Почему у первых велосипедов большое колесо
Обновлено: 02.07.2024
У первых велосипедов кожаным было не только седло, но и опора для локтей.
Кто первым сделал велосипед, похожий на современный?
Почему у старых велосипедов колёса были разного диаметра?
Большое колесо делало ход плавным даже на неровной дороге. Ведь пневматических шин тогда ещё не было. Чтобы забраться на такой велосипед, требовалась большая ловкость. А падение с него часто заканчивалось травмой.
Почему спицы велосипедного колеса расположены не по радиусу, а крест-накрест?
Чтобы сделать конструкцию колеса максимально ЖЁСТКОЙ при минимальном весе.
В какой стране больше всего велосипедов?
В Китае: примерно полмиллиарда. К тому же в этой стране производят 95 процентов велосипедов мира. Однако первое место по количеству велосипедов на душу населения принадлежит Нидерландам — их тут больше, чем жителей. В одной только столице Амстердаме 400 километров велосипедных дорожек.
Существует ли велосипед без руля?
Существует ли велосипед без седла?
Такие велосипеды используют в экстремальном виде спорта — ВЕЛОТРИАЛЕ. Спортсмены скачут на велосипедах по различным искусственным препятствиям — камням, брёвнам, доскам, выделывая умопомрачительные трюки. Велосипед должен быть прочным, но в то же время лёгким. Иначе высоко на нём не подпрыгнешь. Поэтому сталь в конструкции заменяют на алюминий, магний, титан. В седле нет необходимости: того и гляди пятую точку себе отобьёшь. Вдобавок оно — лишний вес.
Какая велогонка самая популярная в мире?
Существует ли велосипед без тормозов?
Почему велосипед не падает?
Существует ли велосипед без цепи?
Да, существует. Цепь быстро изнашивается и со временем растягивается. Поэтому так соблазнительно было бы от неё избавиться. Конструкторы предлагают велосипеды, в которых вращение от педалей передаётся на заднее колесо без цепи: с помощью длинного вала и двух пар КОНИЧЕСКИХ ШЕСТЕРЁН. Как на автомобиле.
Что такое ВМХ?
Это ВЕЛОСИПЕДНЫЙ МОТОКРОСС (Bicycle MotoCross). То есть мотокросс, но не на мотоциклах, а на велосипедах. Гонщики несутся по грунтовой трассе с виражами и различными препятствиями: трамплинами, ступеньками, волнами. Велосипеды для мотокросса отличаются повышенной прочностью; У них усилена рама. Есть перекладина на руле, делающая его более жёстким. Зато нет подвески и переключения передач.
Почему легче ездить на велосипеде, чем ходить пешком?
Когда едешь на велосипеде со скоростью 30 километров в час, сжигаешь 15 килокалорий на километр. А когда идёшь со скоростью 5 километров в час, энергии тратишь вчетверо больше: 60 килокалорий на километр. На первый взгляд нелогично. Ведь на велосипеде надо ногами крутить педали, да и весит он немало. Но давай приглядимся внимательно к тому, как ходят люди. При каждом шаге они немного приподнимаются и опускаются, то есть перемещают центр тяжести тела не только вперёд, но и ВВЕРХ-ВНИЗ.
На это тратится дополнительная энергия мышц. А при езде на велосипеде ничего не расходуется вхолостую. Все усилия направлены на движение только вперёд.
Какие животные умеют ездить на велосипеде?
Если ты ещё не успел научиться ездить на велосипеде, самое время начать. Бери пример со слона. Или повторяй движения за попугаем.
До какой скорости можно разогнаться на велосипеде?
268 КИЛОМЕТРОВ В ЧАС. Этот сумасшедший рекорд принадлежит голландцу Фреду Ромпельбергу. Правда, установить его в 1995 году помог аэродинамический экран, который тащил за собой гоночный автомобиль. Поверхность тоже выбрали специально — высохшее соляное озеро в американском штате Юта. Экран существенно уменьшил сопротивление воздуха. А ровная поверхность из соли создаёт идеальное сцепление. Устанавливать такие рекорды опасно: падение на огромной скорости грозит серьёзными переломами.
Какой велосипед самый маленький и какай самый большой?
Самый маленький велосипед — это A-bike американца Клайва Синклера. Он весит 5.5 КИЛОГРАММОВ и в сложенном виде помещается в рюкзаке. Среди байков-гигантов — сразу два рекордсмена: самый длинный и самый высокий. Велосипед новозеландского конструктора Терри Тессмана вытянулся в длину на 22 МЕТРА. Ездить на нём можно только по прямой.
Велосипед Терри Тессмана
Само изобретение велосипеда обросло множеством легенд. Например, известна версия, что первым такое транспортное средство изобрел Леонардо да Винчи — мол, его изображение есть среди зарисовок мастера. Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что это подделка и что никакого велосипеда Да Винчи не изобретал.
Другая легенда повествует о простом уральском крестьянине Ефиме Артамонове, который сумел из дерева и железа собрать первый в мире образец беспедального велосипеда — беговела. По легенде, в 1800 году Артамонов на своем велосипеде совершил первый же в мире велопробег, проехав две тысяч верст из Тагильского заводского поселка (ныне Нижний Тагил) в Москву. За это ему даровали свободу. Правда, изучение велосипеда Артамонова, хранящегося в Краеведческом музее Нижнего Тагила показало, что собран он был в конце XIX века, вероятнее всего, по английским чертежам.
Были и попытки переизобрести велосипед — создать новую конструкцию этого транспортного средства. Многие из таких разработок ориентированы на компактность, чтобы жители городов могли перемещаться по улицам и пользоваться общественным транспортом. Другие нацелены на повышение энергетической эффективности велосипеда, то есть снижение затрачиваемых килокалорий на преодоление некоторого расстояния.
Это как?
При ходьбе с средней скоростью 5 километров в час пешеход затрачивает 60 килокалорий на один километр. Велосипедист тратит 15 килокалорий на один километр пути, если едет со средней скоростью 30 километров в час.
Некоторые изменения конструкции велосипеда: геометрии рамы, длины шатунов и положения седла относительно кареточного узла могут сказываться на энергетической эффективности велосипеда в ту или иную сторону.
Велосипед, каким он известен нам сегодня, изобрели лишь в конце XIX века. Однако это было простое механическое изобретение. Казалось, оно не требует гениальных идей и уж точно никакой научной подготовки.
Так почему же его не изобрели раньше?
Качество дорог имеет отношение к вопросу, но не является ответом. На велосипеде можно ездить по грунтовке или тротуару (хотя последний вариант приводил к столкновениям с прохожими и сначала сделал велосипеды непопулярными среди публики). Исторически дороги не улучшались до тех пор, пока велосипеды не получили распространения – судя по всему, велосипедисты стали частью силы, потребовавшей улучшать дороги.
Мне кажутся более убедительными технологические факторы. Они, возможно, были необходимы для того, чтобы велосипеды стали достаточно практичными и недорогими для обретения популярности. Но для ранних экспериментов это не было важным. Рамы можно делать и из дерева. Колёса можно отделать металлом. Передач можно не делать. Цепи заменить ремнями; в некоторых ранних проектах педали были расположены на окружности колеса, а в одном проекте колёса вращались рычагами, как на паровозе.
Так какое же объяснение будет правильным?
Чтобы разобраться в этом, я углубился в историю велосипеда.
Концепция средства передвижения на мускульной тяге уходит вглубь веков. Первую отсылку к нему, из всех, что я нашёл, сделал венецианский инженер Джованни Фонтана, описавшего в начале XV века четырёхколёсную повозку, передвигаемую седоком, тянущим за верёвку, которая в виде петли соединена с шестернями на колёсах (неясно, пробовал ли он построить подобную машину; Фонтана вообще сделал кучу набросков странных вещей).
В книге Озанама предлагалось решение от другого изобретателя: ещё одна четырёхколёсная повозка, приводимая в движение двумя людьми (один рулит, второй приводите её в движение, наступая на большие педали, соединённые верёвками, шкивами и шестернями).
Судя по всему, повозка столетиями служила моделью для средств передвижения на мускульной тяге. Различные изобретатели подступались к проектированию таких машин, и некоторые даже были построены. В лондонском журнале записан рекордный заезд такой повозки в 1774 году, достигшей скорости в 10 км/ч. Французский изобретатель Жан-Пьер Франсуа Бланшар (позже прославившийся, как пионер авиации и воздухоплавания), построил повозку на мускульной тяге, прошедшую 15 км от Парижа до Версаля. Американский механик Болтон в 1804 году построил свой вариант, использовавший вращение шестерёнок. Скорее всего, эти изобретения ни к чему не привели, поскольку машины оказались слишком большими и тяжёлыми для того, чтобы представлять практический интерес.
Дрезина 1820 года (по имени изобретателя, Дреза)
New-York Tribune, сентябрь 1894
Однако в тот момент у велосипеда ещё не было шестерней или цепей. Педали крепились непосредственно на переднем колесе. Это не давало ездоку серьёзных механических преимуществ: это было то же самое, что фиксированная передача в соотношении 1:1 (сегодня в большинстве случаев используются передачи с соотношением 3:1). Это как ехать на велосипеде на самых нижних передачах – вы быстро крутите педали, но едете медленно.
Велосипед пенни-фартинг
Так что к концу 1880-х велосипеды пришли к той форме, которая известна нам и сегодня, с примерно равными по размеру колёсами, педалями, цепью, металлической рамой, колёсами с проволочными спицами, и надувными резиновыми шинами.
Какой вывод можно сделать?
Во-первых, правильная схема не была очевидной. Много столетий прогресс буксовал из-за того, что изобретатели пытались создать четырёхколёсные повозки на несколько человек, вместо двухколёсного индивидуального транспорта. Неясно, почему это было так; естественно, изобретатели копировали существовавший транспорт, но почему они черпали вдохновение только у повозки, запряжённой лошадьми, а не у наездника и лошади? (Некоторые комментаторы считают, что возможность балансировать на двухколёсном транспорте не была очевидной, однако меня это не убеждает, учитывая, на каком количестве странных вещей люди научились балансировать, от выдолбленных каноэ до самих лошадей.) Возможно (но это чистые размышления), что ранним изобретателям было тяжелее понять фундаментальную непрактичность механических повозок, поскольку у них не было под рукой математических инженерных принципов, однако тогда всё равно непонятно, что привело Дреза к его прорыву.
И даже после того, как Дрез наткнулся на двухколёсную схему, она потребовала нескольких этапов усовершенствования, занявших несколько десятилетий, чтобы в итоге прийти к эффективной, удобной и безопасной форме.
Ранние модели велосипедов, из немецкой энциклопедии 1887 года
Во-вторых, вероятно, для создания коммерчески успешного велосипеда был необходим прогресс в материалах и производстве. Довольно сложно сегодня решить, какие прорывы в дизайне велосипеда стали возможными из-за появления новых материалов и технологий, а какие стали просто результатами проблесков инновации, до которых не додумывались ранее. Но то, что люди готовы были мириться с ненадёжной схемой с большими колёсами, говорит о том, что надувные колёса были критической инновацией. Также мне кажется разумной мысль, что для изготовления небольших и лёгких цепей и звёздочек высокого и постоянного качества по доступной цене требовались прорывы в металлообработке – и что никакая другая схема, с рычагами или ремнями, не сработала бы. Также звучит логично, что деревянные рамы были недостаточно лёгкими и прочными для практического применения (сегодня я бы точно не стремился ездить на деревянном велосипеде).
Однако можно пойти дальше, и задать вопросы, вдохновившие меня на изучение этой темы. Почему никто даже не экспериментировал с двухколёсным транспортом до XIX века? Почему никто, насколько нам известно, даже теоретически не рассматривал идею транспорта на мускульной тяге до XV века? Почему велосипедную механику не придумали в XIV веке, когда уже существовали часовщики, или хотя бы в XVI, когда появились наручные часы? Или у древних римлян, строивших водяные мельницы и машины для сбора урожая? Или у греков, создавших антикитерский механизм? Даже если бы у них не было цепей и шин, почему эти общества хотя бы не экспериментировали с дрезинами? Или даже с неудачными схемами четырёхколёсных повозок?
Есть и другие истории, где сначала были продемонстрированы попытки изобрести что-то новое, но идея не получала последователей, если она не была полностью оформившейся, после чего её развитие останавливалось на десятилетия. На ум приходят неудачные эксперименты Ричарда Тревитика с паровозами.
В свете сказанного, думаю, что главными факторами являются экономическая и культурная обстановка в целом. Экономические факторы порождают необходимость в добавочной стоимости, поддерживающую общекультурные исследования и разработки, порождающие изобретения. Карл Дрез был бароном на синекуре, и занимался изобретательством в свободное время. В ту эру это было распространённым явлением для изобретателей: часто они были аристократами или имели другой независимый доход (а остальным приходилось искать поддержки богатых спонсоров). Сегодня в университетах и корпорациях существуют исследовательские лаборатории, а венчурные инвесторы финансируют разработки новых продуктов и услуг. Как только становится понятной возможность определённой инновации, несколько команд соревнуются в попытках вывести её на рынок. Не существует десятилетних провалов в графике изобретений, или таковых гораздо меньше.
Экономические факторы спроса и добавочной стоимости также создают рынки для новых продуктов. Возможно ВВП на душу населения должен достичь определённой величины перед тем, как у людей появится время, свободное внимание и энергия задумываться о новых изобретениях, не связанных с добыванием еды, одежды и обеспечением крыши над головой.
Дрез показал эффективность своего изобретения, проехав 13 км менее чем за час, а это приличная скорость по сравнению с пешим ходом.
Стали возникать варианты, чтобы прокатить леди с ветерком. Однако, широкого распространения они не получили.
В 1839 году шотландский кузнец Киркпатрик Макмиллан создал модель с педалями, толкавшими заднее колесо. Педали следовало не вращать, а по очереди нажимать.
А в 1845 году шотландец Гэвин Дальцелл для своих хозяйственных нужд создал такую же модель, которая выставлена в музее, в Глазго.
Точно такую же машину в 1869 году изготовил другой шотландец — Томас Макколл, который занимался производством и ремонтом повозок.
В 1868 году каретный мастер Мишо вместе с сыном и в сотрудничестве с братьями Оливье наладили массовое производство модифицированной модели Карла Дреза, снабдив её педалями.
Несмотря на корсет и длинные, многослойные юбки, светские дамы тоже заинтересовались изобретением Мишо.
Примерно в это же время в Америке патентует подобное изобретение и Пьер Лаллеман, когда-то работавший вместе с семейством Мишо.
В 1870 году появляются, так называемые, “пенни-фартинги”.
Пенни-фартинги были крайне неустойчивыми. Оседлать эту конструкцию можно было только в брюках. Поэтому для дам были придуманы элегантные трехколесные модели.
Такое название получили в честь общественной активистки Амелии Блумер.
Мужчины бурно запротестовали против блумеров и блумеризма. Дам в блумерах называли вульгарными и аморальными, запрещали выходить на улицу. Даже сама Амелия проносила свой костюм 6 лет и сдалась, перейдя на привычные платья.
И наконец, в 1950 году велосипед приобрел привычную для нас форму, а изменения, которые происходили потом, не были столь кардинальны.
PS — Для создания топика были использованы материалы, находящиеся в широком доступе.
Благодарю всех за внимание!
До новых встреч на моей страничке.
Маргарита
Читайте также: