Неутомимые «круглые ноги». Научно-популярный журнал для юношества «Страна знаний» №3, 2017

В 2018 году исполняется двести лет одному из величайших транспортных средств – велосипеду, который является не только замечательным средством для восполнения так недостающих современному человеку физических нагрузок, но и, по моему глубокому убеждению, одним из лучших, если не самым лучшим, средством для приведения в порядок мыслей во время долгих неторопливых поездок.

…История создания этого наиболее распространённого сегодня средства передвижения, особенно до начала XIX века, достаточно запутана и противоречива.

Хорошо известный рисунок двухколёсного велосипеда с рулём и цепной передачей, приписываемый авторству Леонардо да Винчи (1452–1519) (по другой версии его ученику Салаи, настоящее имя Джан Джакомо Капротти да Орено; 1480–1524), по мнению многих исследователей, является подделкой.

На витраже в церкви Св. Егидия в деревне Стоук-Поджес английского графства Бакингемшир изображена человеческая фигура на чём-то вроде самоката, которую некоторые называют «изображением потешной лошадки, выполненным в XVII веке».

Самокат якобы 1791 года, приписываемый графу Меду де Сивраку – фальсификация 1891 года, выдуманная французским журналистом Луи Бодри. В действительности никакого графа де Сиврака не было, а был Джин Хенри Сиврак, получивший в 1817 году разрешение на импорт четырёхколёсных экипажей.

Легендой, скорее всего, является и история об уральском крепостном крестьянине-умельце Ефиме Михеевиче Артамонове (1776–1841) из Тагильского заводского посёлка (ныне Нижний Тагил), который якобы сконструировал велосипед примерно в 1800 году.

Согласно этой легенде, изобретатель совершил поездку на своём велосипеде из своего селения в Москву (около двух тысяч вёрст, что впечатляет даже по сегодняшним меркам).

В это путешествие крепостного Артамонова послал его хозяин – владелец завода Акинфий Демидов, который пожелал удивить царя Александра I «диковинным самокатом».

За изобретение велосипеда Артамонову, членам его семьи и всем потомкам была дарована вольная – свобода от крепостной зависимости. Этот велосипед хранится в Краеведческом музее Нижнего Тагила.

Однако, как показал химический анализ железа, этот музейный экспонат оказался изготовленным не ранее 1870 года и выполнен по английским образцам.

Прототипом этой красивой легенды, возможно, послужил земляк Е.М. Артамонова крепостной изобретатель Егор Григорьевич Кузнецов-Жепинский (1725–1805), действительно получивший вольную (вместе с племянником Артамоном) в 1801 году за свои изобретения. Однако Кузнецов-Жепинский сконструировал не велосипед, а дрожки со счётчиком пройденного расстояния (верстометром) и музыкальным органом.

Как бы там ни было, но прототипами велосипеда можно считать изготавливавшиеся во многих странах (Германия, Франция, Россия, Англия) четырёхколёсные, а также более совершенные двухколёсные повозки-самокаты – селериферы (фр. celerifere – быстроход).

Несмотря на некоторые отличия, типичный селерифер представлял собой горизонтальный деревянный брус, на концах которого вниз отходили по две вертикальные стойки с закреплёнными между ними на осях колёсами.

Велосипед Драйза
Велосипед Драйза

Сидя на селерифере, ездок отталкивался ногами от земли, после чего поджимал их и, балансируя, чтобы не упасть, некоторое время ехал по инерции. При этом для изменения направления движения приходилось либо наклоняться вместе с машиной, либо, предварительно остановившись, переставлять переднее колесо и уже затем ехать в нужном направлении. Но даже такая примитивная машина сразу завоевала немало поклонников.

Основным недостатком этой машины, которая спустя некоторое время получила новое имя – велоцифер (от лат. velox – скорый, и ferre – нести) была сложность, а нередко и невозможность изменения направления его движения непосредственно во время езды. Поэтому многие умельцы тщетно пытались усовершенствовать машину.

Одним из таких изобретателей был главный лесничий Баденского княжества Карл Фридрих Кристиан Людвиг Драйз фон Зауерброн (барон Карл фон Дрез; 1785–1851).

В 1815 году Драйз на одной из своих ранних разработок приехал в Вену, где тогда проходил Венский конгресс. За своё легкомысленное изобретение он лишился звания княжеского лесничего в Карлсруэ (впрочем, впоследствии он получил место профессора механики в Мангейме).

Несмотря на то, что велосипед Драйза был ещё очень далек от совершенства, он позволял развивать неплохую скорость (в 1817 году отставной лесничий на спор за четыре часа покрыл расстояние от Карлсруэ до Келя – около 70 км, при этом почтовый дилижанс этот путь преодолевал заметно медленнее).

Дело сдвинулось с мёртвой точки лишь в 1816 году, когда Драйз предложил использовать поворотную вилку переднего колеса и снабдил машину установленным над передним колесом рулём.

Карл фон Драйз
Карл фон Драйз
(1785–1851)

Свою разработку Драйз назвал «беговой машиной» (нем. Laufmaschine). Первая поездка на этой машине состоялась 12 июня 1817 года, а патент на своё изобретение Драйз получил 12 января 1818 года.

Вскоре, а именно 6 апреля 1818 года, Драйз продемонстрировал свою машину в Люксембургском саду Парижа. В немецком и французском языках «машину для бега» в честь изобретателя назвали дрезиной (соответственно Draisine и draisienne).

Таким образом, с полным основанием можно говорить, что именно Драйз является изобретателем велосипеда, а 6 апреля ежегодно весь мир отмечает День рождения велосипеда.

Кстати, слово «велосипед» ввёл в обиход в том же 1818 году один из изобретателей фотографии – француз Жозеф Нисифор Ньепс (1765–1833).

Так он назвал усовершенствованную им модель «дрезины» с более удобным седлом с изменяемой высотой (франц. velocipede; от лат. velox, род. пад. velocis – быстрый и pes, род. пад. pedis – нога).

В Англии подобное транспортное средство именовали hobby-horse («детская игрушечная лошадка») или dandy-horse («лошадка для денди»), поскольку в те годы на нём ездили преимущественно праздные молодые денди.

Толчком к появлению достаточно совершенных для своего времени «беговых машин», возможно, стало крупнейшее вулканическое извержение в истории человечества – произошедшее в апреле 1815 года извержение вулкана Тамбор на индонезийском острове Сумбава. Эта природная катастрофа стала причиной глобальных климатических аномалий, включая такой феномен, как «вулканическая зима»:

1816 год стал известен как «год без лета» из-за небывало низких температур, которые установились в Европе и Северной Америке. Необычайный холод привёл к катастрофическому неурожаю.

«Велосипедная прогулка»
«Велосипедная прогулка»

Весной 1817 года цены на зерно выросли в десять раз, а среди населения разразился небывалый голод. Отсутствие кормов привело к массовому падежу домашнего скота и, в том числе, основной тягловой силы и средств передвижения – лошадей.

Любопытно, но почти два столетия спустя подобный вид транспорта «получил второе дыхание»: в 1997 году немецкому дизайнеру Рольфу Мертенсу пришла в голову идея сконструировать для своего двухлетнего сына модель, на которой ребёнок мог бы ехать, отталкиваясь ногами и постепенно обучаясь держать равновесие.

Детский беспедальный велосипед стал приобретать всё большую популярность, и Мертенс с братом основали компанию Kokua по продаже своей разработки. По-немецки такой велосипед стал называться Laufrad (от немецких слов laufen – бежать и Rad – колесо)...

В конце 1819 года английский механик Найт построил первый цельнометаллический велосипед, правда, из-за тяжести машины идея тогда признания не получила.

А в начале 1860-х годов французские братья Пьер и Эрнест Мишо (по другим сведениям – Пьер Мишо и его сын Эрнест либо в 1850-х годах немецкий механик Филипп Фишер, а ещё по одной версии в 1862 году это сделал девятнадцатилетний французский мастер по изготовлению детских колясок из Нанси Пьер Лалман) на переднем колесе с помощью кривошипов установил педали.

Так сложилась модель велосипеда, названная boneshaker («костотряс») – достаточно тяжёлая жёсткая конструкция с равновеликими деревянными колёсами, усиленными железными обручами.

Мишо также были первыми, кому удалось начать массовое производство велосипедов: из их мастерской вышло 162 велосипеда в 1862 году и более 400 в следующем. На велосипедах Мишо впервые были применены подпружиненное седло и тормоз, воздействующий на обод заднего колеса.

Именно после этих усовершенствований велосипед превратился из экзотической игрушки в повседневное средство передвижения.

Главный недостаток прямого привода на переднее колесо – для достижения высокой скорости ездок должен слишком быстро вращать педали. Именно поэтому передние колёса стали быстро увеличивать в диаметре, в результате чего возникла достаточно курьёзная конструкция велосипеда-паука: огромное (диаметром до двух метров) переднее колесо и небольшое (до 30 см) заднее. Наиболее трудными моментами поездки на таком велосипеде были начало движения и остановка. Тем не менее, даже это не уменьшило количество приверженцев «железного коня».

В старой доброй Англии выпуск велосипедов подобной схемы в 1871 году наладил Уильям Хиллман (1848–1921), которые сразу же стали называть «фартинг-пенни», поскольку соотношение колёс этих машин уж очень напоминало соотношение английских монет: большого фартинга и маленького пенни.

В 1868 году французский инженер Адер Клеман (1841–1925) впервые применил на велосипеде обрезиненные обода. В том же году парижский часовщик Андре Жюльме (по другим сведениям – в 1870-х годах английский изобретатель Х. Дж. Лоусон) установил педали в центре рамы и соединил приводимую ими во вращение звёздочку с помощью цепи с задним колесом, после чего необходимость в использовании разновеликих колёс отпала.

Свой современный вид велосипед приобрёл в 1880–90-е годы, которые назвали «золотым веком велосипедов». Одной из первых моделей, похожих на используемые в наши дни, стал велосипед Rover (англ. rover – скиталец, странник, бродяга), изготовленный в 1885 году английским изобретателем Джоном Кемпом Старли (1854–1901).

Эта модель была снабжена цепной передачей на заднее колесо, одинаковыми по размеру колёсами, между которыми располагалось седло. Велосипеды такой конструкции получили название безопасных (safety).

Дублинский ветеринар Джон Бойд Данлоп (1840–1921) в 1885 году снабдил колёса велосипеда своего двенадцатилетнего сына пневматическими шинами из гуттаперчевого шланга, крепившимися к ободу с помощью полотняной ленты. Он же придумал клапан, позволявший легко и быстро накачать колесо, а также не выпускавший воздух наружу.

Мальчик ездил на этом велосипеде, довольно долго не привлекая лишнего внимания, пока один заезжий коммивояжер, поражённый лёгкостью хода велосипеда, не оценил его по достоинству и не намекнул изобретателю на перспективность его находки.

В результате в 1888 году Данлоп запатентовал своё изобретение и вскоре наладил промышленное производство пневматических шин, которые быстро стали популярными во всём мире (впоследствии патент Данлопа был аннулирован в интересах более ранней разработки другого изобретателя Роберта Уильяма Томсона (1822–1873), который уже запатентовал пневматическую шину в 1845 году).

Долгое время велосипеды изготавливались полностью из дерева. Но в 1867 году Каупер предложил очень лёгкие металлические колеса со ступицей, закреплённой на проволочных спицах, а в 1869 году появились велосипеды с облегчённой металлической рамой.

Многочисленными полезными новшествами ознаменовались 1890-е годы. Тогда были изобретены педальные тормоза, механизм переключения передач и механизм свободного хода, позволявший не вращать педали, во время движения велосипеда с горки или по инерции.

В те же годы изобрели и ручные тормоза, однако широкого применения они тогда не получили. Наконец, француз Сюрирей предложил в велосипедах использовать шарикоподшипники. После таких усовершен¬ствований скорость велосипедиста настолько возросла, что он вполне мог конкурировать с верховой лошадью.

Как и любая другая новинка, велосипед далеко не всем пришёлся по душе. Однако особую неприязнь к нему стали питать собаки, которые так и кидались (и продолжают это делать до сих пор) на велосипедистов. В результате находчивые предприниматели сразу выбросили на рынок множество конструкций револьверов – «велодогов», дабы велосипедисты за рулём могли чувствовать себя в большей безопасности…

Первые советские велосипеды были выпущены в 1924 году Харьковским велосипедным заводом в количестве 2200 экземпляров, после чего их производство стало массовым, благо эта продукция никогда не залеживалась в магазинах.

В конце XX века в СССР наиболее распространёнными моделями велосипедов были: детские «Ветерок» (легендарный велосипед 1950–60-х годов, который легко переделывался из двухколёсного в трёхколёсный), «Малыш», «Дружок», «Бабочка», «Стрекоза» и «Школьник», подростковые «Орлёнок» (для мальчиков) и «Ласточка» (для девочек) и, наконец, «взрослые» «Украина», «Рига», «Минск», «Десна», «Урал», «Салют», «Турист», «Спутник», «Старт-шоссе», а также складные «Кама» и «Аист».

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, цепной передачи и тормозов. Дополнительно велосипед нередко снабжается багажником, сумкой для инструмента, светотехникой (чаще всего световозвращателями – катафотами), звонком, подставкой-подножкой, а также зеркалом заднего вида.

Конструкция современного велосипеда настолько совершенна, что самой ненадёжной его частью можно считать сидящего на нём велосипедиста.

Велосипед «Украина»
Автор у своей «Украины» производства Харьковского велосипедного завода им. Г. И. Петровского

Преимущества нового транспортного средства – отсутствие потребности в топливе, неприхотливость в эксплуатации, относительная безопасность, достаточно высокая скорость, лёгкость, проходимость и манёвренность – почти сразу привлекли внимание и военных.

Велосипеды в разведке и для доставки сообщений широко использовались уже в ходе англо-бурской войны (1899–1902). В Первой мировой войне активно использовали велосипеды в разведке, для доставки сообщений, а также для перевозки раненых, лёгких орудий и военного имущества.

Во время Второй мировой войны в вермахте велосипедами были оснащены самокатные роты, входившие в состав разведывательных батальонов всех пехотных дивизий.

Русские военные одними из первых оценили преимущества этого неприхотливого транспортного средства, в результате уже осенью 1889 года в русской армии появился «специальный военный самокат».

«Служили» велосипеды и в Рабоче-крестьянской Красной Армии во время Второй мировой войны. Любопытно, что для исключения возможности попадания в руки врага перевозимой корреспонденции, её бойцы нередко в особо ценные бумаги заворачивали гранату, чтобы в случае опасности от документа не осталось ни клочка бумаги (как шутили солдаты, «граната в конверте – лучшее средство для сохранения военных секретов»).

Во время агрессии США во Вьетнаме (1954–1969) по тропе Хо Ши Мина непрерывно двигались велоповозки, состоявшие из соединённых бамбуковыми жердями двух рядом расположенных велосипедов. Этот экзотический транспорт обеспечивал снабжение многочисленной вьетнамской армии практически всем необходимым.

Ну и один из достаточно «свежих» примеров: вот уже два десятка лет, начиная с 1987 года, на вооружении армии США состоит парашютно-десантный лёгкий пехотный велосипед «Paratrooper», успешно апробированный в горах Афганистана и пустынях Ирака.

Этот достаточно лёгкий и чрезвычайно прочный велосипед, изготовленный преимущественно из современных не поддающихся коррозии композиционных материалов. В сложенном виде рассчитан не только на достаточно комфортную переноску бойцом за спиной (размеры в сложенном состоянии 90×70×30 см, масса 12 кг), но и даже на выброску с малой высоты из вертолёта или легкомоторного самолёта без парашюта.

Велосипед имеет 24 скорости, что обеспечивает его передвижение со скоростью до 25 км/ч даже по бездорожью. Имеются две типа окраски рамы – тёмно-зелёная (традиционная) и светло-песочная (для пустынных районов), при этом остальные элементы велосипеда, вплоть до спиц, окрашены в чёрный цвет, чтобы на солнце не давали отблеска и не демаскировали бойца.

Наконец, на нём можно перевозить пулемёт, лёгкий миномёт, гранатомёт и другое вооружение, а также разнообразные боеприпасы – грузоподъёмность машины составляет 230 кг! На таком чуде техники боец с полной выкладкой может даже без специальной подготовки за день преодолеть до 120 км.

Более ста лет велосипеды используют и полицейские для патрулирования улиц и парков различных населённых пунктов. Традиционно велосипеды используют почтальоны (вспомните почтальона Печкина из серии мультфильмов об обитателях деревни Простоквашино), а в Лондоне, Таллинне и некоторых других городах велосипеды используются в качестве «скорой помощи», позволяя медицинским работникам оперативно добираться до пациентов по загруженным городским улицам.

На больших предприятиях велосипед используется и как внутризаводской транспорт. Так, на заводе «Мерседес-Бенц» в немецком городе Зиндельфингене рабочие передвигаются по территории завода на велосипедах, при этом у каждого подразделения – велосипеды своего цвета.

Да что человек! На велосипедах катаются даже животные (правда лишь в цирке): на двухколёсных – медведи и обезьяны, а на трёхколёсных – слоны.

В начале третьего тысячелетия по результатам одного из опросов общественного мнения в Великобритании с громадным преимуществом велосипед был признан величайшим изобретением.

Голландские учёные – представители одной из наиболее «велосипедных» стран мира, где велосипед называют не иначе как «круглые ноги» – провели любопытное исследование, результатом которого показали, что велосипедисты болеют намного реже, а их трудоспособность значительно выше, чем у работников, которые «не дружат» с велосипедом

Так в чём же преимущество у велосипеда перед другим видом транспорта? В первую очередь, вращение педалей – это одно из самых полезных физических упражнений, позволяющих сбросить лишние калории и подкорректировать некоторые недостатки фигуры. Езда на велосипеде усиливает кровообращение и положительно влияет на сердечнососудистую систему. По некоторым проведенным исследованиям, у велосипедистов сердечные приступы и инфаркты миокарда случаются в два раза реже.

Огромную пользу велосипедная езда оказывает и на дыхательную систему: во время езды усиливается вентиляция лёгких, а кровь интенсивно насыщается кислородом.

По мнению медиков, регулярная езда на велосипеде позволяет избавиться от такого заболевания, как вегетососудистая дистония, которое встречается у 80 % взрослого населения. Кроме того, велосипедные прогулки сокращают риск развития варикозного расширения вен. Велосипедная езда также способствует улучшению координации движений и работе вестибулярного аппарата.

И наконец, не лишне отметить, что велосипед помогает человеку справиться со стрессом: езда на «железном коне» снимает моральное напряжение и устраняет подавленное настроение. Велосипедные прогулки способствуют ощущению свободы и независимости, принося неизгладимые впечатления и радостное настроение!

Сегодня велосипедист – полноправный член движения на дорогах. Именно поэтому в большинстве стран вводятся определённые ограничения на управления этим транспортным средством, а в некоторых, например, в Латвии, даже выдаются специальные велосипедные права. И именно поэтому, ежегодно посещая Латвию и при этом, являясь приверженцем этого вида транспорта, я чувствую себя в этой стране не совсем уютно, поскольку иностранец в Латвии не может получить этот документ…

Считается, что усовершенствовать велосипед – дело неблагодарное. Существует даже фраза «изобретать велосипед», т. е. придумывать то, что давно известно. Однако, несмотря на это, изобретатели всего мира продолжают интенсивные поиски путей улучшения конструкции, как всей машины, так и отдельных её элементов.

Современный рынок велосипедов чрезвычайно широк. Приверженцам «железного коня» предлагаются самые разнообразные типы и модели: традиционные двух- и реже трёх- и более, а также одноколёсные (цирковые), только с опорными колёсами, а также с основными опорными и дополнительными колёсами для обеспечения равновесия при движении, детские и подростковые, для одного и нескольких седоков (в частности, тандемы – велосипеды для двух человек, снабжённые двумя парами педалей), для здоровых людей и инвалидов, для перевозки пассажиров (велорикши) и грузов, педальные («ножные») и рычажные («ручные»), «сидячие» и «лежачие», жёсткой конструкции и складные, туристские и спортивные, дорожные и горные, шоссейные и трековые, одно- и многоскоростные, приводимые в движение мускульной силой ездока и электрической энергией аккумулятора…

Изобретатели всего мира продолжают интенсивные поиски путей улучшения конструкции велосипеда

Говорить о велосипеде можно бесконечно. И сегодня его популярность только растёт, чему способствует желание многих из нас сохранить не только собственное здоровье, но и максимально сберечь окружающую нас природу.

И именно поэтому человек продолжает изобретать велосипед, который без сомнения будет служить верой и правдой ещё не одному поколению!

Источники информации
1. Рыжов К. В. Сто великих изобретений. Москва: Вече, 2006. (Серия «100 великих»).
2. Большая советская энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. 3-е изд. Москва: Сов. энцикл., 1970. Т. 4. Брасос – Веш, 1971.
3. Воронцов А. Е. Мотоциклы. Москва: Виктория, АСТ, 1997.
4. Михаил Павлов. Бег педального коня // Тайны прошлого: дайджест. 2013. № 39 (137).
5. Александр Добровольский. Война самокатная // Тайны прошлого: дайджест. 2016. № 49 (303).
6. Зверев И. Велосипеды на войне // Юный техник. 2009. № 9.

И.О. Микулёнок, доктор технических наук, профессор, КПИ им. Игоря Сикорского