Кто первый изобрел велосипед в мире

Хорошо забытое старое

Сегодня рынок электровелосипедов по темпам роста не уступает сегменту своих старших собратьев — электромобилей. Только в 2016 году во всем мире было продано чуть меньше 35 млн электровелосипедов — 93% пришлось на Азиатско-Тихоокеанский регион. Однако их популярность растет не только в Азии, но и по всему миру — например, в США в прошлом году зафиксировали двукратный рост продаж. Российский рынок, по мнению экспертов, довольно скромный — в год продается порядка 10 тысяч электровелосипедов — но он тоже активно развивается.

На велосипеды с электрическим приводом уже во всю пересаживаются государственные службы по всему миру: например, полицейские штата Висконсин последовали примеру своих малазийских коллег и патрулируют город на новом транспорте. Появляются городские сервисы для аренды вроде «Велобайка», но уже для электровелосипедов — это сети велопроката, которые можно встретить во многих крупных городах во всем мире. Они позволяют брать электровелосипед в аренду на одной станции и оставлять его в другой части города так, чтобы им мог воспользоваться кто-то другой.

Более того, появляются предложения о том, чтобы включить электровелосипеды в классификацию Европейского союза велосипедного спорта (UEC) и добавить новые дисциплины к обычным заездам и соревнованиям по горным велогонкам.

Попробуем немного «отмотать назад» и разобраться в том, как электровелосипед проделал путь от экспериментального изобретения до популярного атрибута жизни в большом городе.

Фото: AIRWHEEL R8

Велосипед: начало

Изобретение велосипеда в известном нам виде и оснащение его подобием электрической тяги произошло в течение одного столетия. Однако этому предшествовали почти 400 лет попыток собрать транспортное средство, приводимое в действие без какой-либо дополнительной помощи.

По данным Международного велосипедного фонда (IBF), в 1418 году итальянский инженер Джованни Фонтана (Giovanni Fontana) построил устройство с четырьмя колесами, которые приводились в движение благодаря веревке, соединенной с ними зубчатым колесом.

Фото: Giovanni Fontana PD

Существует также миф о некоем чертеже Леонардо да Винчи, на котором изображен практически современный велосипед. Однако, исследования доказывают, что эскизы, неожиданно найденные в 1974 году, — подделка.

Еще одна мистификация — французское изобретение, которое представляло собой игрушку-качалку с колесами. Прототип велосипеда с рулевым управлением без педалей якобы собрал граф де Сиврак (Comte Mede de Sivrac) в 1791 году. Однако, как выяснилось много позднее, эта история была легендой, придуманной журналистом. Графа-изобретателя велосипеда с таким именем никогда не существовало.

Первое подобное устройство, существование которого подтверждается патентом, — «машина для бега» за авторством барона Карла фон Дреза. Есть мнение, что к его появлению привело извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году. Из-за облака пепла погиб урожай на прилегающих территориях, а за ним от голода — и лошади. Заправлять в повозки стало некого, что и натолкнуло барона на мысль об индивидуальном транспорте, управляемом человеком.

По своей сути изобретение было ближе к двухколесному самокату и никогда не существовавшему велосипеду графа де Сиврака. Одно из названий устройства — «Draisienne» — дано ему в честь изобретателя фон Дреза. Кстати, дрезина, которая до сих пор используются для передвижения по рельсам, также носит имя барона.

Фото: Gun Powder Ma CC

Идею деревянного двухколесного транспорта подхватили энтузиасты со всего мира. В следующие десятилетия в патентные службы поступали десятки обращений от людей, которые пытались «изобрести велосипед заново» или предлагали модификации оригинальной концепции. Среди патентов того времени, существенно повлиявших на устройство обычного велосипеда, стоит отметить шарикоподшипники и педальный механизм — до 1839 года у «машин для бега» не было педалей. Шотландец Киркпатрик Макмиллан (Kirkpatrick MacMillan) добавил к велосипеду Дреза педали, приводившие в движение заднее колесо с помощью металлических стержней и шатунов.

В следующие десятилетия изобретатели модифицировали прототип велосипеда, добавляя хорошо известные сегодня детали: колеса со спицами, цепную систему, каучуковые шины, систему торможения. На какой-то момент лидерами на рынке стали так называемые «пенни-фартинги» — велосипеды с большим передним колесом.

Фото: Unknown Author CC

В то же время началась история мотоциклостроения. Прошлое электровелосипеда и мотоцикла тесно связано — оно уходит корнями в необходимость автоматизировать движение велосипеда. Первые патенты на двигатели внутреннего сгорания были зарегистрированы во второй половине XIX века — прототипы будущего мотоцикла тогда использовали паровые двигатели.

В 1860-е годы Сильвестр Ропер (Sylvester H. Roper) из США, которого считают «отцом мотоциклостроения», искал новое применение паровому двигателю. В результате этих поисков он создал первый двухцилиндровый паровой велосипед. Бак для воды находился под седлом, а котел — на месте педалей. По сохранившимся данным, модель страдала от ряда недостатков — шума, неприятного запаха и большого веса.

В 1884 году Ропер приступил к работе над второй версией своего велосипеда. Она была способна развивать максимальную скорость в 64 км/ч с дальностью поездки в 12 км. В 1896 году в возрасте 72 лет Сильвестр погиб, демонстрируя, как быстро может разогнаться его паровой велосипед на трассе.

Фото: Boston Daily Globe CC

В 2015 году паровой велосипед Ропера был продан на аукционе в Лас-Вегасе за 425 тыс. долларов.

В 1884 году Эдвард Батлер (Edward Butler) изобрел «бензиновый велосипед» — фактически современный мотоцикл. Интересно, что это произошло за два года до изобретения первого автомобиля Карлом Бенцем.

Изобретение электровелосипеда

Тем временем в 1886 году Фрэнк Джулиан Спраг (Frank Julian Sprague) разрабатывает первый работающий электродвигатель. На его основе он создает первую электрическую тележку и электрическую лифтовую систему.

Электрификация вообще была популярной темой в промышленности того времени — так же, как и велосипеды. 1890-е считаются «золотым веком» в истории велосипедов: появлялись первые крупные производители, расширялся рынок.

Тогда же был подан первый патент на велосипед с электрическим приводом. Его автором в 1895 году стал Огден Болтон (Ogden Bolton) из США. Патент предполагал установку электродвигателя на ступицу заднего колеса велосипеда. Источником питания выступала 10-вольтовая батарея, установленная на каркас рамы. Судя по документам, изобретение не имело ни системы передач, ни педалей.

Если велосипед Болтона и первые электрические двигатели остались задокументированными, то о существовании электротрицикла известно только из рисунков. По неподтвержденным сведениям в 1881 году французский изобретатель Густав Труве (Gustave Trouvé) оснастил британский трехколесный велосипед с рычажным механизмом электрическим приводом. Подробностей об этом транспорте сохранилось мало, но, по некоторым данным, механизм Труве был компактным и съемным.

Столь же мало информации сохранилось и об электровелосипеде с четырьмя массивными на вид источниками питания. Он был продемонстрирован на выставке Stenley Show в 1897 году. Утверждается, что велосипед был сконструирован британской компанией Humber.

Фото: Jules Beau CC

А патент первого полноценного электровелосипеда определенно принадлежит Осии Либби (Hosea W. Libbey) из Бостона. Его изобретение на два года младше электропривода Болтона. Электрический велосипед Либби был оснащен двумя двигателями, двумя батареями и двумя колесами. На ровной дороге работала только одна батарея, а при подъеме подключалась вторая. Основной идеей Либби была экономия энергии на сложном ландшафте.

Изобретение дополнительного колеса

Кстати, о колесах. Шквал патентов не привел к появлению серийного электровелосипеда, но косвенно вдохновил других конструкторов на изобретение «дополнительного колеса» для автоматизации обычного велосипеда. Это устройство — Auto-Wheel — крепилось к заднему колесу. Первая модель была представлена в 1909 году.

Auto-Wheel выпускали до конца 1920-х годов. Колесо позволяло разогнаться до 25 км/ч и фактически делало обычный велосипед мотоциклом. По этому принципу позже создавались мопеды — велосипеды оснащались компактными двигателями внутреннего сгорания. Кстати, и Auto-Wheel приводился в движение двигателем внутреннего сгорания. Так что говорить о нем в контексте электровелосипедов не совсем корректно.

Современным продолжателем этой идеи можно считать Electron Wheel — «электрическое колесо» с аккумулятором и датчиками, которые передают данные о скорости и состоянии заряда батареи в приложение для смартфона.

Первые электровелосипеды на рынке

Вернемся к главной теме. В 1920 году немецкая компания Heinzmann начала массовое производство электродвигателей для велосипедов. Первый был установлен на парный велосипед. Кстати, электровелосипеды под этим брендом выпускаются до сих пор, и в 2020 году Heinzmann отпразднует 100-летие.

В это время французский конкурент Heinzmann приступил к выпуску «электроциклетов». Такой транспорт мог разогнаться до 25 км/ч и проехать на одном заряде 30 км. Его слабым местом был вес — 75 кг.

В течение 30-х годов XX века число компаний, выпускающих электровелосипеды, расширилось. К ним присоединились Philips с моделями Simplex, Juncker и Gazelle. Первая появилась, когда Philips объединились с производителем обычных велосипедов (известно, что у этой модели была 12-вольтовая батарея).

Juncker весил 50 кг без батареи. На ее полный заряд уходил целый день, но этого хватало, чтобы проехать до 40 км со скоростью 18 км/ч. Для выпуска Gazelle Philips объединилась с еще одним производителем, который также до сих пор в строю.

Фото: Unknown photographer CC

Вторая мировая война на время остановила развитие индустрии. Но в то же время топливный кризис вызвал повышенный интерес к транспортным средствам с электроприводом в качестве альтернативы автомобилям с бензиновым двигателем. В течение этого кризиса изобретатель Аргирис Стефанос (Argyris Stefanos) подал патент, который содержал заметные улучшения существующей технологии: парные батареи располагались по обеим сторонам заднего колеса — это улучшало поперечный баланс.

Еще одна важная веха в истории всех велосипедов, которая затрагивает и развитие электровелосипедов, — разработка итальянским велогонщиком Туллио Кампаньоло (Tullio Campagnolo) переключателя передач. Он представил изобретение на Миланской выставке в 1949 году. Прототипы устройства разрабатывались с начала 1900-х, но они были слишком сложными и неэффективными.

Фото: Brooklyn Museum CC

В 1946 году Бенджамин Боуден (Benjamin Bowden), который занимался проектированием дизайна автомобилей, на ярмарке в Лондоне представил прототип «велосипеда будущего». В духе времени он был с электроприводом.

Эта модель носила имя Classic. Ее устройство позволяло накапливать энергию при движении по склону и подключать привод для ее использования при движении в гору. Батареи были спрятаны внутри широкой рамы.

Однако, это был всего лишь прототип, и Великобритания не выделила денег на проект. В 1950-х Боуден переехал в Мичиган. Здесь ему удалось привлечь необходимые средства, но он все же отказался от электропривода.

Чтобы обеспечить коммерческий успех своему изобретению, Боуден сохранил футуристический дизайн и дал проекту «космическое» имя Spacelander — это отвечало духу «космической гонки», разгоравшейся в то время.

Модель оказалась одной из самых дорогих на рынке США и к тому же непрактичной — рама была хрупкой и быстро ломалась. В результате производство было остановлено, а Боудену удалось продать всего несколько сотен Spacelander’ов.

Позже права на выпуск были выкуплены для переиздания легендарного байка, но это уже никак не связано с историей электровелосипедов.

Азиатское чудо

Интерес к электроприводам ослабел вскоре после окончания топливного кризиса, и в течение 30 лет электровелосипеды оставались в тени.

Все изменилось, с вовлечением в эту сферу японских технологий. В 1970 году Panasonic выпустил свой первый электровелосипед. Основатель компании лично презентовал эту модель. За ней последовало еще несколько разработок, но они так и не стали серийными. Проблема заключалась в слишком тяжелых аккумуляторах. До следующего рывка пришлось ждать почти 20 лет.

Важной для развития электровелосипедов вехой стало то, что на нее обратили внимание власти Китая. Это произошло еще в 1960-х, и уже в 70-х поступил заказ на первую партию электровелосипедов — внешне они были похожи на французские электроциклеты.

В следующем десятилетии в крупных городах — Шанхае и Тяньцзине — стали появляться первые местные производители. Тем не менее, годовое производство электровелосипедов составляло менее 20 тысяч штук в год на миллиард жителей. Всплеск интереса продолжался всего несколько лет, а затем угас по нескольким причинам. Во-первых, батареи все еще не могли удовлетворить требования потребителей: они были тяжелыми и не предполагали поездок на большие расстояния без подзарядки. Во-вторых, цена электровелосипедов была достаточно высокой по сравнению с бензиновыми мотороллерами.

Ситуацию изменил технологический прорыв, но уже на Западе. В 1989 году европеец Майкл Куттер (Michael Kutter) разработал систему ассистирования педалированию. Датчик системы реагировал на скорость движения педалей и автоматически включал мотор-колесо электровелосипеда при начале вращения. Такая технология применяется и в современных электровелосипедах.

Тогда же, в 1989 году, возникла еще одна инновация — Sanyo Enacle стал первым велосипедом с электроприводом и никель-кадмиевым аккумулятором. Технология получила развитие с выходом Sinclair Zike. Это был суперкомпактный электровелосипед, но он «провалился» из-за подрядчика, который не справился с запланированным объемом выпуска. А в 1991 году Sony и Asahi Kasei выпустили первый коммерческий литий-ионный аккумулятор. Он был компактнее и легче других источников питания.

Стремление китайского правительства к использованию новых источников энергии и улучшению экологической ситуации в стране дали толчок к расцвету индустрии. К 1999 году лицензии на производство электровелосипедов получили компании в Шанхае, Тяньцзине, Цзянсу, Чжэцзяне, Хэбэе и других провинциях. При поддержке правительства за менее чем 10 лет в стране появилось 480 местных производителей.

В то же время правительство ввело классификацию электровелосипедов — ими признавали двухколесные транспортные средства с электроприводом, которые весят менее 40 кг и имеют максимальную скорость в 20 км/ч. Так электровелосипеды стали полноправными участниками движения, при этом для управления ими не требовались какие-либо документы и удостоверения.

Жители Китая стали активно пересаживаться на новый вид транспорта и вывели страну в мировые лидеры по производству электровелосипедов.

Обратно на Запад

В Европе и США интерес к электровелосипедам снизился со времен «Classic» Бенджамина Боудена. Тем не менее, даже в годы затишья здесь «сияли» свои звезды. Например, лидером немецкого рынка в 70-е был Solo Electra — первый серийный электровелосипед, выпущенный в 1973 году. На нем стоял двигатель Bosch, а на одном заряде можно было проехать до 37 км.

Если говорить про современный период развития отрасли, то именно азиатский рынок и популярность электровелосипедов в Китае и натолкнула европейские и американские компании на мысли об обновлении своего модельного ряда.

Велосипед Артамонова: история и современность

В русской истории было немало неоцененных и не заслуженно забытых изобретений, которые получали признание лишь после того, как были повторно открыты и внедрены на Западе. К числу таковых относится и изобретение велосипеда русским крепостным мастером Ефимом Михеевичем Артамоновым. Его изобретение, сделанное в самом начале XIX века, как это часто бывает, оказалось не востребовано в России.

Но уже в 1818 году немецкий профессор барон Карл фон Дрез запатентовал первый двухколесный самокат. Самокат Дреза, в целом, выглядел как велосипед. Он включал руль и два колеса. Однако рама была деревянной, и конструкция не предполагала педалей. Изобретатель назвал свое устройство «машиной для бега» (Laufmaschine), поскольку для приведения его в движение необходимо было отталкиваться ногами от земли.

В 1839–1840 годах шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан добавил к изобретению Дреза педали и седло, тем самым, создал велосипед, похожий на современный. Педали приводили в движение заднее колесо, с которым они соединялись металлическими стержнями, переднее колесо управлялось рулем.

В 1862 году лионский мастер Пьер Лалман, ничего не знавший об изобретении Макмиллана, оснастил самокат педалями на переднем колесе. Уже через два года в Лионе начался массовый выпуск велосипеда Лалмана.

В Россию велосипеды попали из Европы как иностранное изобретение. И почти никто из наших соотечественников не знал, что еще за несколько десятилетий до просвещенных европейцев это устройство изобрел уральский крепостной «холоп Ефимка сын Артамонов». Впрочем, обо всем по порядку.

Откуда мы знаем об Артамонове и его изобретении?

Впервые предание об Артамонове и его велосипеде упоминается в книге В. Д. Белова «Историческій очеркъ уральскіхъ горныхъ заводовъ» за 1896 год. Там говорится, что во время коронации Павла I в 1801 году Артамонов «бегал на изобретенном им велосипеде», за что по повелению императора «получил свободу со всем потомством». Автор при этом не ссылается на какие-либо письменные источники, но поскольку он происходит из семьи потомственных служащих нижнетагильских заводов, то, возможно, указанные сведения были заимствованы им из устных преданий.

Кроме того, в сообщении Белова бросается в глаза существенная фактическая ошибка: в 1801 году, как известно, вступил на престол не Павел I, а его сын Александр I. Возможно, это просто случайная описка.

В 1910 году сообщение Белова повторяет краевед И. Я. Кривощеков в «Словаре Верхотурского уезда Пермской губернии», одновременно устраняя указанную неточность: «Мастеровой уральских заводов Артамонов в 1801 г. во время коронации бегал на изобретенном им велосипеде, за изобретение Александром I ему была дарована свобода от крепостной зависимости со всем потомством».

Артамонов на коронации. Рисунок

После этого упоминания об Артамонове и его велосипеде появляются лишь в советское время. В 1948 году в книге «Русская техника» В. В. Данилевский автор не только повторяет рассказ об участии Артамонова в коронации Александра I, но и сообщает, что изобретатель будто бы приехал с Урала в Москву на изобретенном им велосипеде. В примечании Данилевский также добавляет, что в Нижнетагильском музее хранится железный велосипед, приписываемый Артамонову.

В более поздних публикациях, прежде всего, А. К. Шварца, об Артамонове появляются дополнительные подробности: полное имя Артамонова — Ефим Михеевич, годы жизни, некоторые эпизоды биографии, маршрут его «велопробега» и даже другие изобретения мастера — «водяная мельница» для откачки воды из барж.

Наконец, информация об Артамонове попадает в Большую советскую энциклопедию. Если в издании 1950 года сообщается, что «имя и годы жизни неизвестны», то в 3-м издании БСЭ за 1970 год у него появляются инициалы и даты жизни со ссылкой на работу А. Г. Козлова «Творцы техники на Урале» 1954 года издания.

Биография изобретателя

Ефим Михеевич Артамонов родился в 1776 г., в семье Михея Артамонова — крепостного специалиста по строительству барж. Мальчик пошел по стопам отца и со временем стал специалистом по работе с металлом. В 1790 г. Михея Артамонова отправили на Старо-Уткинскую пристань на Чусовую, где строили баржи. А его сын, Ефим, был приписан к демидовскому Нижнетагильскому заводу, где готовили металлические крепления.

Годом создания велосипеда Артамонова или его прототипа, видимо, следует считать 1800 год. По крайней мере, А. К. Шварц приводит говорящее об этом свидетельство документов, правда, не давая прямой ссылки на источник: «холоп Ефимка сын Артамонов розгами бит за то, что в день Ильи пророка года 1800 ездил на диковинном самокате». Происшествие имело место в Екатеринбурге, где Ефим, бегая на «самокате», пугал встречных лошадей, которые в испуге на дыбы становились, кидались на заборы, причиняя увечья пешеходам. Самокат Артамонова, построенный на Нижнетагильском заводе, был железный. Он имел два колеса, причем переднее колесо было почти в три раза больше заднего. Колеса были скреплены изогнутой металлической рамой. Самокат приводился в движение ногами путем поочередного нажима на педали, которые крепились к переднему колесу.

Передвижение на таком «самокате» было нелегким делом. Из-за большого переднего колеса при спусках под уклон легко было опрокинуться через голову. А при подъемах в гору надо было «жать» изо всех сил ногами, чтобы велосипед не пошел обратным ходом.

В 1801 г. Артамонов решил поехать в Петербург. А. К. Шварц даже приводит некоторые подробности маршрута его движения. Из Нижнего Тагила умелец поехал в Пермь, а оттуда в — Казань. Затем он оказался в Санкт-Петербурге. Не исключено, что не весь маршрут Артамонов преодолевал «своим ходом». По рекам он мог двигаться на баржах. Так или иначе, уральский умелец добрался до столицы, а оттуда поехал в Москву, где была назначена коронация Александра I. Изобретение Артамонова понравилось императору и мастеровому, как мы уже знаем, пожаловали 25 рублей и дали вольную. Из Москвы Ефим Артамонов без происшествий вернулся в Нижний Тагил и начал совершенствовать свой самокат.

Пример Артамонова оказался заразительным. К лету 1802 г. в Нижнем Тагиле было наделано много самокатов, на которых рабочие собирались по примеру Ефима Артамонова поехать в столицу. Однако приказчики расценили это как кражу хозяйского железа: велосипеды были конфискованы и переплавлены, а виновные биты кнутом. Сам Артамонов был отправлен в ссылку и лишь в 1815 г. вновь появился на родном Пожвинском заводе.

Ефиму Артамонову приписывают и еще одно изобретение, а, точнее, техническое усовершенствование — «водяную мельницу», которая служила для откачки воды с баржи. Присоединение «водяной мельницы» к насосу позволило откачивать воду без участия рабочих, то есть конструкция прекрасно работала при движении баржи против течения. Однако при ее движении по течению насос почти переставал работать. Тогда умелец дополнительно установил на барже ветряную мельницу, которая позволяла насосу откачивать воду и при движении баржи по течению. Так, Артамонову, говоря современным языком, удалось автоматизировать процесс откачки воды.

О дальнейшей жизни изобретателя мало, что известно. Умер Ефим Михеевич Артамонов в Суксуне в 1841 г.

Легенда или быль?

Не все исследователи считают предание об Артамонове и его изобретении достоверным и доказанным. Многие из них указывают, что до нас не дошли документы, позволяющие надежно связать Артамонова и якобы изобретенный им велосипед.

Из этих сомнений произрастает гипотеза, что подлинным изобретателем велосипеда был некий Артамон Кузнецов, имя которого со временем ошибочно трансформировалось в фамилию. Сторонниками такого подхода являются, в частности, А. Г. Козлов и В. А. Блинов.

Существование Артамона Кузнецова надежно устанавливается по документам. Из письма министра юстиции П. В. Лопухина министру финансов графу А. И. Васильеву, датируемого 1804 годом, следует, что государь повелел выкупить из крепостной зависимости у Н. Н. Демидова крестьянина Егора Кузнецова с семьей и его племянника Артамона Кузнецова также с семьей. Там же сообщается, что означенный Егор Кузнецов представил Его величеству изобретенные им дрожки, но о заслугах Артамона Кузнецова не сообщается ничего. В заключении письма П. В. Лопухин сообщает министру финансов, что на его запрос Н. Н. Демидов сообщил, что готов безвозмездно освободить указанных крестьян, поскольку они «делами угодны Государю».

Историчность дяди и племянника Кузнецовых подтверждает и Ревизионная сказка 1795 года, согласно которой Е. Г. Кузнецов был приписан к Нижнетагильскому заводу Демидова, а А. Е. Кузнецов — к Выйскому заводу Демидова.

Таким образом, историчность Артамона Кузнецова не вызывает ни малейших сомнений, как и участие в его освобождении из крепостной зависимости Государя. Однако нет никаких свидетельств, что Артамон Кузнецов изобрел велосипед или иной механизм. Мы вообще ничего не знаем о его изобретательской деятельности.

Другие исследователи идут еще дальше в своем скепсисе относительно историчности Артамонова и его велосипеда. Так, Г. Н. Лист разработал развернутую программу проверки достоверности сообщений о велосипеде Артамонова.

Главным направлением проверки стал поиск сообщений об этом событии в различных исторических источниках — архивных документах, частной переписке и публикациях XIX века. Исследование не дало никаких результатов — никаких свидетельств найдено не было.

Следовательно, вопрос об источниках информации, на которые опирался В. Д. Белов, приводя рассказ об Артамонове, остается открытым. Другое направление исследования — атрибуция экспоната, демонстрируемого в Нижнетагильском музее в качестве «велосипеда Артамонова». Известно, что указанное изделие поступило в Нижнетагильский музей в 1923 г. при расформировании Верхотурского музея без сопроводительных документов.

Велосипед Артамонова в Нижнетагильском музее

Анализ химического состава изделия показал, что металл, из которого сделано колесо велосипеда, выплавлен в мартеновской печи. Отсюда, исследователи сделали вывод, что велосипед изготовлен не ранее 70-х гг. XIX века и не является оригинальным образцом начала XIX столетия. Является ли он копией с оригинального велосипеда Артамонова или имеет иное происхождение также остается неизвестным.

Обращает на себя внимание и другое: конструктивно экспонат музея напоминает английский велосипед «паук». Здесь возможно два варианта. Либо аутентичный «велосипед Артамонова» предвосхитил английскую модель, либо экспонат музея копирует не велосипед русского умельца, а современный времени изготовления зарубежный образец.

Велосипед-паук. Великобритания, 1880 год

Таким образом, мы можем констатировать, что вопрос о достоверности сообщений об изобретении первого в мире велосипеда в России начала XIX века остается открытым. Вместе с тем, как гласит известный логический принцип, не доказано, не значит, опровергнуто. Это лишь означает, что указанная проблема нуждается в дальнейших исследованиях и еще ждет своего разрешения.

Велосипед Артамонова в культурном пространстве современной России

Пока ученые спорят о степени достоверности сведений о жизни и деяниях Артамонова, «велосипед Артамонова» как культурное явление победоносно шествует по культурному пространству современной России.

Прежде всего, следует упомянуть о судьбе экспоната, который какое-то время считался оригинальным велосипедом Артамонова или, по меньшей мере, поздней, но точной копией с него. Как мы уже знаем, он поступил в Нижнетагильский музей в 1923 году без сопроводительных документов. Конструктивно экспонат очень похож на английский велосипед «паук», а химические особенности металла указывают, что он не мог быть изготовлен ранее 1870-х гг. Тем не менее, сегодня этот экспонат можно увидеть в музее истории техники «Дом Черепановых», который является структурным подразделением Нижнетагильского музея-заповедника «Горнозаводской Урал».

В 2006 году в Екатеринбурге на улице Вайнера был установлен памятник Артамонову. Скульптура изображает человека, сидящего на велосипеде. На основании памятника можно увидеть надпись, из которой следует, что человек верхом на велосипеде — это и есть изобретатель Ефим Михеевич Артамонов. Очевидно, что поводом к установлению памятника послужила легенда, что именно в Екатеринбурге в 1800 году Артамонов ездил на своем изобретении, пугая лошадей и прохожих, за что, как мы уже знаем, и был бит батогами.

Памятник изобретателю велосипеда в Екатеринбурге

В 2015 году памятник похожего вида появился и в самом Нижнем Тагиле на Зеленом бульваре.

Скульптура «Велосипед Артамонова» в Нижнем Тагиле

Еще шире «велосипед Артамонова» представлен в Сети. На соответствующий запрос можно получить сотни и сотни ссылок на различные тексты. В большинстве из них пересказывается биография изобретателя как установленный исторический факт, в других же рассказывается об этом как «историческом курьезе», легенде, не нашедшей своего подтверждения. Но не зависимо от этого количество текстов о велосипеде Артамонова продолжает расти и он остается, по меньшей мере, действительным фактом современной культурной жизни России, современного общественного сознания.

Литература:

1. Артамонов, Е. М. // Аризона — Аяччо. — М.: Советская энциклопедия, 1950. — (Большая советская энциклопедия: [в 51 т.] / гл. ред. С. И. Вавилов; 1949–1958, т. 3).
2. Артамонов, Е. М. // Ангола — Барзас. — М.: Советская энциклопедия, 1970. — (Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров; 1969–1978, т. 2).
3. Бљловъ В. Д. Пятый періодъ. Царствованія Александра I и Николая I // Историческій очеркъ уральскіхъ горныхъ заводовъ / Высочайше утвержденная Постоянная Совҍщательная Контора Желҍзозаводчиковъ. — СПб.: Тип. Исидора Гольдберга, 1896. — С. 62. — 179 с.
4. Блинов В. А. Загадка Артамона Тагильского // Рифей: Уральский литературно-краеведческий сборник. — Челябинск, 1985. — С. 115 — 126.
5. Данилевский В. В. Русская техника. — М.: Лениздат, 1948. — 550 с.
6. Козлов А. Г. Творцы техники на Урале: краткий биографический справочник / Анатолий Козлов. — Свердловск: Средне-Уральское книжное издательство, 1954.
7. Комшина (Смирнова) Татьяна, Клат Светлана Велосипед Артамонова: легенды и документы // газета «Уральский рабочий» от 14 и 18 марта 1987 года.
8. Кривощеков И. Я. Словарь Верхотурского уезда Пермской губернии с общим историческо-экономическим очерком и приложением карты уезда в границах по административному делению России в 1734 г. / сост. действ. чл. Имп. Рус. геогр. о-ва И. Я. Кривощековым. — Пермь: издание Верхотурского земства, 1910. — VIII, [4], 823, [1] с., [1] л. карт.
9. Лист Г. Н. Справка об изобретении в 1801 г. в России первого в мире железного педального двухколесного велосипеда // ГКБУ «Государственный архив Пермского края», Ф. Р-790, Оп. 5, Д. 1124.
10. Шварц А. К. Велосипеду 160 лет // Уральский следопыт. — 1960. № 3. — С. 74.

Автор: Алексей Владимирович Горюнов, кандидат философских наук, доцент кафедры философии и культурологии УлГПУ

Понравился материал?

Лучшая благодарность за нашу работу — это подписаться на наши каналы в социальных сетях и поделиться ими со своими друзьями!

Каким был первый велосипед

История создания первого велосипеда насчитывает не один век. А потому, достоверно утверждать, что тот или иной изобретатель в одиночку изобрел велосипед нельзя. Впрочем, споров по этому поводу существует немало. Ведь каждый пытается приписать эту заслугу человеку-земляку. Так, если вы подойдете с вопросом кто создал велосипед к шотландцу, то получите ответ – шотландец, мотивированный своими доводами, подкрепляемыми «доказательствами». Но истина заключается в том, что создали это чудо передвижения сразу множество изобретателей, так или иначе повлиявших на это событие, предлагая свои разработки и механизмы.

Джованни Фонтан – первый четырехколесный прототип современного велосипеда

Попытки изготовить транспортное средство, которое будет приводиться в движение посредством силового воздействия человека, прослеживаются на страничках истории уже очень давно. Так, еще в начале 15-го века (а точнее в 1418 году), изобретатель Джованни Фонтан сконструировал некое подобие велосипеда. Его механизм был прост: четыре колеса на двух осях (передние и задние), приводимые в действие веревкой, натянутой между шкивами. Популярности такое средство передвижение не завоевало, так как передвигаться на нем было как минимум не практично, да и время это не особо принимало изобретателей, пытавшихся облегчить жизнь людей.

Современный четырехколесный велосипед

Конец 15 века – первый чертеж устройства, похожего по принципу действия на велосипед. До сих пор достоверность датирования чертежа и его подлинность вызывает сомнения у историков, тщательно изучавших эту эпоху. Начиная с 1493 года (предполагаемой даты создания чертежа) до 1974 года это творение приписывали никому иному, как Леонардо да Винчи. Но благодаря ряду экспертиз, удалось установить то, что это не его творенье. Затем, когда эта информация была обнародована, были выдвинуты теории, о причастности к созданию чуда техники ученика Да Винчи. Информация тоже была опровергнута. Проводились и тесты на возраст, после которых эксперты сошлись во мнении – чертеж подделка.

Представители моделей начала 19-го века

1791 год породил еще один исторический миф. Именно в этом году, согласно патриотического мифа, учрежденного историком из Франции в 1891 году повествовал о создании первого велосипеда. Модель по легенде была следующая: Граф Комте де Сикрак создает целерифер, представленный привычной деревянной лошадью, которая оснащена колесами, пришедшими на замену полозьям. Уже в 1976 году, исследователь из Франции развеял это суждение, приведя собственные доводы и исторические факты. Так, Жан Сиврак из Марселя продал целерифер за границу. Это было четырехколесный скоростной тренажер, получивший название целерифер в 1817 году.

Еще одно историческое упоминание о велосипеде, появляется на страничках «Словаря Верхотурского уезда Пермской губернии» в 1910 году, описывая события 1801 года. Так, исходя из записи становиться понятно, что некий крепостной кузнец Евим Артамонов создал диковинное для того времени изделие. Оно представляло собой конструкцию из железа, оснащенную колесами, педалями, рулем и сиденьем. От современных представителей изобретение отличало лишь форма колес: заднее было вдвое меньше роста человека, а переднее – по диаметру вдвое превышало заднее. Согласно записям, Артамонов добрался на своем детище до Москвы, где изделие было передано в царскую коллекцию редких вещей, а со временем было утрачено. Других доказательств, кроме записей в словаре, способных подтвердить это суждение – нет.

Общепринято датировать первый аналог современного велосипеда 1817 годом. На фоне разразившегося голода и массового забоя лошадей, немецкий изобретатель барон Карл Дрез явил миру диковинное устройство. С виду, он напоминает велосипед, в современном понимании. Изготавливаемый из дерева, первый аналог имел свои недостатки. Так, необходимо было находить баланс, чтобы сдвинуть переднее колесо транспорта при повороте. В связи с чем, отрывать ноги от земли, теряя упор, было бы опрометчиво. Потому и не было педалей, как на нынешних представителях велосипедов. В движение устройство приводилось силой ног – для езды необходимо было отталкиваться от дорожного покрытия. Напоминает популярные в наше время беговелы. Принцип конструкции в дальнейшем совершенствовался, конструкция становилась сложнее, а дерево быстро отошло на задний план как материал для изготовления.

Идея первого велосипеда не особо прижилась в свое время. Это было обусловлено тем, что 1817 год отметился хорошим урожаем, что привело к увеличению прироста лошадей – незаменимого на тот момент типа транспорта. А велосипедисты, теряя баланс, не редко сбивали прохожих, что привело к запрету первых велосипедов. И только спустя 50 лет, велосипеды возвращаются вновь, уже улучшенными, и адаптированными под потребности людей.

Спустя 50 лет после создания первого аналога велосипеда

Более современная модель велосипеда, или как тогда было принято его называть «костетряса», появляется в 1863 году. Он был изготовлен из стали, и вся конструкция была хоть и более устойчивой, чем ее предшественники, но все же тяжелой. Еще одна сложность в эксплуатации такого вида транспорта, заключалась в дорожном покрытии – старушка Европа была устелена брусчаткой. Только представьте себе, как сильно тряс наездника такой велосипед, если и на ровной дороге его представить сложно. Впрочем, для загородных дорог, где брусчатки не было, изделие пришлось по вкусу любителям ускользнуть от суеты городских улиц. Приводился в движение этот велосипед благодаря прямому приводу – педалям на переднем колесе.

С развитием металлургической отрасли, появилась возможность изготавливать цельнометаллические конструкции, меньшие по весу и более прочные, чем их предшественники. Такие велосипеды появляются в 1870 году и сразу же получают свое название – «Большеколес». Все упиралось в диаметр колес изделия, так как производителям был известен принцип – чем больше размер, тем дольше проедет устройство с одного вращения педалей.

Несмотря на значительные изменения в плавности передвижения, обеспечиваемые наличием резиновой шины, «Большеколесы» все еще были не столь удобны в эксплуатации. Так, из-за размеров колес, конструкция была не устойчива и слишком восприимчива к преодолению даже незначительных препятствий. Участились случаи падения велосипедистов, причем не вбок, а именно вперед. Но устройство выпускалось в разных ростовых вариантах: можно было подобрать модель, подходящую под длину ноги велосипедиста. Вот только стоимость диковинки была по карману не каждому и составляла полугодовую зарплату обычного рабочего.

Модель 1870 года стала своего рода прорывом, круто повлиявшим на последующее развитие велосипедов. Тому сопутствовали еще и некоторые события, сыгравшие немаловажную роль для совершенствования и массового выпуска велосипедов. Вот некоторые из них, пришедшиеся на 19 век:

1. Жюль Сюрирей в 1869 году изобретает и патентует стальные шарикоподшипники. Они же попали в массовое производство благодаря Фридриху Фишеру, наладившему изготовление этих изделий в 1972 году.
2. Суппортные тормоза были запатентованы английскими изобретателями Броуветом и Харрисом в 1876 году. Это был первый аналог в мире.
3. 1878 год, англичане Скотт и Филлот патентуют особый механизм переключения скоростей – планетарного типа. Изначально изобретение разрабатывалось для установки в ступицу ведущего колеса (на тот момент, это было переднее).
4. В том же году, развернул свою деятельность первый американский производитель велосипедов – Columbia Bicycle. Свои мощности, производитель развернул в штате Коннектикут, на заводе швейных машин. На рынок Коламбия Байцикл вышли с двадцатью страницами наименований предлагаемой продукции. От европейских, американские модели отличались большим задним колесом, диаметром порядка 60 дюймов.

Цена таких велосипедов была на тот момент заоблачной. В качестве сравнения: швейная машинка стоила порядка 13 долларов, а ценена велосипедов превышала ее в 10 раз! Потому, ориентир производителя был нацелен на аудиторию предпринимателей, с высокими доходами и состоянием. Еще несколько событий этой эпохи не следует оставлять без внимания:

1. 1879 год ознаменовался появлением цепного привода к заднему колесу. Автором изобретения стал англичанин Генри Джон Лоусон.
2. 1880-е годы: выпускались модели женских велосипедов. Они были трехколесными, а их скорость езды была не высока. Параллельно продолжалась эксплуатация «Большеколесов» мужской половиной населения. Вот только риск свернуть себе шею никто не уменьшил. Правда, несправедливо называть трехколесные модели того времени сугубо женскими. Ведь их предпочитала элита общества: врачи, ученые и даже священнослужители.
3. Еще одно удивительное изобретение появилось в 1888 году. Его автором стал, как ни странно, ветеринар, который в попытках облегчить передвижение на трехколесном велосипеде для своего сына, изобрел пневматическую шину. С того самого момента, безопасность и комфорт предлагались в одном флаконе, и стали неразлучны.
4. 1890 год – изготовление приближенного к нашей эпохе варианту велосипеда. Здесь оба колеса уже были одинакового размера. Транспорт оснащался цепным приводом, звездочками. Все это стало возможным лишь благодаря развитию металлургии, что позволило создавать качественные комплектующие. Естественно, таких аксессуаров как крылья или защита цепи, ручные тормоза – не было. Но зато, ножной тормоз на таких моделях уже присутствовал, а это сыграло не малую роль в увеличении безопасности для велосипедиста.

Изобретение 1890 года (безопасный велосипед), дало серьезный толчок последующему развитию и популяризации такого рода изделий. Огромные колеса перестали быть актуальными, благодаря изменению передаточного числа, ставшему возможным из-за развития привода. Но все же на первые модели «безопасных велосипедов», все еще были не столь комфортными из-за использования цельно-литых резиновых шин, что усложняло передвижение. Конец эпохи «большеколесов» был положен изобретением пневматической шины. Именно этот переломный момент сделал большие колеса не актуальными на 100%. 19 век ознаменовался началом общей доступности нового вида транспорта. Велосипеды ставали все более дешевыми, хотя по прежнему позволить себе новинку мог далеко не каждый. Именно в эту эпоху велосипеды наращивали актуальность и стали востребованными.

20 век для развития велосипедов

20 век известен как период развития технологий. Естественно, это открыло новые возможности для производителей велосипедов, что позволило улучшить их качество, приведя к современному виду. Так, есть ряд «видных» событий, которые следует отметить для периода 20-го века:

1. 1903 год ознаменовался началом применения ступиц с многоскоростным редуктором. Заслуга в изобретении такого механизма отдается Стюрмейну Арчеру. Изделие не только прижилось у производителей велосипедов, но и не теряло актуальности порядка 50-ти лет. Сменили такой тип механизма привычные современные переключатели с кассетой звездочек на заднем колесе, в 1950 году.
2. 1930 год – создание особого типа велосипедов, оснащенных амортизированной вилкой, широкими покрышками и многоуровневой рамой. Придумал такой дизайн новатор своего времени Швинн. Он ориентировался на аудиторию подростков, так как считал (и не ошибся), что их интерес к такой модели будет весьма успешным.
3. 1977 год – компания Marin Co разрабатывает первый аналог известного нам горного велосипеда. Новаторами и первопроходцами, сыгравшими ключевую роль в открытии, стали Гарри Фишер, Крейг Митчел и Джо Бриз.
4. 1994 год – первые гидравлические тормоза дискового типа.

На самом деле, за 20 век велосипед пережил столько преображений, что это вызвало необходимость разделения на классы этого вида транспорта. Если еще 100 лет назад, о детских моделях не особо думали, то сейчас они мало чем отличаются от взрослых аналогов. За свою историю велосипеды были оборудованы максимально комфортными комплектующими, актуальными для своего времени. И сейчас, все больше и больше нововведений можно встретить на выпускаемых ежегодно новинках.

История велосипеда: от древности до наших дней

До создания современного велосипеда было несколько примеров более простых устройств, напоминающих велосипед, так званых «протовелосипедов». Первым кто нарисовал чертежи велосипеда, был гениальный художник и изобретатель Леонардо да Винчи, в его знаменитых рукописях помимо многих других интересных вещей имелись и рисунки велосипеда. Увы, но чертежам велосипеда из эскизов Леонардо да Винчи так и не суждено было воплотится в жизнь (как впрочем, и многим другим изобретениям гениального итальянца), в последующие четыреста лет лошади оставались единственным средством передвижения по дорогам Европы.

В начале XIX века немецкий барон Карл фон Дрейс изобрел первое двухколесное движущееся средство, ставшее подлинным прародителем современных велосипедов. Свое изобретение Карл назвал «Laufmaschine», что в переводе с немецкого означает «машина для бега». Сия «машина» состояла из двух колес, которые были скреплены одной центральной планкой. Водителю этого транспортного средства приходилось сначала бежать, чтобы набрать необходимую скорость, а затем поднимать ноги и продолжать движение, до тех пор, пока первоначальный импульс не иссякал.

Вот так выглядел первый велосипед Карла фон Дрейса, уже с двумя колесами и сиденьем на деревянной раме, но еще без педалей.

Как ни странно первый велосипед приобрел большую популярность в Европе, и по имени изобретателя его стали называть «дрезиной» (Draisine).

(А еще с появлением велосипедов вскоре появились и аксессуары к ним, например, велосипедные покрышки, к слову купить покрышки 27 5 по хорошей цене можно перейдя по ссылке).

Как появилось название «велосипед»

Популярность дрезины привела к тому, что их стали делать во многих европейских странах, а некий английский изобретатель Денис Джонсон создал новую усовершенствованную модель дрезины, более удобную и функциональную, вот так она выглядела.

Но случилась заминка, новую модель надо было как-то назвать, а называть ее по прежнему «дрезиной» было уже как-то не комильфо. В итоге коллега Джонсона, французский изобретатель фотографии, Жозеф Нисефор Ньепс предложил название для новинки – «vélocipède», в переводе с французского «vélo» означает «быстрый», а «cipède» – «ноги». То есть если переводить буквально, то французское слово «велосипед» означает «быстрые ноги» или «быстроног». Название «велосипед» вскоре стало повсеместным.

Появление педальных велосипедов

Безпедальные велосипеды оставались в использовании почти 40 лет, пока два французских производителя карет не пришли к идее, которая произвела революцию в мире велосипедов. Пьер Мишо и Пьер Лальмен первыми додумались приделать к велосипеду педали, они же разработали план крепления педалей к переднему колесу и установки сиденья водителя на опорную балку.

В 1864 году они сделали свою первую модель педального велосипеда, которая оказалась очень эффективной и простой в производстве. Еще одним важным нововведением, которое внесли два француза, было изменение рамы велосипеда, если раньше она была деревянной, то теперь стала металлической.

Другие старинные велосипеды

Тем временем велосипеды, уже педальные, завоевывают еще большую популярность, появляются самые разнообразные модели. Одним из самых популярных дизайнов того времени была модель велосипеда с увеличенным передним колесом.

Созданный в 1869 году французом Юджином Мейером и серийно произведенный англичанином Джеймсом Старли, велосипед с высокими колесами улучшил несколько аспектов его использования, но и добавил несколько недостатков (сложный спуск и горная езда). Первые модели таких высоко-колесных велосипедов стали доступны в 1870-х годах в Англии, где они были весьма популярными.

После тех первых нескольких лет популярности велосипедов с высокими колесами, в 1885 году англичанин Джон Кемп Старли создал свой первый «велосипед безопасности». Сегодня это изобретение считается одним из самых важных моментов в истории велосипедов. Он имел цепь, которая соединяла педали с задним колесом и управляемое переднее колесо. Это устройство (называемое Rover) начало эпоху, известную сегодня как «Золотой век велосипедов».

С тех пор дизайн и оборудование велосипедов стали стандартизированными во всем мире, и они удовлетворяли всем четырем основным аспектам – безопасность, скорость, комфорт и рулевое управление. Все они имели основную ромбовидную форму, изготовленную из металла, пневматических резиновых шин, роликовой цепи, одной передачи, тормозов и многого другого. Золотой век велосипедов длился с 1900-х по 1950-е годы, когда велосипеды стали одним из основных средств общественного транспорта. Ранние велосипедные клубы популяризировали развлекательное вождение по всей Америке и Европе. За эти годы их производственные затраты значительно снизились, что увеличило их использование во всем мире.

И в наше время велосипеды не утратили своей актуальности, во многих европейских городах все больше людей отказываются от автомобилей в пользу велосипедов, полезных как для здоровья, так и для экологии.

Велосипеды

Велосипе́д (из фр. vélocipède , от лат. velox — быстрый и pes — нога) — транспортное средство, приводимое в движение мускульной силой человека через ножные педали или (редко) через ручные рычаги. Большинство велосипедов имеют два колеса, но бывают и трёх-, и четырёх-, и даже одноколёсные велосипеды.

Правила дорожного движения России определяют велосипед как «транспортное средство, кроме инвалидных колясок, имеющее два колеса или более и приводимое в движение мускульной силой людей, находящихся на нём».

Ныне во всём мире используется более миллиарда велосипедов, поэтому велосипед — самое распространённое транспортное средство. Он стал таковым благодаря низкой стоимости, лёгкости, малым размерам, отсутствию потребности в топливе и относительной безопасности.

В 2005 году по итогам опроса общественного мнения в Великобритании, велосипед был признан величайшим техническим изобретением с 1800 года. За велосипед проголосовало больше опрошенных, чем за все остальные изобретения, вместе взятые. [2]

Содержание

История

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 [3] . 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)». [4] Самокат якобы 1791 года, приписываемый графу де Сивраку (Comte de Sivrac) — фальсификация 1891 года, выдуманная французским журналистом Луи Бодри. В действительности никакого графа де Сиврака не было, прототипом его стал Джин Хенри Сиврак, получивший в 1817 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 1870 года. Что касается Артамонова, то он впервые упоминается в книге В. Д. Белова «Исторический очерк уральских горных заводов» (издание 1898 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 1797 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 [5] [6] [7] .

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

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.

В 1817 году немецкий профессор барон Карл фон Дрез из Карлсруэ создал первый двухколёсный самокат, который он назвал «машиной для ходьбы». Он был снабжён рулём и выглядел в целом, как велосипед без педалей; рама была деревянной. Изобретение Дреза назвали в его честь дрезиной, и слово «дрезина» поныне осталось в русском языке. Возможной причиной изобретения стало то, что предыдущий, 1816 был «Годом без лета». Тогда Северное Полушарие постигла самая сильная климатическая аномалия в истории, что катастрофически сказалось на урожае, вызвало голод и снизило поголовье лошадей. В 1818 году в Баден-Бадене фон Дрез получил «Großherzogliches Privileg» (тогдашний аналог патента) на своё изобретение. Вскоре машина Дреза завоевала популярность в Великобритании, где стала называться «денди-хорз».

В 1839—1840 кузнец Киркпатрик Макмиллан в маленькой деревушке на юге Шотландии усовершенствовал изобретение Дреза, добавив педали и седло. Получается, что Макмиллан создал велосипед, похожий на современный. Педали толкали заднее колесо, с которым они были соединены металлическими стержнями посредством шатунов. Переднее колесо поворачивалось рулём, велосипедист сидел между передним и задним колесом. Велосипед Макмиллана опередил своё время и остался малоизвестным.

В 1845 году англичанин Р. У. Томпсон запатентовал надувную шину, но она оказалась технологически несовершенной.

В 1862 году Пьер Лалман, 19-летний мастер по изготовлению детских колясок из Нанси (Франция), увидел «денди-хорз» и придумал оснастить его педалями — на переднем колесе. Лалман ничего не знал о велосипеде Макмиллана, и на его машине педали нужно было крутить, а не толкать. В 1863 Лалман перебрался в Париж, где смастерил первый велосипед, напоминающий те, что нами любимы.

В 1864 году лионские промышленники братья Оливье оценили потенциал машины Лалмана и в сотрудничестве с каретным инженером Пьером Мишо начали массовый выпуск «денди-хорзов» с педалями. Мишо догадался сделать раму велосипеда металлической. По некоторым сведениям, Мишо и придумал для устройства название «велосипед». Поработав у Мишо-Оливье короткое время, Лалман отправился в Америку, где в ноябре 1866 запатентовал своё изобретение. Очевидно, Пьера Лалмана и стоит считать фактическим изобретателем велосипеда.

С 70-х годов XIX века стала приобретать популярность схема «пенни-фартинг». Название описывает соразмерность колёс, ибо монета пенни была намного больше фартинга. На втулке «пенни» — переднего колеса, были педали, и седло ездока было почти прямо сверху от них. Большая высота сидения и центр тяжести, смещённый к переднему колесу, делали такой велосипед весьма опасным. Альтернативой им были трёхколёсные самокаты.

В 1867 году изобретателем Каупером была предложена удачная конструкция металлического колеса со спицами. В 1878-м году английский изобретатель Лоусон ввёл в конструкцию велосипеда цепную передачу.

Первый велосипед, похожий на используемые в наши дни, назывался Rover — «Скиталец». Он был сделан в 1884 году английским изобретателем Джоном Кемпом Старли и выпускался с 1885 года. В отличие от велосипеда «пенни-фартинг», Ровер обладал цепной передачей на заднее колесо, одинаковыми по размеру колёсами, и водитель сидел между колёсами. Велосипед Старли получил название «безопасный велосипед» и стал так известен, что слово Rover во многих языках обозначает велосипед (польское Rower, белорусское Ровар, украинское Ровер [Ров`эр]). Фирма Rover стала огромным автомобильным концерном и просуществовала до 15 апреля 2005 г, когда была ликвидирована из-за банкротства.

В 1888 году шотландец Джон Бойд Данлоп изобрёл надувные шины из каучука. Они были технически совершеннее, чем запатентованные в 1845 году, и получили широкое распространение. После этого велосипеды избавились от клички «костотрясы». Это изобретение сделало езду на велосипедах намного удобнее, что способствовало их популяризации. 1890-е годы назвали золотым веком велосипедов.

В 1898 были изобретены педальные тормоза и механизм свободного хода, позволявший не вращать педали, когда велосипед катится сам. В те же годы изобрели и ручные тормоза, но широкое применение они нашли не сразу.

Первый складной велосипед сделан в 1878 году, первые алюминиевые — в 1890-х годах, первый лигерад (иногда называемый рикамбент, велосипед, на котором можно ездить в лежачем положении) — в 1895 году (а в 1914 году началось массовое производство лигерадов фирмой «Пежо», первый велосипед с задней и передней подвесками — в 1915 году, для итальянской армии.

К началу XX века относятся первые механизмы переключения скоростей. Однако они были несовершенными. Одним из первых способов переключения скоростей, применяемых на спортивных велосипедах, было оборудование заднего колеса двумя звёздочками — по одной с каждой стороны. Для переключения скорости надо было остановиться, снять заднее колесо и перевернуть его, вновь зафиксировав и натянув цепь. Планетарный механизм переключения передач изобретён в 1903 и стал популярным в 1930-е годы. Переключатель скоростей в том виде, в каком он применяется сегодня на большинстве велосипедов, изобретён лишь в 1950 г. известным итальянским велогонщиком и производителем велосипедов Туллио Кампаньоло (Tullio Campagnolo).

Велосипеды продолжали совершенствоваться и во второй половине XX века. В 1974 году началось массовое производство велосипедов из титана, а в 1975 — из углепластика. В 1983 году был изобретён велокомпьютер. В начале 1990-х получили распространение системы индексного переключения скоростей.

В течение XX века интерес к велосипедам переживал свои пики и спады. Начиная примерно с 1905 года, велосипеды во многих странах, в частности в США, стали выходить из моды из-за развития автомобильного транспорта. Дорожная полиция часто относилась к велосипедистам как к помехе движению автомобилей. К 1940 году велосипеды в Северной Америке считались игрушками для детей. С конца 1960-х годов велосипеды снова вошли в моду в развитых странах, благодаря пропаганде здорового образа жизни и всеобщему осознанию важности экологических проблем.

В СССР в конце XX века наиболее распространёнными моделями велосипедов были (отсортированы по возрастанию размера): Дружок, Лёвушка, Ветерок, Олимпик, Школьник, Орлёнок, Кама, Десна, Салют, Уралец, Украина, Аист, Урал, Турист, Старт-шоссе. Существовало две модели с отсоединяемыми колёсами — «Конёк-Горбунок» и «Мишка» (для детей). А также был велосипед «Сура» (размер примерно как «Урал» или чуть больше)…

Социальная роль

Производство велосипедов сыграло большую роль в создании технической базы для других видов транспорта, прежде всего автомобилей и самолётов. Многие технологии металлообработки, разработанные для производства как велосипедных рам, так и других частей велосипедов (шайб, подшипников, зубчатых колёс), впоследствии использовались в производстве автомобилей и самолётов. Многие автомобильные фирмы, созданные в начале XX века (например, Ровер, Шкода, Morris Motor Company, Опель), начинали как велосипедные. Начинали как производители велосипедов также Братья Райт [8] .

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 1896 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 1896 году, а к 1904 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. [9]

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 1937 году и для вторжения в Сингапур через Малайзию в 1941.

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 2001, а в Швейцарии — до 2003. По некоторым данным, велосипеды использовались американскими частями спецназа в ходе афганской кампании.

В цирке на двухколёсных велосипедах ездят медведи и обезьяны, а на трёхколёсных — слоны. Чрезвычайно популярны и разнообразны также акробатические трюки с использованием велосипедов [10] .

Велосипедные гонки

Велогонки начали проводиться сразу после изобретения велосипедов. Первые гонки проводились на велосипедах «пенни-фартинг» и других опасных велосипедах и часто приводили к травмам. С 1890-х стали популярными многодневные велогонки. К ним относится старейшая из велогонок, проводящихся до сих пор — 1200-километровая гонка «Париж-Брест-Париж», впервые прошедшая в 1891. Эта велогонка не состоит из этапов: секундомер включается на старте и выключается, когда спортсмен достиг финиша. Велосипедист сам решает, сколько времени ему тратить на сон. Велогонка «Тур де Франс» (Tour de France), проводящаяся с 1903 — самая популярная из всех велогонок и, возможно, из всех гонок вообще.

Кроме многодневных велогонок, есть и велогонки на короткие дистанции. В США популярны велогонки на дистанции до 5 км. В последнее десятилетие приобрели популярность велогонки на горных велосипедах — кросс-кантри. Близок к ним велокросс — гонки на велосипедах, очень похожих на шоссейные, по пересечённой местности. Для гонок на велодромах используются специальные трековые велосипеды, обычно без переключения скоростей.

Гонки, кроме того, делятся на индивидуальные и командные. Существует большое количество видов и дисциплин велосипедных гонок.

См. также веб-страничку об основных направлениях велосипедного спорта [11] .

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 [12] .

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.

В Копенгагене можно взять велосипед напрокат бесплатно, причём на любой срок [13] . Такие велосипеды под страхом штрафа запрещено использовать вне Копенгагена. Необычный дизайн и раскраска велосипедов не позволяют выдать их за собственные. Аналогичная программа есть в Хельсинки [14] и в баскской столице Витории (c 2004 г.). [15] Бесплатно арендовать велосипед можно и на территории парка Hoge Veluwe в Нидерландах, и в других местах.

В Амстердаме, называющем себя велосипедной столицей Европы, велосипеды можно взять напрокат не только на железнодорожной станции, но также и в пунктах проката, в большинстве велосипедных магазинов, во многих гостиницах. Есть даже специальная гостиница для велосипедистов, Van Ostade Bicycle Hotel [16] . Можно арендовать водный велосипед [17] , велосипед-тандем и даже велосипед для 8 человек [18] В этом городе велосипеды — обычное средство передвижения, куда более распространённое, чем автомобили. Отчасти это связано с недостатком и дороговизной парковок в Амстердаме и других крупных городах.

Во многих странах восточной и юго-восточной Азии, таких как Китай, Индия и Индонезия, велосипед является одним из основных средств передвижения благодаря своей дешевизне. Однако использование велосипедов в азиатских странах, в частности в Китае и Индии, сокращается, благодаря тому, что их жители переходят на автомобили, мотоциклы и мопеды. Иногда власти принимают меры против велосипедного транспорта, поскольку он мешает движению автомобилей. Так, в декабре 2003 года в Шанхае движение велосипедов было временно запрещено.

Китай также является основным производителем велосипедов, в частности благодаря тому, что в последние десятилетия большинство велосипедных фирм перевели производство в эту страну. Порядка 95 % велосипедов производится в Китае.

В Израиле, как и в Амстердаме, есть велосипедный отель (Исротель Пундак Рамон в Мицпе-Рамоне), имеющий свою веломастерскую и проводящий велосипедные экскурсии [19] .

Устройство велосипеда

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 — часть велосипеда, к которой крепятся другие его компоненты — колёса, педали, седло, руль. По мнению многих, рама — самый главный и дорогостоящий компонент велосипеда [3].

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

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 1950 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.

Используется и планетарный механизм переключения передач, который целиком находится в задней втулке. По сравнению с внешним переключением его механический КПД несколько ниже,[4] но он менее подвержен воздействию внешней среды и более удобен в обращении (в частности, позволяет переключать передачи, стоя на месте), поэтому активно применяется для городских и туристских велосипедов. В городских велосипедах из планетарных механизмов чаще всего применяются комбинированные трёхступенчатые и реже восьмиступенчатые, обеспечивающие переключение трёх или восьми передач и тормоз. Долгое время трёхскоростные втулки являлись самыми лёгкими и отлаженными, но в последнее время японская фирма [5]. Вмонтированная тормозная система может быть разной — педальный тормоз, роллерный тормоз или дисковый тормоз. В первом и втором случаях тормозное устройство находится внутри втулки, но управляется по-разному (более подробно здесь — велосипедный тормоз); в последнем случае диск затормаживается с помощью калипера; также существуют облегчённые безтормозные втулки для использования совместно с ободным тормозом. Самые дорогие модели (например, скоростные втулки Ролофф) дают 14 передач, обеспечивая передаточное соотношение более 500 % — это больше, чем можно добиться, просто переключая звёзды; но и весят такие втулки немногим менее 2 килограмм.

Необходимо заметить, что отсутствие переключения передач не говорит о дешевизне велосипеда. Так, односкоростные велосипеды иногда применяются для экстремальных дисциплин («Дёрт», «Стрит») и некоторых видов велогонок (в частности, трековых) — как для увеличения КПД, так и для снижения массы.

Помимо цепной передачи неоднократно предпринимались попытки создать карданную передачу, однако достаточно массово она стала применяться лишь в последние годы. Карданная передача имеет большую массу, но практически не требует обслуживания. Также при карданной передаче отсутствует и такая традиционная для велосипеда проблема, как слетание цепи. Несмотря на значительные преимущества в использовании в дорожных велосипедах карданная передача встречается ещё сравнительно редко.

Также ведутся работы в направлении использования шевронного ремня в качестве привода. Преимущества в отсутствии смазки и шума, большей прочности и большего ресурса по сравнению с цепью. Недостатки — только планетарные механизмы переключения поддерживаются в данный момент.

Тормоза

1. Они меньше засоряются при езде по грязи, так как расположены ближе к центру колеса. Ободные тормоза расположены с краю колёс и при их загрязнении сильно снижается эффективность торможения.
2. Качественные дисковые тормоза позволяют более плавно регулировать тормозные усилия.
3. Дисковые тормоза можно использовать с слегка искривлённой геометрией колеса, в то время, как ободные начнут задевать обод и притормаживать велосипед.
4. Качественные дисковые тормоза требуют обслуживания гораздо реже, чем ободные. Но обслуживание, зачастую, не может производится в полевых условиях. Особенно это относится к гидравлическим дисковым тормозам.

• Дисковые тормоза бывают механическими и гидравлическими. Гидравлические обеспечивают большее тормозное усилие. Чаще используются в даунхиле, фрирайде, триале. В гидравлических тормозах используется минеральное масло или тормозная жидкость (DOT-4, DOT-5); поломку, в отличие от поломок механических тормозов, вне мастерской часто устранить нельзя, однако, поломка качественного гидравлического тормоза крайне редка при правильном обслуживании.

• V-brake имеют свои преимущества перед дисковыми тормозами:

1. Тормозное усилие прикладывается к ободу, тем самым уменьшается нагрузка на спицы и втулку.
2. При длительном торможении (спуске с горы) v-brake гораздо меньше нагреваются, за счёт большей площади обода по сравнению с тормозным диском.
3. V-brake очень неприхотливы, настройка очень простая, в отличие от дисковых, которые часто нужно перестраивать после снятия колеса.
4. Имеют меньший вес чем дисковые тормоза, что важно для некоторых велоспортивных дисциплин.
5. Дёшевы. Цена дисковых тормозов в несколько раз выше ободных. Именно поэтому на подавляющем большинстве бюджетных велосипедов стоят ободные тормоза.

• При использовании ручных тормозов необходимо нажимать оба рычага одновременно и плавно, без рывков. Передний тормоз эффективнее заднего при одинаковом тормозном усилии, потому что при торможении на переднее колесо приходится большее усилие, чем на заднее, – ведь инерция в момент торможения направлена вперёд, и, следовательно, большая часть нагрузки придётся на переднюю точку опоры. Но на переднем колесе, в отличие от заднего, нельзя допускать полную блокировку колеса — это приведёт к падению, в то время как с заблокированным задним колесом можно удерживать равновесие, спускаясь, например, с крутого холма. Поэтому начинающим велосипедистам нажимать рычаг переднего тормоза раньше заднего опасно. Для экстренного торможения опытные велосипедисты смещают тело назад по ходу движения (свешиваются за седло), насколько это возможно, либо применяется блокировка заднего колеса с поворотом велосипеда перпендикулярно направлению движения и завалом на бок.

• Существуют также педальный тормоз. Он приводится в действие с помощью педалей при вращении их в сторону, противоположную основному. Имеет следующие преимущества: мощные, отлично работают в любую грязь, в снегу, так как не зависят от неё, потому что спрятаны в задней втулке колеса, дешевы, неприхотливы в обслуживании. Недостатки: действуют только на заднее (то есть ведущее) колесо, не действуют при обрыве цепи и при отсутствии контакта ног с педалями, требуют определённого привыкания. Но главный недостаток, ограничивающий применение педального тормоза — его несовместимость с классическим переключателем скоростей. Но это не ограничивает применение педального тормоза во многих городских велосипедах с одной передачей или планетарным переключателем передач. Иногда педальный тормоз дополняется передним ручным, обычно типа v-brake или u-brake.

Седло

Седло является важной частью велосипеда: большинство проблем с комфортом связаны с неудобным седлом. Широкие и мягкие сёдла часто неудобны (хотя внешне кажутся удобными), потому что мешают работе ягодичных мышц. Помимо правильной формы седла, на комфорт и эффективность езды влияет правильная посадка, которая регулируется высотой подъёма подседельного штыря, а также наклоном и продольным положением седла.

Различают мужские и женские седла.

Другие компоненты и принадлежности

Руль служит для управления велосипедом. С помощью выноса он крепится к вилке переднего колеса. Форма руля может быть различной и зависит от назначения велосипеда.

Педали предназначены для передачи мускульного усилия на колеса. Для повышения эффективности педалирования существуют приспособления, обеспечивающие фиксацию ноги на педали, позволяя тем самым не только толкать, но и тянуть педаль. До недавнего времени это осуществлялось преимущественно с помощью туклипсов — специальных скоб и ремешков, «привязывающих» ногу к педали. Туклипсы опасны тем, что при падении велосипедист может не успеть вынуть ногу. Современные велосипеды оборудуются «контактными» педалями, работающими как автоматический замок. Контактные педали требует специальных, совместимых с ними, велотуфлей, а, точнее, ответной части (шипов) совместимой системы.

Звуковой сигнал (звонок или гудок) позволяет привлечь внимание в опасных ситуациях. Это особенно важно из-за того, что велосипед перемещается почти бесшумно и прохожие могут слишком поздно его заметить. В некоторых странах (в том числе и России) наличие звукового сигнала является обязательным при перемещении по дорогам.

Световозвращатели («катафоты») или фонари также являются обязательными во многих странах при движении в тёмное время суток. Обычно используется белый фонарь (или световозвращатель) спереди, красный — сзади; красные, жёлтые или оранжевые — на колёсах и педалях.

Велокомпьютер подсчитывает скорость и пройденное расстояние и другие параметры поездки.

Зеркало заднего вида повышает безопасность езды по дорогам общего пользования.

Велосипедный шлем до некоторой степени защищает голову от ударов. Ношение велошлемов обязательно в Австралии и Новой Зеландии, в Израиле, во многих канадских провинциях, в некоторых графствах штата Вашингтон и для детей до определённого возраста — во многих американских штатах и практически во всех странах ЕС.

Степень защиты не следует преувеличивать. По проведённому в Австралии исследованию, велосипедный шлем предотвращает только 15 % травм головы [6].

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 [7] [8].

Закон об обязательном ношении шлема, по некоторым данным, приводит к уменьшению числа велосипедистов. Так, количество велосипедистов в Мельбурне после введения закона уменьшилось на 29 % [9], на 30 % в штате Виктория [10] и на 20-40 % в других частях Канады и Австралии [11].

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. [12] [13] 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 [14]:

• 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 (килокалорий 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.

Источники:

https://www.energovector.com/energoznanie-horosho-zabytoe-staroe.html
https://ruvera.ru/articles/velosiped_artamonova_istorija_i_sovremennost
https://cyclearea.ru/velofitnes/1077
https://www.poznavayka.org/nauka-i-tehnika/istoriya-velosipeda-ot-drevnosti-do-nashih-dnej/
https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/836985