Спустя двести лет: время изобретать велосипед

Велосипед считается одним из самых консервативных технических устройств. Как его изобрели, так и «забыли» про необходимость дальнейшего развития. Ироническая присказка «Изобрел велосипед!» означает, что на самом деле изобретать здесь больше нечего. Так ли?! Через двести лет после появления первого велосипеда появились принципиально новые разработки, способные резко изменить педальную машину, знакомую десятку поколений.

Эксперт по велотехнике Фриц Винклер (Fritz Winkler) предлагает такой мысленный эксперимент: поставить рядом автомобиль двадцатых годов прошлого века и современный, а также поставить рядом велосипеды тех же эпох. У автомобилей — разительные отличия, у велосипедов — почти никаких.

Лишь два принципиальных новшества добавились к конструкции велосипеда после того, как его в 1817 году изобрел баденский чиновник по делам лесничеств Карл фон Дрез (Karl von Drais). Это цепная передача и дутые шины. Оба новшества — из того же XIX века. Шины с надувными камерами создали независимо друг от друга два шотландца, Роберт Томсон и Джон Данлоп, а цепную передачу придумал учитель физкультуры из Штутгарта Йоханн Фридрих Трефц (Johann Friedrich Trefz). После их инноваций — ничего дерзостно нового!

Обидно, но «беговая машина» (как назвал свою конструкцию фон Дрез) словно бы застыла в своем развитии. Зато на черте двухсотлетия — долгожданный прорыв. Появился целый букет изобретений, значительно меняющих и педальную технику, и ее предназначение.

Дрезина Карла фон Дреза, 1817 г. Изображение: Википедия

Велосипед без шин

Первые велосипеды тоже были без шин, потом их обули в надувную резину, что значительно повысило комфортность езды. Но с резиновой «обувью» пришла и такая неизлечимая болезнь, как проколы и спущенные камеры.

Пружинную насадку на колеса, заменяющую обычные шины, изобрели в лаборатории конструкционной техники и каркасных сооружений Университета Ростока. Резиновая часть остается только для контакта колеса с землей. Узкую замкнутую полоску резины соединяет с ободом спиральная пружина из карбона. Это RunFlat-шины, то есть «шины бесконечного бега», не нуждающиеся во внутреннем давлении, герметизации, подкачке воздуха.

Иную «безвоздушную» конструкцию (Air Free Concept) разработал производитель шин Bridgestone: колеса с двойным ободом. Внешний широкий обод соединяется с внутренним, более узким, особыми спицами. Спицы выполнены из композитных смол и отличаются невероятной прочностью. К тому же они изогнуты плавным зигзагом. Благодаря зигзагообразной форме спиц велосипед подпружинен, хотя движется на твердом ободе.

Bridgestone обещает поставить на рынок первые партии бесшинных велосипедов в 2019 году. А пока доводит кинематику колес. Первые испытания показали беспроблемную езду со скоростью, увы, пешехода — не более шести километров в час. Сейчас гарантированная скорость в четыре раза выше. Для спортивных гонок не годится, для прогулок — пожалуйста.

Фото: BS Air Free Concept / Bridgestone

Фото: BS Rad-Air Free Concept / Bridgestone

Без цепи

Один американский энтузиаст построил велосипед без цепи, вернув, как в древних конструкциях, педальный привод непосредственно на заднее колесо. Избавиться от цепи, которая поглощает часть мускульных усилий ездока и в самый неподходящий момент рвется, — заманчивая цель.

Но раскручивать заднее колесо неудобно, для этого нужно «положить» велосипедиста животом на раму.

Поэтому более перспективны другие разработки. Например, карданная передача. Это устоявшееся название, хотя и неточное: вращательное движение от педалей заднему колесу передает продольный вал. Но это не карданвал, поскольку у него нет карданных соединений (так называемых шарниров Гука). Здесь на концах вала два шаровых соединения — с педалями и задним колесом. Они и передают вращательный момент.

Вальный привод Sussex на велосипеде. Фото: Википедия

Электрическую передачу разработала и внедрила немецкая (бывшая гэдээровская) компания MIFA, специально для электровелосипедов.

Электровелосипеды (E-Bikes или Pedelecs) сочетают силу ног ездока с силой электродвигателя. Электронное управление включает двигатель, когда ездок крутит педали, и останавливает, когда педали неподвижны. Поддержка со стороны электромотора позволяет без особых усилий развивать скорость 25 километров в час, особые модели (S-Pedelecs) гоняют почти с автомобильной скоростью — 45 километров в час.

Аккумуляторы электровелосипедов, естественно, требуют перезарядки. Но современные технологии таковы, что расходы на перезарядку одни из самых низких в потреблении электричества и составляют в среднем один цент на сто километров пути.

Благодаря таким особенностям е-байки не без оснований рассматриваются как транспорт будущего. Хотя в настоящем они значительно дороже обычных велосипедов.

Велосипед-оригами

В поездах мюнхенской городской электрички (S-Bahn) проходят любопытные испытания: провоз велосипедов в качестве ручного багажа.

Это современное поколение складных велосипедов, получивших в немецком языке новое название: Faltrad. Прежние складные конструкции назывались Klapprad. В чем различие? Klapprad складывается по одному «сгибу», как правило, в середине рамы. Faltrad складывается многократно, как оригами: «колесо в колесо», «педаль в педаль», «седло в руль» и прочие хитроумные трюки. Сложенный велосипед помещается в багажную сумку, что позволяет не только велосипедисту ездить на велосипеде, но и наоборот.

Фото: brompoton.com

Представителями «складного велосипедного движения» в Германии являются предприятия Bernds (ему, в частности, принадлежит конструкция складного тандема) и Riese und Müller. В 1970-е годы велосипеды «одинарной складки» были безумно популярны в ФРГ, а в 1980-е годы — в ГДР. Затем их доля на рынке резко упала. Но приходят велосипеды-оригами, спрос на которые, по прогнозам, в следующем десятилетии будет нарастать.

Складной велосипед в сложенном положении. Фото: bernds.de

Фото в анонсе: Cristina Gottardi / unsplash.com


Читайте также:

Елена Шлегель

Редактор. Пассау


Поделиться
Отправить
Класс