От самоката до современного велосипеда

Мысль о применении мускульной силы для преодоления расстояний зародилась несколько веков назад. Некоторые имена создателей самодвижущихся экипажей дошли до нас.

Так, например, в 1685 году в Нюрнберге часовщик Стефан Фарфлер сломал себе ногу и вынужден был передвигаться при помощи рук. Он соорудил трехколесную коляску, в которой использовал принцип часового механизма, где одна шестеренка двигала другую. Силу гирь и пружин он заменил силой своих рук. Вращая рукоятки, прикрепленные к горизонтальной оси, на которой находилась шестеренка, передающая усилия переднему колесу, Фарфлер мог медленно двигаться по улицам города.

В 1752 году крестьянин Нижегородской губернии замечательный русский изобретатель Леонтий Шамшуренков, наделенный богатой фантазией и сметкой, придумал многоместную самобеглую коляску, приводимую в движение двумя людьми. Шамшуренков отправил в сенат бумагу, где писал, что <…такую коляску он, Леонтий, сделать может подлинно, на четырех колесах, так что она побежит без лошади, только правима будет через инструменты двумя человеками, стоящими на той же коляске, кроме сидящих в ней праздных людей, а бегать будет хотя через какое дальнее расстояние и не только по ровному местоположению, но и горе, буде где не весьма крутое место…> По распоряжению сената Шамшуренкова вызвали в Петербург, где он и осуществил свой проект. В протоколе от 2 ноября 1752 года приемочная комиссия засвидетельствовала, что <оная (самобеглая коляска) крестьянином Леонтием Шамшуренковым со всем как надлежит во окончание приведена и холстом обита, и по пристоинству красками выкрашена>.

Сделанная Леонтием коляска была опробована, признана годной для езды, и изобретатель в награду получил 50 рублей золотом. После этого коляска довольно долго находилась в действии, как <весьма новое и курьезное художество>.

В летописи о самодвижущихся экипажах появлялись все новые и новые имена талантливых умельцев. В 1791 году знаменитый русский механик-самоучка Иван Кулибин использовал и развил идею Щамшуренкова в области строительства самоходных мускульных экипажей.

Свою работу над самоходным экипажем, или самокаткой, Кулибин начал в 80-х годах XVIII столетия и закончил ее в 1791 году. Сначала он работал над четырехколесной коляской, затем, стремясь сделать экипаж легким и простым в управлении, создал трехколесную на одного-двух пассажиров. Позади пассажиров на педалях, или, как их называл Кулибин, <туфлях>, стоял человек и попеременно нажимал на них ногами. Педали приводили во вращение большой маховик, который, будучи раскрученным, облегчал работу человека и делал ход экипажа равномерным. Управлялась самокатка с помощью вертлюга, подобного судовому штурвалу и соединенного с передним поворотным колесом. По свидетельству очевидцев, самокатка Кулибина бегала довольно быстро, причем под уклон шла медленнее, чем в гору, что достигалось действием тормозного устройства. Кулибин на своей самокатке впервые применил подшипники качения, облегчающие движение. Бесспорно, Кулибин знал о работах своего предшественника Шамшуренкова и свою коляску сделал значительно легче и рассчитал так, чтобы она приводилась в движение лишь одним человеком.

Гениальное решение проблемы самоходного экипажа дал в начале XIX века уральский мастер Ефим Артамонов. Он пошел по пути дальнейшего сокращения веса повозки и решил оставить всего два колеса. Артамонов создал первый в мире педальный самокат с большим передним и маленьким задним колесами. На оси переднего колеса были укреплены рычаги, нажимая на которые можно было приводить самокат в движение.

15 сентября 1801 года, в самый разгар торжеств по случаю коронации царя Александра I, на площади перед московским Кремлем появилась необыкновенная тележка, на которой, словно на лошади, сидел высокий бородатый мужчина. Руками он держался за руль, а ноги
его нажимали на рычаги. Тележку никто не вез и никто не толкал сзади, а она бежала, словно живая. Шумная толпа любопытных едва поспевала за ней. Это и был Артамонов, приехавший из уральского города Верхотурья в Москву, чтобы показать свое изобретение. Диковинная телега понравилась царю, и он освободил Артамонова и его семью от крепостной зависимости, выдав им вольную. А само изобретение вместе с изобретателем были надолго забыты.

Через 16 лет после того как первый двухколесный экипаж Артамонова оставил свой след на земле, немецкий изобретатель Карл Драйс тоже сделал <деревянную лошадку>. В его тележке, как и в самокате Артамонова, два колеса стояли одно за другим, а узкое сиденье на раме между ними укреплялось так, чтобы человек мог доставать ногами до земли и отталкиваться. Руль легко поворачивал переднее колесо. Это деревянное скрипучее сооружение вскоре получило широкое применение и стало быстро распространяться и совершенствоваться.

Тяжелый труд и блеск медалей Узкие лесные тропинки, крутые спуски и подъемы, овраги и броды — вот трасса кроссовых гонок. Тот, кто преодолеет все это — докажет свое умение владеть велосипедом, свою выносливость, огромную волю к победе. Вот так форсировали водную преграду участники велосипедного кросса на II Спартакиаде народов СССР 1959 г.

На дорогах в течение многих лет можно было встретить самокаты, получившие название <Паук> (рис. 1). Во время езды движения ног седока, находящегося высоко над землей, напоминали движения паука. Переднее, ведущее, колесо у этих машин было почти в рост человека и доходило в диаметре до 160 см, а заднее было раза в четыре меньше. На переднем колесе укреплялись шатуны с педалями, а маленькое, заднее, считалось поддерживающим. Между собой колеса соединялись прообразом велосипедной рамы — стальной изогнутой трубой, называемой грифом. На грифе с одного конца находилась вилка для поддерживающего колеса, с другого — подвижное крепление с ходовым стременем, в середине располагалось седло и передвижная подножка, которой пользовались при посадке. Сверху ходового стремени находилось крепление для руля, снизу — раструб с отверстиями для оси большого колеса. Но все-таки ездить на них из-за сильной тряски было неудобно. Скорость на таком, как его часто называли, <костотрясе> или <костоломе> доходила до 18­20 верст в час, а вес наиболее совершенного варианта был 1 пуд 35 фунтов, то есть 30 килограммов. По меткому выражению одного из современников, для езды на подобном велосипеде требовалось сочетание <силы слона с ловкостью обезьяны>.

Рис. 1. Велосипед Ефима Артамонове (вверху); велосипед <Паук>

На неровной дороге <Пауки> были очень опасны, так как при попадании переднего колеса на какое-нибудь препятствие велосипедист опрокидывался через голову. Несовершенство такой модели заставило изобретателей задуматься над тем, как сделать машину более устойчивой. Седло отодвинули ближе к заднему колесу, а усилия от педалей начали передавать при помощи длинных рычагов. Появились конструкции, у которых педали устанавливались ниже оси, и усилия велосипедиста передавались колесу двумя короткими цепными передачами, расположенными с обеих сторон. Постепенно переднее колесо уменьшалось, а заднее увеличивалось, и велосипед все больше и больше приобретал тот вид, к которому мы сейчас привыкли. Вспомнили изобретение Кулибина и применили шариковые подшипники в конструкции велосипеда. Требовался подшипник небольшого веса и размера, но в то же время достаточно прочный, чтобы выдерживать требуемые нагрузки и позволять развивать необходимую скорость. Между осью и втулкой были помещены маленькие стальные шарики, которые могли вращаться вокруг себя, сводя трение почти к нулю. Велосипед может <гордиться> тем, что именно он заставил людей создать такой подшипник, в котором шатунный вал и оси колес не скользили, а катались внутри втулок. Сейчас трудно представить машину без подшипников, когда-то специально изобретенных для велосипеда. <Двухколесный конь> стал легким на ходу, но продолжал немилосердно трясти ездока на не очень ровной дороге. Пришлось долго думать, пока не была создана пневматическая шина.

В велосипедном журнале <Циклист> за 1898 год можно обнаружить описание одной велосипедной гонки. На старт вместе с опытными гонщиками, имена которых не сходили с уст многочисленных любителей велосипедного спорта, вышла и молодежь. По сигналу стартера началась гонка. Каково же было удивление зрителей, когда первым к финишу пришел никому не известный молодой гонщик. Многие тогда заподозрили организаторов в обмане, но другие участники подтвердили, что действительно этот молодой человек ехал очень быстро. Оказалось, что на его велосипеде были установлены шины, наполненные сжатым воздухом, которые значительно облегчали езду. Такие шины в 1885 году изобрел шотландец Данлоп. В России велосипед довольно широко стал распространяться после 1880 года. Сначала это был уже известный нам <Паук>, которого сменил полуторапудовый <Свифт> — низенький английский велосипед с изогнутой рамой и колесами, обтянутыми массивной резиной. Несколько позже появился велосипед с прямой рамой и дутыми шинами. Последняя новинка произвела большой эффект. Весил <Гумбер>, как называли новый велосипед, около 16 кг. Когда же дутые шины сменили пневматические <Данлоп>, то началась прямо-таки велосипедная горячка.

До Революции в России велосипеды делали на двух фабриках в Москве и Риге в основном из импортных деталей. Кроме того, сборкой велосипедов занимались мелкие
кустарные мастерские. Но их производство не могло удовлетворить и десятой доли спроса населения. После окончания гражданской войны постепенно стал налаживаться массовый выпуск велосипедов. В 1925 году в Харькове начал работать первый в СССР завод по производству велосипедов <Украина>. В 1929 году велосипеды начали выпускать в Пензе, а через три года в строй вступает Московский велосипедный завод, оборудованный новейшими по тем временам станками. Кроме самых распространенных типов дорожных велосипедов началось производство легких гоночных машин.

Теперь поговорим о том, какие велосипеды производит ныне отечественная промышленность, и познакомимся поближе с различными моделями велосипедов.

Самостоятельную семью велосипедов представляют собой подростковые велосипеды, которые, например, делают в Шяуляе. Для девочек до 15 лет выпускают велосипеды <Ласточка> В-82 и В-84 М с полуоткрытой рамой, позволяющей легко сесть в седло. По обеим сторонам верхней части заднего колеса натянута предохранительная сетка из цветной пряжи. Для мальчиков до 15 лет изготовляют велосипеды <Орленок> В-72 и В-74 М. Верхняя часть рамы состоит из двойных труб, что делает ее прочнее. Весят подростковые велосипеды 13,5 кг.

У велосипедов В-84 М и В-74 М легкий ход, так как их задняя втулка бестормозная, а на обоих колесах установлены стремянные тормоза с жесткими тягами. Седла мягкие на войлочном основании или с пружинным каркасом. Над колесами и над цепью устанавливаются щитки, чтобы на велосипедиста не попадала грязь. Для большей безопасности при езде в вечернее время на заднем щитке велосипеда крепят отражатели. К самой многочисленной группе относятся дорожные велосипеды. У машины Харьковского велосипедного завода <Украина> есть передний и задний багажники, у велосипеда <Минск> — задний. Эти велосипеды имеют самое большое расстояние между осями заднего и переднего колес, так называемую базу — 1 м 17,5 см, и снабжаются седлами с жесткой покрышкой и пружинным каркасом. Велосипеды <Урал> пермского велозавода, <Сура-2> пензенского производственного объединения имеют базу 1 м 16 см и седла с мягкой покрышкой и полужестким каркасом.

У складных дорожных велосипедов <Пермь>, <Кама>, <Салют> база 1 м 9 см, высота рамы 43,5 см, на заднем колесе — тормозная втулка со свободным ходом; клеммовые зажимы позволяют быстро изменить высоту руля и седла. Дорожные велосипеды отличаются большой прочностью рамы, колес, надежностью и долговечностью эксплуатации в различных дорожных условиях. База этих велосипедов сантиметров на 20 длиннее, чем у подростковых. Над колесами ставятся грязезащитные щитки и задний багажник с пружинной прижимной рамкой. Задняя втулка — тормозная, со свободным ходом.

Спортивно-туристские велосипеды <Турист> и <Спорт>, выпускаемые в Харькове, представляют собой как бы переходную конструкцию от дорожного велосипеда к спортивному. Если вес дорожного велосипеда 16-17 кг, то у спортивно-туристского — 13-14 кг. У него облегченные обода, такие же, как и у спортивного велосипеда тормоза, металлические с туклипсами и ремешками педали. Руль с глубоким выносом. Спортивно­туристский велосипед снабжен облегченной задней втулкой и механизмом, позволяющим менять соотношение передач. На его заднем колесе ставят <трещотку> с шестернями, имеющими 16, 20 и 24 зубца. С помощью двухроликового переключателя можно перебросить цепь с одной шестеренки на другую в зависимости от рельефа дороги. На подъеме, чтобы сохранить силы, ставят меньшую передачу (цепь попадает на самую большую шестеренку), а на ровных участках передачу увеличивают (цепь попадает на маленькую шестеренку) . Тормоза на таких велосипедах ручные, действующие на переднее и заднее колеса. Спортивно-туристские велосипеды с большим успехом используют для туристских путешествий, для езды по укатанным дорогам.

В Харькове делают и спортивные велосипеды, предназначенные для шоссейных гонок и соревнований на треке. Задняя втулка велосипеда <Старт-шоссе> имеет пятиступенчатую <трещотку> с блоком из пяти шестерен. Следовательно, может быть десять различных соотношений передач. Переключатель цепи особый, так называемого параллелограммного типа. Легкие дюралевые колеса крепятся в вилке и в раме не гайками, а

Рис. 2. Общий вид спортивного велосипеда

быстродействующими эксцентриками. Торможение производится ручными тормозами клещевого типа. Педали — с туклипсами и ремешками. Вес велосипеда 10 кг.

Трековые велосипеды В-66, В-67 используются только на треке. Задняя втулка у них без свободного хода; тормоза на такой велосипед не устанавливают и тормозят замедлением движения ног и рукой в перчатке, нажимающей на переднее колесо. Вес трекового велосипеда не превышает 9 кг.