История велосипеда начинается с 1801 года, когда русский крепостной рабочий Е. Артамонов придумал, построил и успешно опробовал двухколесную одноколейную повоз­ку. Ее диковинный вид и сейчас по­ражает воображение: спереди — огромное приводное колесо с пе­далями, сверху — жесткое сиденье наподобие скамейки, сзади — ма­хонькое поддерживающее колесико. Как ни странно, на столь громозд­кой и довольно тяжелой машине Артамонов добрался с родного Ура­ла до Москвы и вернулся обратно, проделав путь более 1000 км!

Увы, как, и многие другие, это изобретение (и, в частности, идея использования педалей) было похо­ронено в архивах царской админи­страции. В результате развитие ве­лосипеда задержалось на полвека!

Итак, все началось заново. В 1815 году немецкий изобретатель Карл Фридрих фон Драйз соорудил двухколесного «коня» . Ездок оседлывал его, словно взаправдашнего, и, от­талкиваясь от земли ногами, сам «скакал» по дороге, иногда со ско­ростью до 14 км/ч. Для предохране­ния обуви к подошвам прикрепля­лись стальные пластины. Официаль­но повозка именовалась «беговая машина» или «дрезина» (от имени изобретателя). Однако в народе ее метко прозвали «костотрясом» — ведь деревянные колеса, обитые железом, и жесткая подвеска «сед­ла» прекрасно передавали все не­ровности пути. Особого распространения «костотрясы» не получили, разве только до середины XIX века использова­лись на различных празднествах — своего рода «человеческих бегах». Для пущей привлекательности их разукрашивали, золотили, снабжали роскошным седлом для ездока, а то и креслом для пассажира, закрепля­ли на руле муляж лошадиной голо­вы . Конечно, одному чело­веку трудновато управлять такой машиной, сохранять равновесие и мчаться с приличной скоростью. По­этому появились трехколесные  «костотрясы», рассчитанные на несколь­ких ездоков. Однако никакие усовер­шенствования не могли обеспечить будущего столь примитивной маши­не, и она канула в Лету, оставив о себе след в виде детского самоката.

Толчком к дальнейшему развитию велосипеда послужили сконструиро­ванные в 1850 году немецким меха­ником Филиппом Фишером педали для привода колеса. Спустя пять лет француз Эрнст Мишо смонтировал такие педали на переднем колесе «костотряса» и назвал модернизиро­ванную машину собственно «велоси­педом», что в переводе с латинско­го означает «быстрые ноги». Об ана­логичной повозке Артамонова 54-лет­ней давности все забыли, и изобре­тателем велосипеда стали считать Мишо, который предусмотрительно запатентовал свое детище. Эта ма­шина уже содержала все основные элементы современного «велика»: два колеса почти одинакового диа­метра, жесткая рама, педали, руч­ной тормоз на заднее колесо, руль — только все из дерева. «Неокостотряс» Мишо экспонировался на Международной выставке в Па­риже в 1867 году, но не был при­знан широкой публикой. Однако эн­тузиасты техники подхватили новин­ку, и вскоре, как грибы после дож­дя, появляются одна за другой ори­гинальные конструкции. В конце же XIX века разразился целый велоси­педный бум — увлечение новым средством транспорта стало поисти­не модным. Предприниматели быст­ро оценили ситуацию, и с 1885 года английская фирма «Ровер», а затем и другие европейские компании на­ладили серийное производство вело­сипедов.

Поскольку на машине Мишо педа­ли прикреплены непосредственно к колесу, ездоку, чтобы развить бо­лее-менее высокую скорость, прихо­дилось вращать их с бешеной часто­той. При такой нагрузке долго не продержишься. Требовалось каким- то образом устранить этот недоста­ток. Самое простое решение — уве­личить диаметр приводного колеса. И вот по иронии судьбы эволюция велосипеда замкнула круг — заводы начали выпускать конструкции, похо­жие на повозку Артамонова как две капли воды. Эти машины, прозван­ные «пауками» , пользова­лись большим спросом в конце 80-х годов. На них устраива­лись даже гонки на сотни километ­ров. Однако, несмотря на популяр­ность, «пауки» обладали целым ря­дом минусов: во-первых, они были весьма неустойчивы и плохо управ­лялись, во-вторых, сесть на такую машину без посторонней помощи мог лишь спортсмен, и, наконец, так как размер приводного колеса огра­ничен длиной ног ездока, на них не удавалось достичь значительных ско­ростей.

Между тем одновременно с «пау­ками» появились конструкции, где проблема привода была решена го­раздо эффективнее и остроумнее. Например, американец Альберт Поуп смонтировал на раме зубча­тую коническую передачу с кардан­ным шарниром, которая увеличила передаточное отношение от педа­лей колесу — теперь заднему, как у современных велосипедов. Его машины марки «Колумбия» выпускались в различных вариантах с 1878 года.

Не меньший успех выпал на вело­сипеды с рычажно-педальным. Первый представитель этого семейства (с обычной кривошипной системой) был построен шотландцем Макмилланом еще в 1839 году, то есть до изобретения Фишером колеса с педалями. А один из по­следних — велосипед «Свеа» — продавался в магазинах даже в на­чале нашего века. Здесь использо­вался уже комбинированный рычажно-цепной привод: ездок пооче­редно нажимал ногами на рычаги- педали, к которым были прикрепле­ны роликовые цепи. Те, в свою очередь, поочередно передвигали на небольшой угол звездочки за­днего колеса, толчками передавая ему вращательное движение.

Любопытна конструкция и англий­ской трехколесной машины «Рудж» (1888 год). Ездок размещался на низком сиденье между высокими задними колесами и руками двигал длинные тяги, которые с помощью кривошипов вращали колеса. Его действия очень напоминали дей­ствия лодочника. Это навело изоб­ретателей на мысль создать подвиж­ные тренажеры для гребцов. Так, в 1930 году была выпущена целая се­рия четырехколесных одно-двух­местных велосипедов «Сухопутный скиф»  с таким же ручным приводом. Они применялись не толь­ко для тренировок, но и для даль­них путешествий. Спортсмены раз­вивали на них скорость до 40 км/ч.

Пожалуй, стоит еще упомянуть о французском трехколесном велоси­педе «Валер» . Ездок орудовал всеми четырьмя конечностями: ногами вращал педа­ли с цепным приводом на задние колеса, а руками перемещал рыча­ги, которые посредством тяг и кри­вошипов крутили ось тех же колес. При желании обе системы привода могли работать отдельно.

К сожалению, велосипеды с рычажно-педальным приводом неспо­собны достаточно быстро двигаться, они отличались неустойчивостью хо­да, сложностью устройства и недол­говечностью, а потому практическо­го применения не получили.

Наиболее удачной системой при­вода явилась роликовая цепь. Пер­вым, кто претворил эту идею, был немец Трефц. В 1869 году он по­строил свою машину, в принципе не отличающуюся от современных вело­сипедов. От педалей на заднее ве­дущее колесо шла цепная передача, передаточное отношение которой составляло 2,5, а сиденье было уста­новлено на листовой рессоре, дабы смягчить толчки от обитых железом деревянных колес.

Однако проблема амортизации велосипеда на ухабистой дороге бы­ла решена только в 1888 году, когда англичанин Джон Денлоп предло­жил обтягивать колеса эластичными шинами. Интересно, что к этой мыс­ли Денлоп пришел случайно — же­лая помочь своему сыну, он обернул колеса его велосипеда резиновым шлангом для поливки сада. Но уви­дев, насколько удобней стала маши­на, поспешил взять патент и присту­пить к массовому производству шин для всех типов транспорта.

Мы привыкли к обычному велоси­педу — двухколесному одно-двух­местному. Но, пока сформировался этот окончательный вариант, изобре­татели перепробовали великое мно­жество конструкций. Например, ма­ло кто знает, что в свое время трех­колесные велосипеды, или трициклы, успешно конкурировали с двухко­лесными благодаря основному пре­имуществу — повышенной устойчи­вости. Такие трициклы были рассчи­таны как на одного, так и на двух человек .

Три- и квадрициклы успешно за­рекомендовали себя и как транс­портное средство для перевозки не­больших грузов и почты — кузов удобно вписывался между высокими колесами. И сейчас во многих стра­нах можно встретить эти Фур­гоны.

Тогда как одни изобретатели стре­мились повысить устойчивость вело­сипеда, наделяя его дополнитель­ными колесами, другие старались во что бы то ни стало упростить кон­струкцию, для чего сокращали чис­ло колес до минимума. Скажем, в 1867 году англичанин Джон Хобб предложил одноколесную машину, или моноцикл, представлявший со­бой деревянное колесо диаметром более 2 м . Ездок восседал сверху на скамейке, шарнирно за­крепленной на оси колеса, и вра­щал его ногами с помощью рычажно-кривошипного механизма. Хотя конструкция заманчиво проста, она практически неприемлема — изоб­ретатель совершенно не позаботил­ся об устойчивости своего сооруже­ния.

К чести последователей Хобба, они уже не пытались усадить чело­века на «верхотуре» — наоборот, сиденье и привод помещали как можно ниже, а само колесо делали достаточно широким, чтобы обеспе­чить боковую устойчивость. Таков, к примеру, английский моноцикл об­разца 1900 года . По сути дела, это обычный мини-велосипед, помещенный внутри большого ко­леса. Оно приводится во вра­щение задним колесом ми­ни-велосипеда, прижатым весом человека. Тот, в свою очередь, — цепной передачей от переднего, ко­торое крутит руками ездок. Для фик­сирования всей этой «начинки» предусмотрены два опорных роли­ка, также перекатывающиеся по внутренней поверхности большого колеса.

Как нередко бывает в технике, крайнее увлечение лишь одним, хо­тя и положительным, свойством кон­струкции обернулось своей негатив­ной стороной — моноциклы вопре­ки ожиданиям изобретателей стали сложнее традиционных велосипедов. Ныне такие машины можно встре­тить разве только в цирковых номе­рах велофигуристов.

Теперь рассмотрим другую тен­денцию в велостроении — увеличе­ние количества «проездных мест». Скажем, отец многочисленного се­мейства отправляется на прогулку. Он может захватить с собой жену и трех малышей, если воспользуется специально оборудованным для это­го велосипедом . Впервые та­кие машины стали выпускаться во Франции в конце XIX века, но они и сейчас пользуются спросом, осо­бенно в азиатских и африканских странах.

Чтобы пассажир не сидел без де­ла, многоместные велосипеды нача­ли снабжать дополнительным при­водом. Например, на машине анг­лийского производства (конец XIX века) ребенок, находясь на от­дельном сиденье, укрепленном на раме, крутил ногами свои педали, которые цепной передачей были связаны с основной ведущей звез­дочкой.

В 1895—1905 годах получили рас­пространение «парные» велосипеды . Ездоки, сидя рядышком, дружно вращали педали, связанные цепными передачами с задним ко­лесом.

Многоместные велосипеды пере­жили «вторую молодость» в спорте, позволяя достигать весьма высоких скоростей. Ведь усилие на ведущее колесо прямо пропорционально ко­личеству ездоков, а сопротивление воздуха остается практически тем же; Видимо, каждый знает о тандемах, рассчитанных на двух гонщиков. Но мало кому известно, что в нача­ле XX века проводились сорев­нования на трех-, четырех-, пяти- и шестиместных машинах, так называе­мых триплетах, квадруплетах, квин­ту плетах и сикступлетах . В то время был построен и десяти­местный велосипед. А в 1976 году датчанин Агнер Вестергаард, вспомнив об этой моде, соорудил крупнейший в мире «веломонстр» на 34 человека длиной 22 м. Одновре­менно гигант побил мировой рекорд среди велосипедов-тяжеловесов: он весит ни много ни мало 1,5 т. Конеч­но, такая диковинка не имеет прак­тического значения и служит чисто рекламным целям. Спортивные ве­лосипеды более чем на двух чело­век слишком тяжелы и неустойчи­вы, управление ими затруднено. Сейчас  выпускаются легкие складные «семейные» вело­сипеды на 2—3 ездока.

В поисках скоростных конструкций изобретатели не забыли и об одно­местных машинах. Например, в кон­це XIX века был запатентован ве­лосипед с приводом на оба колеса: вместо руля установлена еще одна звездочка с педалями, которые ез­док вращал руками. Крутящий мо­мент от нее передавался с помощью цепной передачи на переднее ко­лесо. А велосипед немецкой фирмы «Бреннабор», предназначенный для гонок за лидером, отличался малой высотой. Это позволяло спортсмену лучше спрятаться за спину лидера- мотоциклиста и тем самым макси­мально уменьшить сопротивление воздуха.

Радикальные меры предприняли американцы: заключили гонщика в легкий обтекатель, отдаленно напо­минающий дирижабль . И что же? Сопротивление воздуха снизилось на-20%!

Заметьте: обтекатель, помимо основной, несет и дополнительную нагрузку — защищает ездока от не­взгод погоды. Конечно, изобретате­ли не упустили это из внимания — было предложено немало вариан­тов «велосипедных» накидок, зонтов, навесов, крыш... В 1897 году англий­ская фирма «Хамбер» водрузила на трицикл даже закрытый брезенто­вый кузов и гордо нарекла свое детище велолимузином .

Неугомонные поборники всякого рода перемен не оставили в покое и отдельные узлы велосипеда — на­пример, раму. В 1898 году швейца­рец Шаллан придал раме Х-образную форму, а в точке пересечения трубок, близ вытянутого назад руля, смонтировал ведущую звездочку. Си­денье со спинкой закреплено над задним колесом, так что тело ездо­ка слегка откинуто. Подобную ком­поновку выбрал и англичанин Бартлет. Причем у его дамского вело­сипеда заднее колесо гораздо боль­ше переднего, а руль находится под сиденьем. Эти обе конструкции по­ложили начало целому семейству легких полуспортивных машин-велокаров, которые до сих пор весьма популярны во многих странах. Вла­дельцы их, с удобством устроившись в кресле, раскатывают по городу в полулежачем положении .

Изобретатели изрядно потруди­лись и над тем, как заставить вело­сипед двигаться в непривычной сти­хии. Так, водную гладь освоили раз­нообразные плавающие конструк­ции — гидроциклы, которые  сей­час встретишь на пляжах. Они до­вольно надежные. Скажем, в 1883 го­ду англичанин Ферри на своей трех­колесной, а вернее — трехпоплавковой машине  пересек Ла- Манш. Этот гидротрицикл переме­щался за счет того, что на поверх­ности его ведущих задних колес- поплавков были сделаны гребни. У других же гидроциклов роль дви­жителя играют винты, водяные ко­леса, а на французском квинтуплете — даже спираль Архимеда.

Велосипеды «прижились» и на же­лезных дорогах. В конце прошлого века в русской армии опробовали машину, у которой колеса были спе­циального профиля, предназначен­ные для движения по рельсу . Для устойчивости предус­мотрено еще третье маленькое ко­лесико, катящееся по второму рель­су. Впоследствии на смену этим конструкциям пришли более эффек­тивные четырехколесные дрезины с ручным приводом.

«Стальной конь», словно мифиче­ский Пегас, даже поднялся в небо. Долгое время попытки изобретате­лей создать аэроцикл оканчивались неудачей. Но вот в 1921 году знаме­нитому французскому гонщику Габ­риелю Пулену удалось пролететь 11 м. А 40 лет спустя английский инженер Джон Уимпени преодолел на своем крылатом аэроцикле «Паффин» более 900 метров.

Стараясь облегчить участь ездока, изобретатели зачастую приспосабли­вали к машине самые необычные движители. В начале нашего века можно было видеть, как в ветреную погоду по улицам, распугивая про­хожих, величаво плыли велосипеды- парусники. А совсем недавно, в 1973 году, финский крестьянин Шиир снабдил конструкцию воздушным винтом. Проведя столь несложную модернизацию, он, несмотря на свой преклонный возраст,  раскаты­вал со скоростью до 70 км/ч.

В начале XX века велоси­пед, завоевав признание граждан­ского населения, поступил на служ­бу в армии Франции, Италии, Герма­нии и других европейских стран. Чтобы конструкция была транспор­табельна в полевых условиях, изо­бретатели сделали ее складывающей­ся и предельно легкой. В русской армии такие машины (весом 5—10 кг) получили «боевое крещение» во вре­мя военной экспедиции в Персию (1902 год). Складывались они на редкость просто — пополам вокруг вертикальной оси. Руль и сиденье предварительно снимались (рис. 14). Солдат нес за спиной как бы два колеса диаметром всего 61 см — довольно компактный груз.

Итак, на пути развития велосипеда встречается немало тупиковых кон­струкций, о которых сейчас можно судить только по старинным описа­ниям да рисункам. Но каждая из та­ких диковинных машин, несмотря на свою бесперспективность, в той или иной степени отражала заветную мечту человека — используя силу лишь собственных мускулов, дви­гаться быстрее любого существа по планете. И претворение этой мечты благодаря стараниям изобретателей, как никогда, близко.

 ЕВГЕНИИ КОЧНЕВ

Источник: "Техника Молодежи" 1977 год.№4