колёса в сторону заноса, хотя это необходимо делать на любом типе привода. Но, как показывает пример Alexsneg, не в любой ситуации.

VI.2
В летнее время при сильном сцеплении заносы быстрые, интенсивные, потому что машина теряет сцепление при сильных векторах и больших энергиях, которые моментально разворачивают кузов при сносе задней оси, либо выкидывают транспортное средство с проезжей части при заносе обеих осей. С учётом кривизны поворотов с которыми спроектированы междугородние трассы, действующих ограничений скорости и современных моделей шин, в летнее время управление теряют в основном агрессивные водители, по-народному стритсракеры.

В зимнее время при слабом сцеплении срывы происходят даже на малых векторах кинэргии, заносы, в основном, медленные и плавные. Любому водителю, плохо знакомому с заносами, крайне рекомендуется попрактиваться в зимний период на большой свободной площадке.

Хотелось бы ещё написать о переставке и о том что заднюю ось Alexsneg понесло именно наружу, а не внутрь поворота, потому что перестроение он выполнял в два движения, переставкой - заброс тушки в полосу и компенсация заброса отклонением руля в противоположную сторону, понесло в момент компенсации.
Но больше я писать не могу. На этот текст ушло 8 часов.
Прочие, менее значимые факторы, как то: прицепы, системы курсовой устойчивости, типы привода, развесовка, особенности поведения ТС на волнообразных и ухабистых покрытиях, кинематика подвески и рулевого управления, уклон дороги, положение ТС на многополосной проезжей части (внешняя/внутренняя полоса) и др. требуют ещё большего многословия.

Не менее забавно выглядит суммарное сечение кабелей по сравнению с малюсенькими микроклеммочками. Особенно учитывая что клемма контактирует с пином не по всей площади внутренней поверхности, а только в двух точках. И да, эта страшная пайка - заводское решение..:

Правда официальный производитель новых разъёмов - это уже не Molex, а Amphenol. Немного другая американская компания, но существенных отличий между microfit от Molex и аналогом - "microfit 3.0" от Amphenol нет. 3.0 - это миллиметры, а не версия. Расстояние между контактами у microfit Molex те же 3.0 мм.

Во-вторых "у 6-pin ровно столько же фаз" - не совсем верно. Это сейчас столько же. А раньше было только две линии линии +12 В, а не три.

В-третьих потому что в пересчёте на ток "фаз", точнее не фаз, а линий, тоесть пар силовых проводов и клемм у нового разъёма не больше, а меньше. Посчитаем ток:

"PCI-e 8pin". Передача до 150 Вт. Три пары силовых проводов и два "сенса". У современных видеокарт "сенсы" просто закорочены на землю.
Итого 12,5 ампер на весь разъём и 4,17 А на одну силовую клемму.
[150 Вт / 12 В = 12,5 А; 12,5/3=4,16(6)]
Три таких разъёма, суммарно - 24pin официально допускают передачу лишь 450 Вт мощности.

12VHPWR. Передача до 600 Вт. Шесть пар силовых проводов и 4 вспомогательных провода для того чтобы видеокарта понимала предельные возможности кабеля и блока питания и соответствующим образом снижала потребляемую мощность. Точная распиновка и алгоритм работы пока не раскрываются, есть только неофициальные данные. Amphenol вообще любит темнить.

Итого 50 А на разъём и целых 8,3(3) А на каждую клемму.

Распиновка. Украдено у Igor'sLAB:

Спецификация размеров коннектора на стороне видеокарты. Внимание на размеры пинов - в заводской документации явная опечатка, настоящий размер силового пина около 0,7 мм..:

Таким образом при меньшем физическом размере клемм допустимый предельный ток вырос ровно в два раза!
Физические величины, в частности сопротивление олова, латуни и фосфотистой бронзы, используемых для производства контактов вроде бы не поменялись. Очевидно что такой малогабаритный интерфейс не может надёжно передавать 50 ампер. На самом деле о проблемах с разъёмом было известно заранее.
Сам себя не похвалишь – никто не:

Но ведь "инженеры лучше знают", или выражаясь доступнее:

На тот момент о массовых расплавлениях разъёмов не было известно и пришлось предоставлять датащиты в качестве пруфов. Что ж, заглянем в спецификации Molex.
Для minifit:
https://www.ru.molex.com/molex/search/deepSearch?pQuery=category%3A%22Crimp+Terminals%22%40productname%3A%22Mini-Fit+TPA2%22
и для microfit:
https://www.molex.com/molex/search/deepSearch?pQuery=category%3A%22Crimp+Terminals%22%40productname%3AMicro-Fit*%40-productname%3A%22Micro-Fitspch1%22
Открываем страницу продукта и там датащит по ссылке "Part Details (PDF)".

Продуктов много, однако в общем и целом типичная клемма minifit с оловянным покрытием допускает ток около 13 А. Таким образом разъём PCI-e 8pin (до 4,17 А) имеет почти трёхкратный запас по току. Для электротехники такой запас - нормальная практика.
Microfit 3.0 допускает около 8,5 А. С учётом заявленного рабочего тока до 8,3 А интерфейс 12VHPWR не имеет запаса по току.

Справедливости ради я немного лукавлю. По слухам у Amphenol существуют "High Current" клеммы специфицированные аж до 13 А. Даже если поверить в 13 А, нарисованные Amphenol, всего-лишь полуторакратный запас для электротехники неприлично мал. Впрочем, на сайте Amphenol я таких клемм не нашёл ( https://www.amphenol-cs.com/product-series/micro-power-3-g88... ).
Но ведь лукавят и бренды. Нигде, даже в топовых моделях блоков питания вы не встретите оригинальные клеммы - ни от Molex, ни от Amphenol. Что производители вроде Sea Sonic, что заказчики вроде Be Quiet используют аналоги потому что оригинал molex стоит, пардон, бешенных бабок. А о том что используется в переходниках комплектных с видеокартами не трудно судить по общему качеству изделия и пайке.

После того как стали известны многочисленные случаи отгорания разъёмов нового образца и возник ажиотаж пошли видео от блогеров, в которых они проводили эксперименты и наглядно показывали что разъёмы держат не только номинальные 50 А, но и существенные перегрузки по току (каюсь, ни одно из этих видео я не смотрел).

Начались нападки на пользователей, мол руки у людей кривые: этот кабель не до конца воткнул, а этот слишком сильно согнул его в районе коннектора. А отсутствие запаса по току - это так, совпадение и связи с массовыми оплавлениями не имеет.

Разумеется инженеры Amphenol, Nvidia и производителей блоков питания не идиоты. Но то что имеет место инженерный просчёт - факт. Если бы было иначе, разъёмы... не плавились бы.
Полагаю что это произошло из-за желания производителей блоков питания сократить затраты на кабели поставляемые в комплекте. В кабелях minifit используется очень много меди потому что клеммы mini не допускают обжимку провода сечением ниже чем 16-18 AWG, что явно избыточно и для 4,17 и для 8,3 А. Не говоря о паразитных сенсах в количестве 6 штук на видеокарту с питанием 24pin. Требовался стандарт под клеммы позволяющие использование более тонких проводов и выбор пал на аналогичный microfit допускающий и 20 и 24 AWG. Вот только очень пожадничали с количеством силовых пар - всего-лишь 6 штук.

В таком случае почему разъёмы сгорают не у всех подряд? Потому что это не детерминированный, а стохастический процесс. Ниже мои сугубо обывательские измышления на этот счёт. Это не научный текст, а доморощенная теория от жителя "усть-залупинска".
Привожу в изначальной форме, т. е. в качестве копипаста сообщений ВКонтакте:

Греются непосредственно места контакта клеммы с пином в разъёме карты.
При 8 амперах очень большая плотность тока для такой маленькой площади соприкосновения.
Тепловыделение считается по формуле P=I²×R, где I - ток, R - сопротивление контакта.
Допустим сопротивление контакта 0,05 Ом. При 8 А на этом участке будет выделяться 3,2 ватта тепла. Заявленные в спецификации "0,01-0,02 Ом" - враньё, на практике такого не бывает.
Много это или мало? С одной стороны даже 0,64 Вт (по спецификации) - очень много для таких малых габаритов. Для сравнения, номинальная мощность резисторов на фото - всего-лишь 0,5 Вт:

С другой стороны латунный (медный) пин имеет низкое тепловое сопротивление, тепло легко уходит в плату видеокарты и рассеивается в среду, а тепло клеммы - в жилы провода, но...
Помимо плотности тока следует рассматривать плотность тепловыделения.
При неизменной эффективности теплоотвода чем выше мощность тепловыделения - тем выше температура.
А чем выше температура - тем выше эффективность теплоотведения.
Таким образом система самостабилизируется, температура растёт лишь до некоторого равновесного потолка.
В нашем случае "тепловыделяторами" являются участки непосредственного сопряжения пина и клеммы, слои металла толщиной в несколько молекул, через которые электроны непосредственно переходят из одной детали в другую.
Эти участки имеют объём в тысячные доли кубического миллиметра и отсюда - очень малую эффективность теплоотдачи в металл деталей.
Поэтому даже при ничтожных 0,64 Вт (на практике - больше), точка температурного равновесия может превышать сотню градусов. При этом весь пин и вся клемма целиком не доходят до таких температур, т. к. их точка равновесия гораздо ниже, речь о локальном участке объёма металла.
Когда температура металла превышает некоторую величину, например градусов 150-200, скорость окисления кислородом в воздухе усиленно возрастает.
Распространённые типы материалов контактов - олово, никель, латунь и пр. В случае клемм microfit это почти всегда покрытие оловом.
К сожалению я не нашёл график скорости окисления олова от температуры.
Для наглядности соответствующий график железа:

Для железа эта точка - около 650 градусов. Для олова она тоже должна быть ниже температуры плавления (232 °C).
Оксид олова имеет удельное сопротивление значительно превышающее сопротивление металлического олова.
Чем выше температура локального участка контакта
> тем выше скорость образования оксида;
чем больше молекул чистого металла замещается оксидом
> тем выше сопротивление контакта, выше тепловыделение и выше точка равновесной температуры;
чем выше температура
> тем выше скорость образования оксида [цикл замкнулся].
Таким образом пользователь сидит, спокойно играет, никого не трогает, клеммы потихоньку окисляются и деградируют и в какой-то момент происходит резкий лавинообразный нагрев контактов и выгорание разъёма. Это может произойти через пару часов, может не случиться никогда, в рамках жизненного цикла продукта, или через год.
Решение проблемы - позолоченные клеммы - абсолютно неприменимо для массового рынка ширпотреба в который, увы, превратились компьютерные комплектующие.

В заключение. Красивая картинка:

В идеале клемма должна обхватывать пин по всей длине. А вот как пин устроен на практике. По этим четырём пупурышечкам проходят восемь ампер. На фото позолоченный оригинал Molex (почти полдоллара штука между прочим), а не китайский аналог.

Благодарю Александра C-Cables за некоторые иллюстрации, отличные детали для кабелей и освещение проблемы нового разъёма в Ру сегменте.