Много людей спорит о том, кто изобрел первый велосипед. Ответ на этот вопрос часто зависит от национальности того, у кого спрашивают. Французы утверждают, что первый байк спроектировал француз, шотландцы думают, что изобретатель шотландец, англичане считают первопроходцем англичанина, американцы часто приписывают заслугу создания велосипеда американцу. С начала 1990-тых годов Международная конференция истории велоспорта в Сан-Франциско начала прослеживать велосипедную историю с возникновения борьбы женщин за свои права, против шовинизма. В нынешнем понимании истории велотранспорта полагается, что создание первого велосипеда - это заслуга многих людей, которые способствовали его появлению своими идеями и разработками.

Четырёхколёсный прототип Джованни Фонтана

В 1418 году Джованни Фонтана построил первое в мире транспортное средство, приводимое в движение мышечной силой человека. Это была четырёхколесная тачанка, имеющая передачу на задние колеса через веревку между деревянными шкивами.

1493 годом датированы эскизы примитивного велосипеда, который, предположительно, был начерчен Леонардо да Винчи, как считали до 1974 года. Дальнейшее изучение чертежей показало, что они не были нарисованы рукой да Винчи. Предположение о том, что эти эскизы выполнил ученик да Винчи после того, как оригинальный чертеж был потерян, также считается ложным. Тест на возраст был выполнен, но библиотека в Милане, принадлежащая Ватикану, скрывает, очевидно, неугодный результат, поэтому эксперты считают эти эскизы недействительными.

Модели, разработанные в начале XIX века

1791 год. Графу Комте де Сикрак приписывают строительство целерифера, якобы, игрушечной деревянной лошади с двумя колесами вместо двух полозьев. Этот первый велосипед в настоящее время считается патриотическим мифом, созданным французским историком в 1891 году. Этот миф был развенчан французским исследователем в 1976 году. На самом деле, был случай, когда Жан Сиврак из Марселя продал за границу четырехколесный скоростной тренажер под названием целерифер в 1817 году.

1801 год. Упоминание о велосипеде в России. Якобы, крепостной кузнец Ефим Артамонов построил железную конструкцию с передним колесом в рост человека, задним - меньшим вдвое. Также был руль, седло, педали. На этом большеколёсном велосипеде Артамонов сделал нереальный марафон из своего родного городка Верхотурье, что возле Перми, до Москвы. Об этом событии сделана лишь одна запись в «Словаре Верхотурского уезда Пермской губернии» о том, что мастеровой уральского завода Артамонов бегал на своем изобретении во время коронации. Словарь издан более чем через сто лет после этого события, в 1910 году. Говорится также, что сама тележка Артамонова забрана в царскую коллекцию редких вещей и вскоре утеряна.

Эта история многими подвергается сомнению, даже русскими исследователями в документальном фильме об истории велосипедов, созданном по экспонатам зала Веломото в Московском политехническом музее.

1817 год. По-разному называли первый в мире велосипед: беговая машина, дрезина и денди-лошадь. Он был изобретен немецким изобретателем бароном Карлом Дрезом в ответ на широко распространившийся голод и массовый забой лошадей, вследствие неурожайного года. Ранее случилось извержение вулкана Тамбора.

Самый первый велосипед имел руль-держатель над передним колесом. Это первый двухколесный транспорт. От него пошло развитие принципа построения всех транспортных средств с двумя колесами, преимущество, которого в том, что велосипед или мотоцикл имеют минимальное сопротивление качению. Велосипеды Дреза были сделаны целиком из дерева. При езде на них нужно было находить баланс на переднем колесе, чтобы сдвинуть его немного при повороте. Люди тогда не решались убирать ноги с безопасной земли, поэтому приводились в движение при помощи бега по поверхности.

После хорошего урожая в 1817 году верховая езда на велосипедах в городах была запрещена по всему миру, так как большинство велосипедистов катались по брусчатке, а на ней они не могли балансировать и сбивали пешеходов. Со временем эта причуда прошла сама собой. Потребовалось почти 50 лет, пока не появилось новое поколение людей с лучшим чувством равновесия.

Новая волна усовершенствований спустя полвека

1863 год. Появился велосипед «костетряс», изготовленный из твердой стали прямоугольного сечения. Тяжелые стальные колеса делают эту машину буквально вибратором при ежедневных поездках по мощёным булыжником дорогам.

Появилось улучшенное переднее колесо с педалями - прямой привод, без передачи, с одной скоростью. Эта машина уже была известна как велосипед («быстрая нога» по французки), но чаще всего её называли костетрясом. Эти велосипеды стали увлечением как для прогулок на свежем воздухе, так и для верховой езды в закрытых академиях - что-то наподобие роликовых катков, которые и сейчас можно найти в крупных городах.

1870 год. Создание обычного велосипеда, хотя его лучше знают как «большеколёс». На нём стало более удобно ездить, чем на предшественнике, но эта езда требовала акробатических навыков, поэтому популярность большеколёсов всегда была ограничена. Это была первая цельнометаллическая машина. До этого металлургия была недостаточно развита, чтобы обеспечивать таким металлом, который был бы достаточно прочен для построения маленьких и легких деталей. Эту машину впервые все стали называть велосипедом двухколесным.

Педали всё ещё были приделаны прямо к переднему колесу без передаточного механизма. Цельные резиновые шины и длинные спицы огромного переднего колеса обеспечивали намного более гладкую езду, чем у его предшественника. Передние колеса ставили всё увеличивающегося и беспредельного диаметра, так как производители быстро поняли, что, чем больше колесо, тем дальше на нём можно прокатиться с одного вращения педалей. Можно было купить колесо такого размера, которое только будет удобно вам, учитывая длину ваших ног.

Эти велосипеды пользовались большой популярностью среди молодых людей как транспортное средство. Они стоили как средняя оплата труда рабочего за шесть месяцев с начала первого десятилетия 1880-х годов.

Из-за того, что всадник сидел слишком высоко над центром тяжести, переднее колесо могло быть в любой момент остановлено камнем, колеей на дороге или внезапно выскочившей на проезжую часть собакой, и весь аппарат, вращаясь на оси колеса, опрокидывался вперед. Всадник в этом случае, попав своими ногами в ловушку под руль, бесцеремонно сбрасывался головой на землю. Отсюда появилось на свет выражение «получить по загривку».

1872 год. Немец Фридрих Фишер впервые начал массово производить стальные шарикоподшипники, запатентованные Жюлем Сюрирейем в 1869 году.

1876 год. Англичане Броувет и Харрисон получили патент на первейшие суппортные тормоза.

1878 год. Англичане Скотт и Филлот запатентовали первый действенный планетарный механизм переключения скоростей передач, который планировалось ставить в ступицу переднего, ведущего колеса велосипеда.

В 1878 году начал свою работу первый американский производитель велосипедов Columbia Bicycle на заводе швейных машин Weed sewing machine сompany в Хартфорде, штат Коннектикут. Первый регулярный каталог товаров этой компании был размером в двадцать страниц. Первые велосипеды были с высоким 60-дюймовым задним колесом, в отличие от европейских моделей.

Они продавались за 125 долларов, когда швейные машины одного и того же производства реализовывали за 13 долларов.

1879 год. Англичанин Генри Джон Лоусон создал заднее колесо с цепным приводом, так появился безопасный велосипед «байкциклет». До этого его ранние модели приводились в движение рычагами.

1880-е годы. В то время как мужчины рисковали сломать себе шею, гоняя со скоростью ветра на высоких колесах, дамы, стесненные корсетами и длинными юбками, могли лишь неспеша проехать кружочек вокруг парка на трехколёсном велосипеде.

Трёхколёсные машины также предпочитали большинство из достойных господ, таких как врачи и священнослужители. Многие механические инновации, теперь используемые на автомобилях, были первоначально изобретены для . Реечное и редукторное рулевое управление, барабанные и дисковые тормоза - это лишь немногие из них.

1888 год. Создана пневматическая шина, которую первым придумал ирландский ветеринар в попытках обеспечить своему сыну, болеющему с детства, более комфортную езду на его трёхколёсном велосипеде. Этого изобретательного молодого доктора звали Данлоп. После этого изобретения комфорт и безопасность можно было соединить в одном транспорте. Велосипеды всё время дешевели, так как улучшились методы производства, а все люди хотели кататься на машине с педалями.

1890 год. Начали собирать безопасные велосипеды. Как следует из названия, эти велосипеды более безопасны, чем обычные. Дальнейшее совершенствование металлургии способствовало очередному изменению дизайна, или, скорее всего, привело к возврату предыдущей конструкции. Имея металл, который теперь был достаточно прочен, чтобы сделать хорошую цепь, небольшие и достаточно легкие для вращения человеком звездочки, следующий проект велосипеда был возвращен к исходному дизайну - с двумя колесами одинакового размера.

Теперь уже вместо того, чтобы вращать педали вместе с одним оборотом колеса, можно при изменении передаточного числа получить такую же скорость, как от огромного и высокого колеса. Первоначально на велосипеды всё ещё ставили цельные резиновые шины, а при отсутствии длинных амортизирующих спиц поездка на безопасных катках была не такой неудобной, как на большеколёсной конструкций. Некоторые из безопасных велосипедов уже 100 лет назад были снабжены передней или задней подвеской. Обычный и безопасный велосипед соревновались друг с другом, и покупателю предоставлялся выбор: комфорт большого колеса или безопасность низкой посадки. Очередное нововведение легло могильной плитой на большеколёсный дизайн - пневматические шины.

Безопасная двухколёсная машина имеет, в основном, такой же дизайн, как и классический современный велосипед. Безопасность новых велосипедов позволила ездить на них большому количеству людей. Хотя велосипеды всё ещё были относительно дорогими, так что на них, в основном, каталась состоятельная элита.

Находки конструкторов XX века

1903 год. Стали применяться ступицы с многоскоростным редуктором, изобретенные Стюрмейем Арчером. С 1930 года они массово использовались на велосипедах, производимых во всем мире. Доминирование этих редукторов продолжалось до 1950 года, пока не стали применяться привычные нам параллелограммные переключатели с кассетой звездочек на заднем колесе.

1930-е годы. Новатор Швинн построил велосипед с широкими покрышками, амортизированной передней вилкой, многоуровневой рамой, предназначенный для привлечения внимания подростков.

Этот молодежный транспорт стал прототипом горного велосипеда. Модель Schwinn Excelsior стала образцом для ранних маунтинг байков почти пятьдесят лет спустя.

1977 год. Появился первый горный велосипед, который был разработан в компании Marin Co, штат Калифорния, к северу от Сан-Франциско. Джо Бриз, Отис Гай, Гарри Фишер и Крейг Митчелл были самыми ранними дизайнерами, строителями и промоутерами.

1984 год. Начали добавлять звездочки в кассету на заднем колесе, и число скоростей увеличилось от 15 до 18, 21 и 24.

1994 год. Сакс (SRAM) производит тормозную систему Power Disc - первые серийно выпускаемые дисковые гидравлические тормоза.

1996 год. Горный велосипед впервые был использован на Олимпийских играх в Атланте, штат Джорджия (США).

Отдел социальных исследований в Нильсоне утверждает, что езда на велосипеде является третьим наиболее популярным видом спорта после плавания и утренней зарядки.

До 1817 года

Сведения о велосипедах и самокатах до 1817 года неясны и противоречивы. Так, рисунок двухколёсного велосипеда с рулём и цепной передачей, приписываемый Леонардо да Винчи , или его ученику Джакомо Капротти, по мнению многих, является подделкой . На витраже в церкви Св. Егидия в английской деревне Stoke Poges изображена человеческая фигура на чём-то вроде самоката , которую Н. Певзнер называет "изображением потешной лошадки, выполненным в XVII веке (C17 representation of a hobby horse)". Самокат якобы 1791 года , приписываемый графу де Сивраку (Comte de Sivrac ) - фальсификация года, выдуманная французским журналистом Луи Бодри. В действительности никакого графа де Сиврака не было, прототипом его стал Джин Хенри Сиврак, получивший в году разрешение на импорт четырёхколёсных экипажей.

Легендой, скорее всего, является и история о крепостном крестьянине Артамонове , который якобы сконструировал велосипед примерно в 1800 году. Согласно этой легенде, изобретатель совершил успешный пробег на своём велосипеде из уральского села Верхотурье в Москву (около двух тысяч вёрст). Это был первый в мире велопробег. В сие путешествие крепостного Артамонова послал его хозяин - владелец завода, который возжелал удивить царя Александра I «диковинным самокатом». За изобретение велосипеда Артамонову со всем его потомством была дарована свобода от крепостной зависимости. Велосипед хранится в краеведческом музее Нижнего Тагила.

Как показал химический анализ железа, велосипед из нижнетагильского музея сделан не ранее года. Что касается Артамонова, то он впервые упоминается в книге В. Д. Белова «Исторический очерк уральских горных заводов» (издание г., С.Петербург): «Во время коронования императора Павла, следовательно в 1801 г., мастеровой уральских заводов Артамонов бегал на изобретённом им велосипеде, за что по повелению императора получил свободу со всем потомством». В действительности Павел I короновался в году, а в 1801 - Александр I . Белов не приводит никаких ссылок на документы, подтверждающие его поразительную находку. Не найдены они и впоследствии. Никаких упоминаний об Артамонове не удалось найти ни в камер-фурьерских церемониальных журналах 1796, 1797 и 1801 годов, ни в «повестке по случаю кончины Его императорского величества государя императора Павла Петровича», ни в описании коронации Его императорского величества Александра Павловича, ни в «Списке о всех милостях, излиянных покойным государем Павлом 1 в день его коронации 5 апреля 1797 года», ни в архивах канцелярии Н. Н. Новосильцева, созданной в 1801 году и занимавшейся рассмотрением технических изобретений, ни в подборке материалов о крепостных изобретателях, публиковавшейся в «Отечественных записках» П. П. Свиньина (1818-1830). Не найдено и никаких других документов, которые бы подтверждали рассказ Белова. Железный «велосипед Артомонова», демонстрировавшийся в одном из уральских музеев, оказался самоделкой конца XIX века, выполненной по английским образцам .

Прототипом легенды, возможно, послужили крепостной изобретатель Е. Г. Кузнецов-Жепинский, действительно получивший вольную (вместе с племянником Артамоном) в 1801 году за свои изобретения. Однако Кузнецов сконструировал не велосипед, а дрожки с верстометром и музыкальным органом.

1817 год и далее

Эволюция велосипеда

Велосипед с деревянными колёсами в стиле середины XIX века.

Хотя велосипед воспринимается нами как некое простое и гениальное целое (о чем свидетельствует поговорка «изобретать велосипед»), в реальности его изобрели как минимум в три приёма.

Общества велосипедистов добивались улучшения качества дорог. Примером такой организации является Лига Американских Любителей Колёсного Транспорта (League of American Wheelmen ), в конце XIX века в США возглавлявшая и финансировавшая Движение за Хорошие Дороги (Good Roads Movement ). Улучшение качества дорог также ускорило развитие автомобилей.

Велосипеды сыграли свою роль в эмансипации женщин. В частности, благодаря им в 1890-х в моду вошли женские шаровары , что помогло освободить женщин от корсетов и другой сковывающей одежды. Кроме того, благодаря велосипедам женщины обрели беспрецедентную мобильность. Так, например, знаменитая американская суфражистка Сюзан Энтони (1826-1906) заявила 2 февраля в интервью газете «New York World»:

Я думаю, что велосипед сделал больше для эмансипации женщин, чем всё остальное вместе взятое. Он даёт женщинам ощущение свободы и независимости. Сердце моё наполняется радостью всякий раз, когда я вижу женщину на велосипеде… это - зрелище свободной, неугнетённой женщины.

Велосипеды позволили сельским жителям чаще ездить в соседние деревни и города, благодаря чему участились браки между жителями разных населённых пунктов. Это улучшило генетическое здоровье населения благодаря гетерозису . Велосипеды уменьшили скученность в городах, позволив рабочим и служащим жить в пригородах, относительно далеко от места работы.

Применение

Почтовые службы многих стран используют велосипеды с конца XIX века. Так, британская почта (англ. Royal Mail ) использует велосипеды с 1880-х . Общее количество почтальонов-велосипедистов составляет 37 000 в Великобритании , 27 500 в Германии , 10 500 в Венгрии .

Полиции многих стран используют велосипеды для патрулирования улиц, особенно в сельских районах. Велопатрули, как и велосипедная почта, появились в конце XIX века. К примеру, полиция английского графства Кент закупила 20 велосипедов в году, а к году число полицейских велопатрулей составило уже 129. Преимуществами велопатрулей является свобода от автомобильных пробок, возможность патрулировать в пешеходных зонах, возможность скрытно подобраться к подозреваемому.

В Великобритании велосипеды традиционно используются для доставки газет. Это позволяет брать на работу подростков, у которых ещё нет водительских прав. В бедных странах велосипеды иногда используются для доставки обедов.

Даже автомобильная индустрия использует велосипеды. На заводе «Мерседес-Бенц » (нем. Mercedes-Benz ) в Зиндельфингене (нем. Sindelfingen ), Германия, рабочие передвигаются по территории завода на велосипедах. У каждого отдела - велосипеды своего цвета.

Велосипеды использовались на войне. В ходе Второй бурской войны (1899-1902) обе стороны (Великобритания и южноафриканские республики) использовали велосипеды в разведке и для доставки сообщений. Специальные части патрулировали железные дороги на велодрезинах . В первой мировой войне обе стороны активно использовали велосипеды в разведке, для доставки сообщений, для транспортировки пострадавших. Япония успешно использовала велосипеды для вторжения в Китай в году и для вторжения в Сингапур через Малайзию в .

Транспортировка плодов банана

Велосипеды позволяли скрытно и внезапно перебросить тысячи солдат, застав противника врасплох. Кроме того, они не требовали ни грузовиков для своей переброски, ни дефицитного топлива. Союзники использовали в своих операциях парашютистов, экипированных складными велосипедами. Велосипеды использовались партизанами для перевозки грузов в ходе вьетнамской войны . В Швеции велосипедные войска просуществовали до , а в Швейцарии - до . По некоторым данным, велосипеды использовались американскими частями спецназа в ходе афганской кампании.

Велосипедные гонки

Велосипеды в настоящее время

Европа

В настоящее время велосипеды наиболее популярны в странах Северной и Западной Европы . Самая «велосипедная» страна Европы - Дания , средний житель этой страны проезжает за год на велосипеде 893 километра. Следом идут Нидерланды (853 км). В Бельгии и Германии средний житель проезжает за год на велосипеде около 300 километров. Наименее популярен велосипед в странах Южной Европы - среднестатистический испанец проезжает за год на велосипеде всего 20 километров .

Современная популярность велосипеда в Европе - результат проводимой правительствами политики, так как популяризация велосипеда способствует разгрузке центров городов от автомобилей, а также улучшает здоровье людей.

Для популяризации велосипеда и велосипедного туризма принимаются следующие меры: устройство велосипедных дорожек и прочей инфраструктуры; меры, облегчающие использование велосипеда в сочетании с общественным транспортом (велосипедные стоянки, как правило, крытые, а зачастую и охраняемые, на вокзалах и автостанциях, оборудование пассажирских поездов специальными вагонами для пассажиров с велосипедами и тому подобное).

Во многих городах Европы велосипед можно взять напрокат на вокзале.

Fietsflat , трёхэтажная велостоянка у Центрального вокзала в Амстердаме

Устройство велосипеда

Наименования узлов и деталей

Велосипед классической конструкции состоит из рамы , шарнирно закреплённой на ней рулевой вилки с рулём и передним колесом , заднего колеса, седла на подседельном штыре , педалей с кривошипами (а не шатунами, как указано на рисунке), цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед может оборудоваться одним или двумя амортизаторами, багажником , светотехникой (лампами и/или световозвращателями), звуковым сигналом, подставкой-"подножкой".

Колёса

Как правило, на велосипеде устанавливаются два колеса одинакового диаметра. Каждое колесо состоит из металлического обода,который соединяется с передней втулкой с помощью спиц, резиновой камеры (она аналогична автомобильной,но более тонкая) и покрышки (шины) с протектором. Протектор обычно большой у горных велосипедов, он уменьшает тормозной путь велосипеда и защищает камеру от проколов стеклами, гвоздями и т.д. при движении по асфальту.

Рама

Рама - часть велосипеда, к которой крепятся другие его компоненты - колёса, педали, седло, руль. По мнению многих, рама - самый главный и дорогостоящий компонент велосипеда .

Рама состоит из труб, или перьев, образующих два треугольника - передний и задний, причём задний треугольник раздвоен и образует заднюю вилку для крепления заднего колеса. Такая форма обеспечивает наибольшую жёсткость рамы при минимальном её весе.

Передний треугольник образован подседельной трубой, соединяющей седло и каретку; нижней трубой, соединяющей каретку с рулевой колонкой; и верхней трубой, соединяющей рулевую колонку с подседельной трубой. Задний треугольник образован двумя парами труб, идущих от подседельной трубы и каретки к втулке заднего колеса.

Существуют рамы без верхней трубы или с верхней трубой, идущей рядом с нижней. Такие рамы называются женскими. Женская рама тяжелее мужской с аналогичными характеристиками, но на велосипед с женской рамой удобнее садиться и слезать. В прошлом велосипеды с женской рамой использовались женщинами (можно было сесть на велосипед, будучи в юбке и не нарушая приличий), сейчас они популярны среди обоих полов.

Комфортабельность рамы и ходовые качества велосипеда зависит от мягкости материала. Мягкие рамы лучше поглощают вибрацию и имеют лучший накат на неровных поверхностях. Жёсткие рамы позволяют передавать энергию от педалей к колёсам с меньшими потерями.

Рамы могут делаться из стали, сплавов алюминия, титана, магния, молибдена, а также из углепластика (карбона).

Хорошие стальные рамы делают из хромомолибденовых сплавов. Рамы из хромомолибденовой стали (Cr-Mo steel) лишь немного тяжелее, чем алюминиевые, комфортабельны благодаря своей относительной мягкости и обладают отличными усталостными характеристиками. Если всё же стальная рама страдает от усталости материала, она даёт знать об этом скрипом и снижением жёсткости. Сейчас Cr-Mo в основном используется только в производстве рам для велосипедов ВМХ и туристских велосипедов (en:Touring bicycle).

Рамы из других марок стали (hi-ten, высокоуглеродистые) отличаются низкой прочностью и большим весом и используются только в дешёвых велосипедах.

Алюминиевые рамы легче стальных и жёстче. Благодаря этому они часто используются для гоночных моделей. Однако усталостные характеристики алюминия плохи; кроме того, алюминиевая рама, разрушающаяся от усталости материала, разрушается внезапно.

Титановые рамы также весьма легки, но титан - очень мягкий металл, что часто является недостатком. Титановые рамы не боятся ни холода, ни жары, ни химических веществ, и практически вечны.

Магниевые рамы легки примерно так же, как титановые. Магний очень неустойчив к коррозии, поэтому такие рамы необходимо беречь от царапин. Кроме того, магний, как и алюминий, имеет плохие усталостные характеристики.

Рамы из углепластика (карбона) легче всех остальных, но очень дороги. Их главным недостатком, кроме цены, является хрупкость: карбон может быть повреждён сильным точечным ударом. Кроме того, у карбона очень плохие усталостные характеристики - спортсмены предпочитают менять такие рамы не реже, чем раз в год.

В настоящее время на большинстве велосипедов используются рамы из алюминиевых сплавов, вытеснившие стальные с массового рынка. Дорогие гоночные велосипеды используют либо алюминиевые рамы с карбоновыми задними перьями, либо полностью карбоновые. Другие материалы (титан, скандий, магний) - скорее, экзотика.

Передача

Задний переключатель скоростей

Планетарная втулка Shimano Nexus Inter 8 с ножным тормозом

Ролофф-планетарный механизм переключения передач

Крутящий момент с педалей на заднее колесо обычно передаётся с помощью цепной передачи. Она состоит из ведущих звёзд, ведомых (задних) звёзд, собственно цепи и дополнительных механизмов. Совокупность ведущих звёзд называется системой, совокупность ведомых звёзд - кассетой.

В простейшем случае велосипед имеет только по одной ведущей и ведомой звезде. Однако максимальную мощность человек развивает при достаточно узком диапазоне усилий, поэтому многие велосипеды оборудованы механизмами переключения скоростей.

Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобрёл известный итальянский велосипедист Туллио Кампаньоло (en:Tullio Campagnolo) в г. Звезды (как сзади, так и спереди) смонтированы в блоки, и переключение осуществляется с помощью бокового смещения цепи направлением её на нужную звезду. Чтобы обеспечить равномерное натяжение цепи при разных передаточных отношениях, задний переключатель оборудован специальным устройством натяжения. Велосипед может иметь от 3 до 10 ведомых звёздочек и 1-3 передних, что позволяет таким образом обеспечить до 30 передач. Впрочем, передачи зачастую частично пересекаются (например, положения 48/16 и 36/12 эквивалентны); но такое пересечение необходимо для более удобного и плавного переключения. Кроме того, эффективность передач не одинакова: при большом перекосе цепи (например, с первой передней на последнюю заднюю звезды) трение и износ цепи сильно возрастает, потому такими передачами активно пользоваться не рекомендуется.

Переключатели управляются с помощью натяжения тросиков, которое регулируется специальными ручками переключения. У велосипедов до конца 1980-х - начала 90-х натяжение тросиков регулировалось плавно, из-за чего велосипедисту необходимо было самому определять положения, соответствующие переключению на очередную передачу. Позднее получили распространение системы индексного переключения, в которых механизм дискретно управляет перемещением тросика и, соответственно, переключателя. Само переключение осуществляется нажатием кнопок или дискретным перемещением рычагов.

Существуют противоречивые мнения о полезности шлемов. С одной стороны, даже единичная предотвращённая травма - это уже существенный эффект. С другой, среди противников использования велошлема есть мнение, что он может привносить ложное чувство безопасности, затруднять обзор. Поэтому некоторые велосипедисты и организации считают пользу шлемов сомнительной .

Закон об обязательном ношении шлема, по некоторым данным, приводит к уменьшению числа велосипедистов. Так, количество велосипедистов в Мельбурне после введения закона уменьшилось на 29 % , на 30 % в штате Виктория и на 20-40 % в других частях Канады и Австралии .

Британский учёный Иэн Уолкер обнаружил, что велосипедистам, носящих шлем, водители оставляют меньше места для проезда. В среднем водители приближались к велосипедисту на 8.5 см ближе. Количество водителей, проезжающих на расстоянии меньше метра от велосипедиста, увеличилось на 23 %, если велосипедист был в шлеме. По мнению Уолкера, это повышает риск несчастного случая.

Велосипедные трусы и штаны, в отличие от обычных, хорошо обтягивают тело (за исключением моделей для экстремальных дисциплин, таких, как фрирайд). Обычно они снабжены накладкой из мягкого материала («памперс»), защищающей промежность от возникновения потёртостей и смягчающей удары о седло. Велотрусы и велоштаны являются одновременно верхней и нижней одеждой, надевать под них нижнее белье (кроме термобелья в холодную погоду) не следует.

Физика

Для того, чтобы двухколёсный велосипед не упал, нужно постоянно поддерживать равновесие. Поскольку площадь опоры велосипеда очень мала (в случае двухколёсного велосипеда это всего лишь прямая, проведённая через две точки, в которых колеса касаются земли), такой велосипед может находиться только в динамическом равновесии. Это достигается с помощью подруливания : если велосипед наклоняется, велосипедист отклоняет руль в ту же сторону. В результате велосипед начинает поворачивать, и центробежная сила возвращает велосипед в вертикальное положение. Этот процесс происходит непрерывно, поэтому двухколёсный велосипед не может ехать строго прямо; если руль закрепить, велосипед обязательно упадёт. Чем выше скорость, тем больше центробежная сила и тем меньше нужно отклонять руль, чтобы поддерживать равновесие.

При повороте нужно наклонить велосипед в сторону поворота так, чтобы сумма силы тяжести и центробежной силы проходила через линию опоры. В противном случае центробежная сила опрокинет велосипед в противоположную сторону. Как и при движении по прямой, идеально сохранять такой наклон невозможно, и подруливание осуществляется точно так же, только положение динамического равновесия смещается с учётом возникшей центробежной силы.

Конструкция рулевого управления велосипеда облегчает поддержание равновесия. Ось вращения руля расположена не вертикально, а наклонена назад . Кроме того, она проходит ниже оси вращения переднего колеса и впереди той точки, где колесо касается земли. Благодаря такой конструкции достигаются две цели :

• При случайном отклонении переднего колеса движущегося велосипеда от нейтрального положения возникает момент силы трения относительно рулевой оси, который возвращает колесо обратно в нейтральное положение.
• Если наклонить велосипед, возникает момент силы, поворачивающий переднее колесо в сторону наклона. Этот момент вызван силой реакции опоры. Она приложена к точке, в которой колесо касается земли и направлена вверх. Из-за того, что рулевая ось не проходит через эту точку, при наклоне велосипеда сила реакции опоры смещается относительно рулевой оси.

Таким образом, осуществляется автоматическое подруливание , помогающее поддерживать равновесие. Если велосипед случайно наклоняется, то переднее колесо поворачивается в ту же сторону, велосипед начинает поворачивать, центробежная сила возвращает его в вертикальное положение, а сила трения возвращает переднее колесо обратно в нейтральное положение. Благодаря этому, можно без особых проблем ехать на велосипеде «без рук». Велосипед сам поддерживает равновесие. Сместив центр тяжести в сторону, можно поддерживать постоянный наклон велосипеда и выполнить поворот.

Можно заметить, что способность велосипеда самостоятельно сохранять динамическое равновесие зависит от конструкции рулевой вилки. Определяющим является плечо реакции опоры колеса, то есть длина перпендикуляра, опущенного из точки касания колеса земли на ось вращения вилки; или, что эквивалентно, но проще измерить - расстояние от точки касания колеса до точки пересечения оси вращения вилки с землёй. Таким образом, для одного и того же колеса возникающий момент будет тем выше, чем больше наклон оси вращения вилки. Однако для достижения оптимальных динамических характеристик нужен не максимальный момент, а строго определённый: если слишком малый момент приведёт к трудности удержания равновесия, то слишком большой - к колебательной неустойчивости, в частности - «шимми» (см. ниже). Поэтому положение оси колеса относительно оси вилки тщательно выбирается при проектировании; многие велосипедные вилки имеют изгиб или просто смещение оси колеса вперёд для снижения избыточного компенсирующего момента.

Распространённое мнение о существенном влиянии гироскопического момента вращающихся колёс на поддержание равновесия является неправильным.

На высоких скоростях (начиная примерно с 30 км/ч) переднее колесо может испытывать т. н. скоростные виляния (speed wobbles ) , или «шимми» - явление, хорошо известное в авиации . При этом явлении колесо самопроизвольно виляет вправо и влево. Скоростные виляния наиболее опасны при езде «без рук» (то есть когда велосипедист едет, не держась за руль). Причина скоростных виляний - не в плохой сборке или слабом креплении переднего колеса, они вызваны резонансом . Скоростные виляния легко погасить, снизив скорость или изменив позу, но если этого не сделать, они могут быть смертельно опасными .

На высоких скоростях для управления велосипедом можно применять приём контрруление , знакомый мотоциклистам. Кратковременно отталкиваем правую ручку руля от себя, в результате чего велосипед быстро наклоняется вправо (буквально «ныряет»), затем, при достижении нужного угла наклона, руль выравниваем и удерживая в таком положении - поворачиваем направо, после чего выравниваем велосипед или мотоцикл. Соответственно, если толкаем от себя левую ручку - поворачиваем налево. Основная цель контрруления - быстрое (менее чем за секунду) достижение нужного угла наклона велосипеда или мотоцикла для быстрого входа в поворот. В принципе, данный приём работает на любых скоростях от 10-15 км/ч и выше, то есть когда начинают проявляться гироскопические свойства колеса, которые помогают осуществлять и контролировать наклон и вхождение в поворот.

Езда на велосипеде эффективнее (по затратам энергии на километр) как ходьбы, так и езды на автомобиле. При езде на велосипеде со скоростью 30 км/ч сжигается 15 ккал/км (кило калорий на километр), или 450 ккал/ч (килокалорий в час). При ходьбе со скоростью 5 км/ч сжигается 60 ккал/км или 300 ккал/ч, то есть езда на велосипеде в четыре раза эффективнее ходьбы по затратам энергии на единицу расстояния. Поскольку при езде на велосипеде расходуется больше калорий в час, она также является лучшей спортивной нагрузкой. При беге затраты калорий в час ещё выше. Необходимо учитывать, что ударные нагрузки при беге, а также неправильная езда на велосипеде (например, езда в гору на высоких передачах, переохлаждение коленей, отсутствие достаточного количества жидкости и т. д.) могут травмировать колени и голеностопный сустав. Тренированный мужчина, не являющийся профессиональным спортсменом, может в течение длительного времени развивать мощность 250 ватт, или 1/3 л. с. Это соответствует скорости 30-50 км/ч по ровной дороге. Женщина может развивать меньшую абсолютную мощность, но большую мощность на единицу веса. Поскольку на ровной дороге почти вся мощность расходуется на преодоление сопротивления воздуха, а при езде в гору основные затраты - на преодоление силы тяжести, женщины, при прочих равных условиях, едут медленнее по ровному месту и быстрее в гору.

Расход калорий необходимо рассчитывать на килограмм массы тела. 4 км/ч - 0,04; 10 км/ч - 0,07; 15 км/ч - 0,11; 20 км/ч - 0,14; 30 км/ч - 0,18; далее выбранный коэффициент умножить на массу тела, и мы получим расход калорий в минуту. Например я ехал 2,5 часа со средней скоростью 30 км/ч, мой вес 95 кг итого 0,18*95*150=2565 ккал. Некоторые к собственной массе добавляют массу велосипеда, что достаточно спорно. В любом случае можно получить лишь приблизительные данные.

Наверное каждый слышал выражение «изобретать велосипед» и понимает вкратце его суть, но только зная «историю изобретений» (aka эволюцию) велосипеда – можно понять многогранность этого фразеологизма.

фолк-хистори

Однажды Леонардо, как всегда, поднялся на балкон, глотнул крепкого папиросного дыма, и стал, по своему обыкновению, изобретать…

Однако безмятежность на его лице вскоре уступила место смятению: «вертолёт, подводная лодка, беспроводные наушники» – лихорадочно перебирал в уме да Винчи – все полезные вещи он уже придумал. Неужели не осталось ничего!? Маэстро оказался заложником собственного гения. Холодок пробежал по спине, и глубокая печаль охватила Леонардо…

Но тут взгляд его упал на очки с большими круглыми линзами (которые он изобрёл чтобы читать газеты) – «как похоже на… Велосипед!» – его мастер ещё не изобретал сегодня! И великий мыслитель вновь погрузился в работу – на Земле шла эпоха Возрождения…

Возможно, впрочем, что всё было совсем не так. И если некоторые изобретения – водка, десептиконы, пенициллин – сразу появились в привычном для нас виде. То другие (к их числу относится и велосипед) прошли долгий путь развития и становления. И путь этот не был гладким – т.к. в то время люди не создали ещё пневматические колеса, амортизаторы и асфальтовые дороги.

На самом деле существуют предания о древних велосипедах «божественной» конструкции (религиозные изображения различных эпох), сборки Ефима Артамонова и т.д… но сведения о них весьма туманны. Ещё есть средневековые свидетельства о механических тележках… Подробнее о всех этих «мифических и доисторических» велосипедах, трициклах и квадрациклах будет рассказано , а начнем мы с истории велосипедов конструкции которых подтверждены патентами или подобными документами (подлинность которых не вызывает сомнений… по крайней мере на данный момент).

Официальная история велосипеда

Первые «двухколёсники» являлись, по сути, «беговелами » – они были снабжены седлом, имели 2 колеса и были выполнены преимущественно из древесины (а вот руль был не у всех).

Первым запатентовать «велосипед» догадался изобретательный (или предприимчивый) немецкий барон – в 1817 году профессор Карл фон Дрез собрал макет, а в 1818-м зафиксировал документально свои права на «машину для бега», которую впоследствии прозвали «дрезиной».

Есть так же данные о том, что в 1808 году в Париже уже использовался 2-колесный беговел (но без руля) – человек сидел на нем и отталкивался от земли ногами.

Возможно именно эту примитивную конструкцию и доработал Дрез (оснастил рулевым управлением). А так же доказал на практике эффективность созданного им механизма (совершив путешествие длиной 13 км менее чем за час, а это приличная скорость по сравнению с пешим ходом).

Самокат Дреза

• два колеса одинакового диаметра,
• в качестве покрышки – железная лента,
• подшипники скольжения на латунных втулках,
• задний колодочный тормоз,
• масса – 22 кг.

Рулевая ось смещена вперед относительно середины колеса (если говорить «по-рабоче-крестьянски») – благодаря этому колесо стабилизируется по ходу движения (закон физики). Кстати, рулевую ось современных велосипедов делают наклонной с той же целью.

Также Дрез описал в газете возможные модификации своей машины. Таким образом конструкция «беговела для взрослых» получилась довольно удачной и быстро распространилась по разным странам.

В частности, английский делец Денис Джонсон удачно «раскрутил» свою модификацию самоката с регулируемой высотой седла (здесь уже появляется термин «велосипед»). А сама машина получила народное название «денди-лошадь» (из-за щеголеватого вида тогдашних велосипедистов).

Так совпало, что в 1815 г. произошло крупное извержение вулкана в Индонезии, а в 1816 (как следствие) – аномально холодное лето и неурожай (в Европе и Северной Америке). В результате существенно сократилось поголовье лошадей.

Считается, что именно эти события натолкнули Дреза на мысль о разработке «альтернативного вида транспорта». Не исключено также, что нехватка лошадей способствовала распространению самокатов (т.е. Дрез «просто угадал»).

К тому же, в первой трети XIX века в Западной Европе сформировалась сеть проселочных дорог с покрытием из щебня (что так же располагало к передвижению колёсным транспортом).

Так или иначе, многие европейские и американские производители карет стали выпускать собственные версии или клоны «машины для бега».

Технические решения того времени были сплошь деревянными: рама, руль, багажник, обода, спицы – всё из дерева… Даже велосипедисты иногда попадались «деревянные» 😬 , но это и сейчас бывает. 🙃

Однако с распространением нового транспорта появились и связанные с ним аварии. Очевидно, что культура вождения велосипеда была ещё не высока, да и конструкция не совершенна. Дошло до того, что власти некоторых городов стали запрещать «механическую лошадку»… в результате – интерес к велосипеду как ярко вспыхнул, так же быстро и угас.

1820 — 1860 года

В свете «вышесказанного» не удивительно, что распространение получили более устойчивые 3-х и 4-колесные транспортные средства. В частности, успешное производство квадрациклов организовал англичанин Уиллард Сойер.

Однако 2-колесные велосипеды (бициклы, бициклеты), езда на которых требует меньше усилий – не были забыты и продолжали совершенствоваться. В середине XIX века изобретатели экспериментировали над конструкцией. В частности, появляется такой важный механизм, как привод от педалей.

В 1839 году шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан оснастил заднее колесо приводом через шатуны. Педали нужно было не вращать, а по очереди нажимать. Изобретатель даже попал в ДТП и был оштрафован (однако есть мнение, что протокол был сфальсифицирован его сыном)… Как бы то ни было – известности в свое время эта конструкция не получила.

Такой же велосипед в 1845 году собрал Гэвин Дальцелл для своих хозяйственных нужд (вероятно позаимствовав идею). Впрочем он и не заявлял никаких прав. Эта модель выставлена в Глазго, в музее.

И точно такую же машину изготовил Томас Макколл, который занимался производством и ремонтом повозок. Это произошло в 1869 году, когда уже был известен велосипед Мишо (о нем – далее). И кто из этих шотландцев действительно «изобрел очередной велосипед» – не понятно.

1860 — 1880 года

Однажды в 1862 году 19-летний француз Пьер Лалман собирал, как всегда, детскую коляску (поскольку такая у него была работа)… Пиво уже изобрели и, к тому же, молодой Пьер в свое время прогулял большую часть занятий по механизации – поэтому коляска получилась, мягко говоря, нестандартная: приглядевшись, Лалман сообразил, что он «изобрел велосипед»… В следующем году конструктор перебрался в Париж, где «официально собрал» изобретённый им механизм.

В 1864 году предприимчивые братья Оливье наладили массовое производство такого бицикла. Главным специалистом стал Пьер Мишо (каретный инженер). Есть мнение, что название «велосипед» популяризировал именно он.

А в 1866-м Лалман перебрался в США, где получил патент на свою идею… либо Лалман, который работал на братьев Оливье, украл изобретение Мишо и запатентовал его в Америке (как говорится, мнения разнятся).

В последствии Мишо заменил деревянную раму (она порой трескалась) на чугунную, а затем – на кованую железную (как и у появившихся к тому времени многочисленных конкурентов).

Технические решения этого периода: педали закреплены на ступице переднего колеса (как на детском велосипеде – ведь Лалман был мастером колясок для малышей), а седло базируется на рессоре поверх изогнутой рамы.

1880 — 1900 года

С такой кинематической схемой, как у велосипеда Мишо, для повышения скорости нужно увеличивать диаметр ведущего колеса (или уменьшать рычаг педалей – что тоже не удобно). Да и давить ногами легче вниз, а не вперед… Таким образом, появилась схема «пенни-фартинг» (монеты разного размера), или же «паук».

Технические решения второй половины XIX века (конструкцию год от года совершенствовали, запатентовано много деталей и механизмов):

• в 1867 году появляется кованый железный обод;
• примерно в то же время деревянные спицы уступили место металлическим, расположенным по касательной (идею дорабатывали несколько лет);
• покрышки из сплошной резины – гасили вибрацию;
• на гоночных моделях стали применять шарикоподшипники;
• а в 1876 году (либо в 78-м, информация на этот счет разнится) – появляется цепная передача, а вместе с ней – возможность изменить компоновку…

А между тем, военные (как у них это водится), находят боевое применение новым технологиям – в 1870 году французы применяют велосипеды при осаде Бельфора…

Вооруженные силы других государств также берут «железного коня» на вооружение: 1878 – Италия; 1884 – Венгрия; 1886 – Германия; 1888 – Бельгия…

Королева Виктория, кстати, в то время была обладательницей трехколесного Royal Salvo (да-да трициклы и квадрациклы тогда были популярны среди тех, кто не желал сломать себе шею).

Однажды в 1884 году Джон Кемп Старли взобрался по стремянке на высокий «пенни-фартинг» и поехал кататься. Спустя некоторое «расстояние ÷ время» он обнаружил, что стремянка осталась далеко позади, и слезть с велосипеда не представляется возможным… так он и ездил, пока бензин не кончился. 😁

Впоследствии, обдумав сложившуюся ситуацию, конструктор скомпоновал велосипед «Скиталец» (Rover). Эта машина имела уже современные очертания.

В 1888 г. Роберт Уильям Томсон совершил велопрогулку и почувствовал себя «как после вчерашнего» – от тряски очень разболелась голова. Тогда инженер «поднапрягся» и придумал каучуковые пневматические шины.

А Джон Бойд Данлоп, который также был сторонником комфорта, и вместе с тем противником дискомфорта – сконструировал велосипедный клапан.

Таким образом, появились нормальные шины – и динамическая нагрузка на велосипедиста уменьшилась «на порядок».

В 1898 году увидел свет механизм свободного хода и педальные тормоза. Отпала необходимость крутить педали постоянно, появилась возможность тихо и праведно двигаться накатом.

Практически тогда же сконструировали и ручной тормоз…

В плане технических решений уже вырисовывался почти современный велосипед… Не хватало только нержавеющей стали и антикоррозионных покрытий – металлурги не поспевали за «изобретателями велосипедов» 😊.

Кроме того, после каждой поездки, машину нужно было чистить и смазывать (впрочем, это и сегодня будет не лишним).

В 1890-е годы женщины также получили приспособленный именно для них велосипед (особая конструкция позволяла ездить юбке – дама в брюках тогда вызвала неодобрение).

В то же время стали появляться «необычные» модели:

• 1878-й – складной велосипед;
• 1890-е – алюминиевая рама;
• 1895-й – лигерад (лежачий велосипед).

К 1889 году английская армия имела 30 батальонов военных велосипедистов (в т. ч. использовались и складные велосипеды).

XX век

В целом к двадцатому веку компоновка велосипеда достигла уже определенного технического совершенства, но прогресс не замер на месте.

Разрабатывались и совершенствовались механизмы переключения скоростей – в основном для удовлетворения потребностей спортсменов.

Во второй половине столетия популярность набирают облегченные скоростные модели… велосипеды (оснащенные двигателями) превращаются в мопеды, а затем «деградируют» в усиленные трюковые (BMX) и горные велосипеды .

В целом же по отрасли – осваиваются новые материалы, технологии и варианты компоновки.

Технические решения XX века:

• Рамы из легированной стали и титана (1974 год), углепластика (1975 год)… и т.д.
• Механизмы переключения передач различного принципа действия.
• Электрический и бензиновый мини-двигатели.
• Велокомпьютер (в 1983 году).

В США, к середине XX столетия, в связи с «взрывным» распространением автотранспорта, интерес к велосипедам угас (в основном только дети и катались) … но в 1970-е популярность велосипедов опять возросла – здоровый образ жизни, экономия энергии и т.п. тренды (на самом деле арабы вдруг пожадничали нефть, а свою добывать американцы тогда ещё не научились 😈).

В Европе велосипеды пользовались стабильным спросом: и для туризма, и для велоспорта, и в качестве обыденного средства передвижения.

А китайский «Летящий голубь» – стал самым массовым механическим ТС в мире. В период с 1950 по 2007 года одна только модель Pigeon PA-02 выпущена в количестве 500 млн. экземпляров. В КНР «Flying Pigeon» – синоним слова «велосипед» (в 80-е годы китайцы стояли за ними в очереди, как советские граждане за «Жигулями»).

Во время Первой и Второй мировых войн велосипеды (односкоростные модели) применялись противниками с обеих сторон.

Использовались, в качестве транспорта, и во Вьетнамской войне.

В швейцарской армии велосипеды были «сняты с вооружения» лишь в 2003 году.

А войска Шри-Ланки и сейчас имеют велосипедные подразделения.

Кратко проиллюстрировать историю велосипеда можно с помощью этой картинки:

Влияние велосипеда на развитие автопрома

Многие автомобильные системы и детали были впервые применены и «доведены до ума» именно на велосипедах:

• ступицы свободного хода;
• шарикоподшипники;
• цепная передача;
• пневмошины…

Так же и не мало автопроизводителей начинали с производства велосипедов:

• Автогигант «Rover» начинал с выпуска велосипедов.
• Генрих Бюссинг (создатель «Omnibus») начал своё дело с «изобретения» велосипеда.
• Фирма «Peugeot», кроме прочего, в 1914 году плотно занималась лигерадами.
• Фабрика по производству швейных машинок «Opel» с 1886 года наладила изготовление велосипедов (автомобилей – с 1899 года).
• Велосипедисты Вацлав Лаурин и Вацлав Клемент организовали фирму ныне известную как «Skoda», которая также начала с изготовления велосипедов, а в дальнейшем взяла курс на автомобилестроение.
• Производитель велосипедов Уильям Моррис основал Morris Motors.

История велоспорта

Спортивные состязания с применением велосипедов появились сразу после изобретения оных. Например, упомянутый выше, Карл фон Дрез – сразу же поспешил установить «велорекорд» (гарантированный, т.к. первый в своём роде), а заодно доказать, таким образом, состоятельность своего изобретения.

Гоночные «пенни-фартинг», в отличие от обычных, оснащались первыми шариковыми подшипниками – для обеспечения легкости хода.

В 1885 г. Джордж Смит выиграл велогонку (100 миль) на Rover II с цепной передачей.

Следующий прорыв – пневмошина.

Чарльз Терронт в 1891 г. стал чемпионом веломарафона Париж – Брест – Париж на шинах Michelin.

В 1903 г. был разработан редуктор с возможностью переключения скоростей, но применять его в велогонках разрешили только в 1930-х годах.

До этого спортсмены имели право использовать лишь вариант «2 звездочки на ведущем колесе» – справа и слева. Они снимали колесо, переворачивали его и, таким образом, «переключали» передачу.

В 1950-е годы, велогонщик и изобретатель, Туллио Кампаньоло (Италия) разработал современный механизм переключения передач.

А в 1990-е получили распространение индексные переключатели скоростей.

В 1934 г. участие лигерадов в гонках было запрещено… и лишь спустя 70 лет для них разрешили свои, отдельные, соревнования.

Легенды о изобретателях велосипедов

Согласно преданию, Леонардо да Винчи совместно со своим учеником Джакомо Капротти выполнил чертеж современного велосипеда.

Но здесь есть несостыковка – известно, что Леонардо был умный человек, т.е. он наверняка знал, что «изобретать велосипед» это моветон. Таким образом очевидно, что он не стал бы этого делать… к тому же ученые (не только британские) и историки, в большинстве своем, утверждают, что «эскиз велосипеда Леонардо да Винчи» – подделка.

В Нижнетагильском Краеведческом музее хранится велосипед Ефима Артамонова якобы 1800 года выпуска. Говорят, что на нем крестьянин-умелец по велению Акинфия Демидова совершил марафон длиной 2 тыс. верст до Москвы – чтобы удивить царя…

Но вот неувязочка – анализ железа показал, что механизм изготовлен не раньше 1870 г. Впрочем это легко объяснить – старое-доброе уральское железо (теперь такого не делают), потому вот оно и выглядит, как новое. Однако имеются и другие противоречия: дороги в России до сих пор местами еще «не изобретены» – стало быть, не было их тогда. Т.е. велопробег крестьянину пришлось бы совершать через болотные топи и лесной валежник… К тому же, транспорт не оборудован катафотами – как бы Ефим в таком виде посмел показаться на глаза царю?

Рассказывают также, будто граф де Сиврак любил проехаться на самокате 1791 года изготовления. На самом же деле, графа путают с однофамильцем – импортером 4-колесных экипажей (в 1817 году) Джином Генри Сивраком.

Есть и другие загадочные свидетельства о «древних предках» современного велосипеда…

Двухколесные транспортные средства:

• Изображение велосипедиста на обелиске из Луксора (XIII век до н.э.).
• 640 год: Раби ибн Зияд (арабский полководец) сконструировал машину, на которой можно ехать, как на верблюде.
• Велосипедист на витраже XVII века в церкви Св. Егидия (Stoke Poges, деревня в Англии) – 1642 г.
• На мемориальном камне изобретателя Майкла Каслера (1733…1772 г.) закреплена табличка с изображением велосипеда (который «подрисовали» в 1820 году).

… при желании можно найти еще больше упоминаний о «доисторическом велосипеде».

Также есть данные о различных тележках, которые приводились в движение мускульной силой (не по принципу «тяни/толкай», а именно посредством механизмов):

• В 1420 г. итальянский врач Джованни да Фонтана сделал эскиз автомобиля, в котором вращающий момент передается через трос и барабан (впрочем, все мы в детстве такое рисовали).
• В 1649 г. немецкий кузнец Ганс Кож (Hans Hautsch) – местный Кулибин – изготовил машину, оборудованную «вечным двигателем» (по типу часового механизма). Машина ехала якобы «без затрат энергии» со скоростью 1,6 км/ч… (надо думать, что «нефтяная мафия™» быстро «прикрыла эту лавочку»).
• В 1655 г. часовщик Стефан Фарфлер, который не мог ходить, построил себе трехколесный (а затем четырехколесный) «мобиль» с ручным приводом (ворот, зубчатая передача). То есть он сделал инвалидную коляску, которая была ему так необходима.
• В 1690 г. Ричард Эли из Ла-Рошель (Франция) сконструировал экипаж с мышечным приводом.
• В 1840 г. (когда велосипед уже был запатентован) английский плотник Уиллард Сойер сделал квадрацикл, а позже организовал его «серийное» производство.

Так был ли велосипед вообще когда-нибудь изобретен? Возможно, он является самодостаточной сущностью… А может быть, велосипед реален лишь в границах нашего восприятия!? 😏

Почти все мы в детстве катались на велосипеде, своём или чужом - неважно) Факт в том, что для всех нас велосипед - это что-то изначально существующее, абсолютно простой механизм… А ведь мало кто задумывается об истории велосипеда, о том, что когда-то люди даже мечтать не могли о таком средстве передвижения. Первое доказанное упоминание о изобретении велосипеда относится к 1817 году. Хотя это был ещё не велосипед, а самокат, маленький деревянный двухколёсный самокат, который его создатель, немецкий профессор барон Карл фон Дрез окрестил "машиной для ходьбы".

Существует немало теорий, приписывающих создание велосипеда разным людям, начиная от Леонардо да Винчи и заканчивая неким крепостным крестьянином Артамоновым, получившим за своё изобретение свободу для себя и всей своей семьи, но прямые доказательства либо не были найдены, либо со временем были признаны подделками

Но название это не прижилось, а изобретённый Дрезом самокат стали называть "дрезиной", в честь самого барона)

В Великобритании же название "дрезина" также показалось неблагозвучным и британцы стали называть самокат Дреза "дэнди-хорзом") Но официально своё изобретение Дрез запатентовал лишь в 1818 году, хотя это был лишь первый шаг на пути к созданию велосипеда…

Ещё одно британское название немного переработанной дрезины - хобби-хорз, вошло в употребление с 1818 года

Изобретение оказалось настолько неожиданным и необычным для того времени, что быстро завоевало популярность, и никто даже не думал что-либо менять в этой простейшей конструкции, пока в 1839 году шотландскому кузнецу Киркпатрику Макмиллану не пришла в голову идея добавить к дрезине педали и седло. Правда соединил он педали с задним колесом не посредством привычного для нас цепного механизма, а при помощи обыкновенных шатунов и железных стержней. По сути Макмиллан создал практически современный велосипед, но его изобретение не получило широкого распространения и осталось малоизвестным

Вскоре, в 1845 году англичанином Томпсоном была создана первая надувная шина, оказавшаяся, тем не менее, непрактичной и технологически несовершенной

Следующий "шаг" в истории велосипеда произошёл в 1862 году во Франции в городке Нанси, когда местный мастер по созданию детских колясок Пьер Лалман, ничего не знавший об изобретении Макмиллана, решил прикрутить к переднему колесу дрезины педали. В 1963 году, уже в Париже, Лалман собрал свой первый велосипед

Изобретение француза заинтересовало лионских промышленников братьев Оливье, которые, скооперировавшись в 1864 году с Лалманом и каретным инженером Пьером Мишо, начали массовый выпуск велосипедов, отличавшихся от первоначальной конструкции металлической рамой, которой Мишо предложил заменить непрочный деревянный аналог) Патент на своё изобретение Пьер Лалман получил лишь в 1866 году и по сути это официально сделало его первым создателем велосипеда

В 1867 году английский ниженер Эдвард Каупер разработал первую удачную конструкцию колеса с натянутыми металлическими спицами (до этого спицы были деревянными и, следовательно, непрочными и недолговечными)

В 70х годах кому-то пришло в голову увеличить переднее колесо велосипеда Лалмана и разместить седло практически на нём, заднее же колесо при этом было уменьшено, что сделало и без того глупую конструкцию ещё более неустойчивой

Большое количество травм покупателей мотивировало создателей этого чуда на добавление третьего заднего колеса, иначе на таком велосипеде было слишком опасно ездить, хотя, судя по продажам, в Британии оказалось немало таких смельчаков =)

Такой велосипед стали называть "пенни-фартинг" - второе слово никак не связано с английским глаголом)) Так назывались две британские монеты, размер которых значительно отличался, как и размер колёс нового велосипеда)

Кто-то даже додумался сделать такую вот необычную модель пенни-фартинга)

Цепная передача в конструкции велосипеда появилась в 1878 году, благодаря ещё одному англичанину Лоусону (имени, к сожалению, не знаю). Тогда же был изобретён первый складной велосипед)

Первый велосипед, походивший на привычное нам средство передвижения, появился в 1884 году. Он был оборудован цепной передачей, почти одинаковыми колёсами, а седло располагалось между ними, ближе к заднему колесу. Идея такой безопасной конструкции пришла в голову очередному англичанину - Джону Старли. А назвал он своё творение "Скитальцем" (Rover). И да, именно с этого момента начала существовать фирма Ровер, производившая велосипеды, а затем автомобили вплоть до 15 апреля 2005 года, когда она была признана банкротом

Первые настоящие надувные каучуковые покрышки для велосипеда появились в 1888 году стараниями шотландца Джона Данлопа (знакомая фамилия, неправда ли?)) Именно после изобретения каучуковых шин на велосипедах стало действительно удобно ездить, без постоянных трясок на повсеместном бездорожье (ах да, мы и забыли, что дорог тогда тоже не было=)) В 90е годы XIX столетия велосипеды обрели небывалую популярность, а фирма Данлопа обеспечила себе безбедное существование на долгие годы вперёд - о её популярности можно судить даже по тому, что автомобильные шины Dunlop даже сегодня считаются одними из лучших, а фирма является одной из крупнейших в мире! Ниже - собственно сам Джон Данлоп со своим изобретением =)

Стоит заметить, что хотя велосипеды того времени уже выглядели практически как современные, сделаны они были всё ещё из обычной, подверженной коррозии стали (нержавейку тогда ещё не умели варить), тем более что раму не красили. Поэтому за каждым велосипедом требовался тщательный уход после каждой поездки, а инструкция о том, как это делать (чистка, смазка, промывание бензином или керосином и т.д.), занимала в 1895 году целых 4 страницы)

В 1895 году был изобретён первый лежачий велосипед - лигерад, а в 1914 году компания Пежо начала массовое их производство

В 1898 году появилось ещё одно усовершенствование, без которого просто не представляю как люди ездили раньше, - тормоза)) Первоначально это был педальный тормоз и механизм свободного хода, позволявший не крутить педали, когда велосипед катится. Примерно тогда же появились и ручные тормоза, но популярность они обрели далеко не сразу. Так выглядят современные дисковые гидравлические тормоза

Начало XX столетия ознаменовалось появлением первого механизма переключения скоростей, но он был совсем непрактичным - на заднем колесе располагалось две звёздочки, по одной с каждой стороны) Представьте себе, что для переключения скорости надо было "всего лишь" остановиться, снять цепь, открутить заднее колесо, перевернуть, снова прикрутить и надеть цепь))

Следующим механизмом переключения скоростей стал изобретённый в 1903 году "планетарный механизм". Если кратко, то основывался он на вращении нескольких малых шестерёнок вокруг центральной, "солнечной" шестерни. Более глубже рассматривать планетарный механизм не вижу смысла, скажу только, что на основе него впоследствии был создан автомобильный дифференциал)

Знакомая нам велосипедная система переключения передач появилась только в 1950 году стараниями известного и популярного в то время итальянского велогонщика Туллио Кампаньоло

С этого момента велосипед, в принципе, полностью принял привычный для всех нас облик. После этого изменения были уже некардинальными, в основном касательно более лёгких материалов для рамы (в 1974 году начались массовые продажи велосипедов из титана, в 1975м - из углепластика) и альтернативных механизмов переключения скоростей (например, введение индексной системы переключения передач в начале 90х)

Понятное дело, что популярность велосипедов померкла с появлением автомобилей, первое время велосипедистов считали одной из главных помех на дороге, а в 40х годах в США велосипеды и вовсе считались детскими игрушками, но, как это ни странно, с конца 60х годов этот двухколёсный вид транспорта вновь начал набирать популярность, в основном в связи с популяризацией в развитых странах здорового образа жизни и осознания важности экологических проблем человечества

О популярности велосипедного транспорта сегодня говорит даже обилие специальных парковок в европейских городах. Вот, например, трёхэтажная велосипедная стоянка в Амстердаме =)

Пара интересных фактов о велосипедах:

В настоящее время существует около 15 видов велосипедов для различных нужд и условий применения;
- самой "велосипедной" страной Европы является Дания, средний житель которой проезжает в год почти 900 километров на велосипеде;
- во многих европейских городах велосипед можно взять напрокат прямо на вокзале, а в Копенгагене и некоторых других городах их вообще дают напрокат бесплатно, причём на любой срок (вероятность "угона" нивелируется благодаря своеобразной раскраске);
- в Амстердаме есть специальная гостиница для велосипедистов с собственной веломастерской и программой велосипедных экскурсий;
- 95% всех велосипедов производится в Китае - в основном благодаря тому, что большинство велопроизводителей перенесли производство в эту огромную страну с дешёвой рабочей силой;
- рекорд скорости на велосипеде составляет 268,83 км/ч и был установлен Фредом Ромпельбергом из Нидерландов на Бонневильской соляной равнине в США, штат Юта - в установлении рекорда голландцу "помог" едущий впереди гоночный автомобиль, "прорезающий" велосипедисту воздушный поток;
- самый большой в мире велосипед - "Франкенсайкл", высота которого составляет 3,40 метра, а диаметр колеса - 3,05 метра, - был построен калифорнийцем Дэйвом Муром в 1989 году;
- самый большой в мире трёхколёсный велосипед " Диллон Колоссал " также собрал Дэйв Мур, в 1994 году) Диаметр задних колёс составлял 3,35 метра, а переднего - 1,77 метра;
- самый длинный велосипед появился в 1988 году в Новой Зеландии стараниями Терри Тессмана - 22,24-метровый велосипед был рассчитан на 4 человека и весил 340 килограммов;
- а ведь есть чудаки и повеселее Дэйва Мура и Терри Тессмана) Я говорю об австралийце Невилле Паттене, собравшем в 1988 году самый маленький в мире велосипед, диаметр колёс которого составлял всего 1,9 см! Не знаю как, но он проехал на своём творении больше 4х метров))))
- ещё один минималист, швед Питер Розенталь в 1996 году собрал самый маленький в мире одноколёсный велосипед высотой 20 сантиметров и диаметром колеса 1,8 см! Швед также проехал на своём "чуде" 4 метра)) Видимо о практичности своих изобретений ни он, ни все остальные вышеперечисленные неординарные личности не думали =)

Старинный велосипед в свое время стал настоящим прорывом в мелкой транспортной отрасли. Его изобретение приписывают различным людям. Имеется версия, что проекты с цепной передачей и парой колес принадлежат еще Леонардо да Винчи. Патент на изобретение в 1814 году получил немецкий барон Карл фон Дрез. Модель выполнялась из дерева и не имела педалей, для того чтобы ехать, необходимо было отталкиваться ногами от земли. Бытует мнение, что подобный аппарат создал русский умелец Ефим Артамонов (на 14 лет раньше немецкого коллеги), однако он его не патентовал. При этом первый велосипед проехал порядка 5 тысяч километров, изготовлен также был из дерева.

Усовершенствование

Конструктор из Германии Дрез создал в 1817 году старинный велосипед, который по факту представлял собой деревянный самокат, оборудованный седлом и рулем. Изобретение назвали в честь создателя «дрезиной». Этот термин используется до сих пор по отношению к некоторым самоходным машинам.

В сороковых годах девятнадцатого века аппарат подвергается модернизации, благодаря усилиям Кирка Патрика Макмиллана (кузнеца шотландских кровей). Бывший ранее велосипед без педалей оснащается металлическими стержнями, фиксируемыми на заднем колесе. С помощью них можно было приводить машину в движение посредством ног. Сам водитель располагался между передним и задним колесом, корректируя направление при помощи руля, взаимодействующего с передним ободом.

Стоит отметить, что инженер Томпсон вскоре предоставил надувные шины, которые на то время не приобрели популярности, по причине своего технического несовершенства. Массовое производство велосипедов с педалями и камерами началось после 1867 года.

Дальнейшее развитие

Свое название велосипед получил благодаря Пьеру Мишо, который запатентовал педальный привод, устанавливаемый на переднем колесе. В конце 19 века популярными стали модели «пенни-фартинг», названные так по аналогии диаметров монет между собой (пенни меньше фартинга). Педали устанавливались на большом переднем колесе. Седло располагалось сверху них. Поскольку такое транспортное средство имело смещенный центр тяжести, велосипед с большим передним колесом считался довольно опасной модификацией, езда на которой требовала внимания и сбалансированности ездока.

Альтернативой этому устройству стали трехколесные модели, быстро завоевавшие популярность. Следующей стадией развития велосипеда можно считать применение металлического колеса с внутренними спицами. Подобное изобретение было предложено в 1867 году Эдуардом Каупером. Буквально через пару лет транспортное средство оборудовали рамой, а в конце 70-х появилась цепная передача (изобретатель - англичанин Лоусон).

Конец 19-го столетия

На смену пенни-фартинг и аналогичным моделям пришел велосипед, отдаленно напоминающий современные модификации. Изготовил его английский умелец Джон Кемп Старли в 1884 году. Машина получила название «Скиталец» (Rover). Через 12 месяцев началось серийное производство этой версии. Агрегат имел цепную передачу, одинаковый диаметр колес, водительское кресло вынесли на середину, между фронтальным и задним ободом. В дальнейшем компания Rover занялась производством автомобилей и другой техники, вплоть до 2005 года, после чего обанкротилась.

В 1888 году шотландским инженером Данлопом были предложены шины из каучука, мягче и комфортнее. Надежные камеры по сравнению с резиновыми аналогами, быстро получили популярность. Если старинный велосипед сравнивали с «трясучкой» для костей, то теперь езда стала гораздо плавнее и удобнее.

Золотая пора

Расцветом в развитии двухколесной техники без мотора считаются 90-е годы девятнадцатого столетия. Связано это с появлением педального тормоза, а также приспособления свободного хода, что позволяло не крутить педали без необходимости. Вскоре появился ручной тормоз, но его массовое применение началось несколько позже.

Первый велосипед складного типа был изготовлен в 1878 году, а уже в следующем десятилетии изобрели алюминиевые конструкции. Транспортное средство с педалями, на котором можно было передвигаться в лежачем или полулежащем положении, изобрели в 1895 г. Подобная модификация получила название «рикамбент». Его массовым производством через несколько лет после презентации занялась компания «Пежо».

Что изменилось в начале 20-го века?

Старинный деревянный велосипед в начале 20-го столетия давно канул в небытие. В 1915 году появились модели, оборудованные задней и фронтальной подвеской. Основное их предназначение - использование для нужд итальянской армии. Через десяток лет появляются в устройстве подшипники шарикового типа, многоскоростные втулки, конвейерный метод сборки, регулятор скоростей на цепном приводе и стальные трубы с ножными тормозами.

Первые механизмы переключения передач были далеки от совершенства. На заднем колесе монтировались специальные звездочки с обеих сторон. Чтобы переключить скорость, необходимо было останавливать технику, снимать и переворачивать колесо. Кроме того, требовалось регулировать положение и натяжку цепи.

Современная история развития велосипеда

Служащий прототипом для современного устройства переключения скоростей, был изобретен в 1903 году, однако распространение получил почти через 30 лет. Более современная модификация переключателя передач изготовлена итальянским велогонщиком Тулио Кампаньоло (1950 год), который впоследствии стал известным производителем веломашин.

В 74-м году прошлого столетия появляются модели велосипедов из титана, немного позже - из углепластика. Специальный компьютер, позволяющий отслеживать параметры нагрузки, скорости и времени, вышел в 1983 году.

Старинный велосипед пользовался успехом, по причине отсутствия альтернативных вариантов. В двадцатом веке популярность рассматриваемой техники была нестабильна. Это связано с развитием автомобилестроения и изобретением Мода на веломашины появилась снова, во многом благодаря и защите экологической системы. В качестве основного транспортного средства сейчас чаще всего велосипед используют жители европейских стран. Самыми активными пользователями считаются жители Дании и Голландии. В среднем датчанин проезжает на велосипеде порядка 900 километров в год, житель Нидерландов - 850 км. В Германии и Бельгии этот показатель равняется 300 км. Менее используемой техника является в Южной Европе. Например, среднестатистический испанец преодолевает на ней всего 20 километров.

Особенности

Политика правительств разных стран, направленная на развитие велостроения, позволяет популизировать это вид транспорта, улучшить состояние здоровья населения, разгрузить центральные улицы от плотного потока машин и сохранить экологию. В Китае, Индии и многих других странах велосипед считается основным средством передвижения. Это связано с его маневренностью на узких улочках и доступностью по цене. Бывали случаи, что власти запрещали передвижение на этом виде технике, дабы не препятствовать проезду машин. Например, в Шанхае (2003 год) был введен запрет на несколько месяцев.

Ниже приведены некоторые интересные факты, связанные с историей развития двухколесных агрегатов без моторов:

• Велосипед без педалей изобретен еще в 1814 году, изготовлен из дерева, передвигаться на нем можно было, отталкиваясь от земли ногами.
• Первая была проведена в пригороде Парижа (дистанция составила 2 километра, 1868 год).
• В России массово модели с цепной передачей начали появляться в 1880 году.
• Существенный рывок в развитии велосипедов произошел в 1884 году. Ветеринар из Шотландии Данлоп придумал Изначально он пытался наполнить ее водой, но это значительно снижало скорость. Затем изобретатель задул в нее воздух и придумал специальный клапан, предотвращающий выход смеси обратно.
• Основным современным производителем велосипедов считается Китай, поскольку там расположено большинство мощностей (порядка 95 % продукции).

Критерии выбора

При выборе велосипедного транспорта необходимо учитывать ряд параметров. Во-первых, необходимо определиться с местом основного передвижения (город или проселочная дорога). Во-вторых, нужно учитывать возраст и пол будущего владельца. Кроме того, рама должна подходить по росту и весу человека. С учетом всех этих факторов вы сможете подобрать двухколесную технику, обеспечивающую безопасность, надежность и комфортность передвижения.

Какими бывают виды современных велосипедов?

Старинный трехколесный велосипед сейчас можно встретить разве что в музее. Современные аналоги можно условно разделить на три вида:

1. Горные модели. Они предназначены для перемещения по пересеченной местности, горам и бездорожью. Качественные модификации этого типа считаются самыми популярными, надежными, прочными и долговечными. Некоторые версии оснащены парой амортизаторов (двумя подвесами). Несмотря на то что такая машина тяжелее стандартной вариации, она показывает лучшие показатели при езде по неровной поверхности.
2. Велосипеды шоссейного типа. Эти модификации легче, имеют колеса большего диаметра с узкими шинами. Модель оборудована заниженным рулем, что позволяет принять аэродинамическое положение водителю, вследствие чего улучшаются скоростные показатели.
3. Смешанные варианты. Такие велосипеды объединяют лучшие качества рассмотренных выше аналогов, предназначены для езды за городом и в нем, но не подойдут участникам спортивных заездов.

Итог

Развитие велосипедной техники происходило не одно столетие. В разработке и создании этого приспособления приняло участие много изобретателей и умельцев. В итоге велосипед стал не просто развлечением, а полноценным транспортным средством.