Хронограф
181522
291623
3101724
4111825
5121926
6132027
7142128

<февраль>

Путеводители

Чудеса велопедальные

Велосипед, оказывается, можно избретать до бесконечности

  
Велосипед, изобретенный специалистами американского Университета им. Джона Пердью, отлично подходит для обучения детей: каким бы несовершенным ни был их вестибулярный аппарат, упасть с этого устройства достаточно сложно. Фото: Purdue University

Главный лесничий герцога Баден-Вюртембергского Карл Фридрих Драйс барон фон Зауэрбронн (Karl Friedrich Christian Ludwig Freiherr Drais von Sauerbronn, 1785–1851) получил патент на двухколесный велосипед в 1817 году. После того как 12 июля 1817 года Драйс на своей машине проехал за час 15 километров, велосипед вошел в моду. И тут же изобретатели Старого и Нового Света начали наперегонки состязаться в усовершенствовании двухколесного «костотряса». К концу XIX века, когда велосипед уже имел современные формы, велоконструкторы успели получить несколько десятков тысяч патентов. Однако этот процесс, несмотря на кажущуюся его нелепость, продолжается и сейчас, в XXI веке. При этом патентуются не только курьезные модели велосипедов, но и вполне прогрессивные машины, имеющие неоспоримые достоинства по сравнению с каноническим двухколесным приспособлением для езды при помощи мускульных усилий.

Два колеса — много!

Некогда в цирке была популярна езда на одноколесном велосипеде, требующая от артистов немалой сноровки, поскольку данная конструкция весьма неустойчива. Сейчас, в связи с ростом популярности экстремальных развлечений, акробатом стал как минимум каждый пятый молодой человек. В связи с этим точно такие же, как и в цирке, монопеды, правда, с седлом, а иногда и с рулем, появились в широкой продаже. И экстремалы используют их для таких развлечений, как, например, соревнования по покорению Эйфелевой башни. Разумеется, поднимаются они по ступеням, а не по наружной стороне башни.

Однако оказалось, что и одноколесной конструкции вполне можно придать значительную устойчивость и применить ее для поездок отнюдь не спортивных и далеко не молодых людей. Изобретатель Олег Маханьков снабдил серийное велосипедное колесо четырьмя металлическими пластинами. Две из них постоянно параллельны земле. Две другие, благодаря шарнирам и пружинной подвеске, изменяют угол наклона в зависимости от рельефа дороги, скорости езды и положения тела наездника. К верхней параллельной пластине крепится ось колеса, к нижней — рама седла. Это приводит к тому, что центр тяжести конструкции существенно смещен вниз, в связи с чем достигается приемлемая устойчивость. При езде по ухабам за счет продуманной системы амортизации наездник, невзирая на рельеф, движется строго в горизонтальной плоскости.

  
Некоторым вполне достаточно одного колеса. И ведь это не цирк, а самое обычное шоссе где-то на американском Юге... Фото (Creative Commons license): richardmasoner

Существует и принципиально иное расположение велосипедиста относительно колеса — он находится внутри, примостившись на небольшом сиденье, вращая педали и управляя диковинной конструкцией при помощи обычного руля. Качение внешнего колеса диаметром 1, 74 метра осуществляется за счет нейлоновых роликов. Велосипедист «карабкается» на переднюю часть колеса при помощи педалей, связанных с фрикционной передачей. Такая конструкция также устойчива за счет низкого центра тяжести. Правда, при торможении возникают проблемы: в этот момент необходимо отклониться назад, поскольку за счет инерции седока может крутануть так, что он окажется ногами вверх, головой вниз. Когда же происходит экстренное торможение, срабатывают выдвижные «лапы» с роликами на концах. Они предотвращают кувырок.

Такие велосипеды серийно выпускаются в Китае. Правда, изобретены они бразильцем Тито Лукасом Оттом (Tito Lucas Ott). Да и не велосипед он изобретал, а моноцикл с двигателем внутреннего сгорания. Не так давно его изобретение, в реализации которого прежде многие сомневались, было использовано как впрямую — в США налажен выпуск бензиновых моноциклов, так и с расчетом на силу мышц ног. И тут инициативу захватили китайцы, у которых суммарная сила мышц огромна, а с бензином и моторами намного хуже.

С определенной натяжкой можно назвать велосипедом конструкцию, созданную американцем Брюсом Макленнаном Блэквеллом (Bruce MacLennan Blackwell), поскольку изобретатель снабдил маленькое колесо диаметром 25 сантиметров электромоторчиком, работающим от аккумулятора. Ни седла, ни руля поворота у моноцикла нет. Человек просто встает на две подножки, расположенные по бокам от колеса, и едет. Управление осуществляется при помощи отклонения тела в нужную сторону. Для увеличения скорости надо отклониться вперед, для торможения — назад. Проблема повышения устойчивости моноцикла решена при помощи использования высокоскоростного гироскопа. Решена в достаточной степени, поскольку Блэквелл, не будучи эквилибристом, до сих пор не только не сломал ни одной кости, но и не нажил синяков.

  
Знаменитый A-Bike, сделавший Клайва Синклера еще более известным. Фото: Sinclair Research Limited

Минималисты

В связи с тем, что крупные города мира страдают от перегруженности транспортных артерий, в последнее время стала актуальна проблема создания компактных складных велосипедов. На них можно добраться до ближайшей станции метро, а потом, провезя велосипед под землей, доехать до места работы. В Англии создан велосипед, который можно сложить за 30 секунд и, что самое главное, спрятать его в чемодан, чтобы не торчали руль и педали. Пока это изобретение лондонцы не сметают с прилавков, а воспринимают лишь как игру блестящего ума.

Еще более компактный велосипед сконструировал Клайв Синклер (Clive Sinclair), известный изобретатель, в свое время создавший популярный компьютер Spectrum. Его велосипед, получивший название A-Bike, за двадцать секунд укладывается в кейс. В разобранном состоянии он похож на букву А (отсюда и название — A-Bike). При всем при том эта кроха способна выдерживать 120-килограммового седока и позволяет передвигаться со скоростью 24 км/час. Снизить вес велосипеда до 5 килограммов удалось за счет того, что большинство его деталей изготавливается из пластика.

Модель Синклера породила соревновательный эффект. Складные портативные велосипеды начали выпускать во Франции, в Японии и в Америке. Несомненно, такое средство передвижения было бы очень полезно и в Москве, несмотря на то, что столичное правительство судорожно накручивает вокруг Кремля все новые и новые транспортные кольца.

Самый же маленький и легкий велосипедик сделал электромонтер из Польши Збигнев Ружанек. Он весит всего 1,5 килограмма. Диаметр переднего колеса — 11, а заднего — 13 миллиметров. Велосипед всем хорош за исключением того, что он не имеет абсолютно никакой практической пользы. Ружанек сделал его исключительно для того, чтобы попасть в книгу рекордов Гиннесса. Бравый электрик проехал на своем хлипком аппарате 5 метров, прославился на весь мир, на том и успокоился.

Друзья парадокса

Есть изобретатели, которые с блеском доказывают, что механика сулит нам еще немало открытий чудных. К таковым относится физик-ядерщик Юрий Макаров. Выйдя на заслуженный отдых, он применил свой интеллектуальный потенциал для изобретения принципиально новых конструкций велосипедов. В одной из его моделей педали вращаются... в обратную сторону! Казалось бы, работа совершается та же самая, однако в ней участвуют другие группы мышц, более сильные. Поэтому на велосипеде Макарова можно развивать большую скорость при тех же самых усилиях.  В другой модели установлена коробка автоматического переключения передач, а велосипедная цепь представляет собой лист Мёбиуса, что позволяет заметно увеличить КПД механизма. Есть модель-«тяжеловоз», при помощи которой изобретатель-пенсионер буксирует микроавтобус и перевозит 100-килограммовые грузы.

На Московском международном салоне промышленности Макарова наградили Большой золотой медалью «Архимед-99». Его велосипед экспонировался на выставке техники будущего в Милане. Этим все и закончилось. Отечественные велосипедостроители внедрять в производство машину Юрия Алексеевича категорически отказались, посчитав, что это самое будущее в нынешнем веке не наступит.

Инженер из Барнаула Геннадий Васильев за свой велосипед получил еще более высокую награду — Золотую медаль Международной женевской выставки изобретений по номинации «механика». Эта награда особо ценна, поскольку 15 последних лет в этой номинации лауреаты не назначались.

  
На велосипеде совершенно необязательно сидеть. Да, ехать стоя, конечно, тоже можно. Но еще лучше — лежать. Так гораздо приятнее! Фото (Creative Commons license): wim harwig

Велосипед Васильева способен развивать скорость в 75 км/час. При этом педали крутить не надо, они совершают линейные возвратно-поступательные движения. Секрет столь высокой эффективности механизма заключается в том, что в нем применен «принцип юлы». Припомним, как в годы нашего золотого детства мы раскручивали юлу до запредельных скоростей, юла приобретала свойства гироскопа. Такая передача давно известна в машиностроении, и называется она шарико-винтовой. Условно говоря, она представляет собой «разболтанную» пару винт–гайка, промежутки между которыми заполнены шариками. Если сверху давить на винт, гайка начинает вращаться. При этом изобретатель не слепо скопировал известную передачу, а модернизировал ее, так что вполне можно говорить о «передаче Васильева».

В Женеве на «нового Кулибина» обрушилась лавина предложений от иностранных фирм о сотрудничестве. Ему приглянулся бельгийский машиностроительный концерн. Однако вскоре у Васильева создалось ощущение, что компаньоны намереваются, как говорят в российских деловых кругах, кинуть его.  И он вернулся домой, чтобы внедрить своего чудо-коня в российское производство. Однако родина встретила Васильева неприветливо. Уже четыре года он пытается найти взаимопонимание в различных инстанциях.

А велосипед Федора Сычева из Набережных Челнов позволяет без больших физических затрат подниматься на гору. Это достигается за счет использования кривошипно-шатунного механизма с большим рычагом. И у него точно такая же история с внедрением изобретения в производство. Можно предположить, из-за того, что наша страна имеет преимущественно равнинный рельеф. В странах Закавказья, а, тем более, в Непале ему цены бы не было.

А вот канадские производители велосипедов, компания Ktrak Cycle, позаботились о велосипедистах на славу. Известно, что зима в Канаде не менее снежная, чем, скажем, в Сибири. А по сугробам и льду на велосипеде кататься не слишком весело. И тогда остроумные канадцы заменили переднее колесо лыжей, а заднее — гусеничным приводом. Конструкция достаточно проста, и утяжеляет велосипед всего на два с половиной килограмма. Тем не менее, усовершенствованный таким образом велосипед без особых проблем едет не только по снегу, но и по песку — что также непросто для обычных «байков». Востребованность изобретения оказалась такова, что уже на выставке Interbike, где новинка впервые была представлена публике, нашлось немало желающих приобрести эту систему. Главная же ценность пакета Ktrak в том, что вам не нужно приобретать новый велосипед: достаточно переоборудовать уже имеющийся в наличии горный велик. А весной вы снова поставите на него колеса, и, как ни в чем не бывало, поедете по любимым оврагам и перелескам.

  
Настоящий подарок велосипедистам, вынужденным мириться с тем, что их двухколесный любимец полгода без дела стоит в сарае. Теперь любая зима — не помеха хорошей езде по местности любой степени пересеченности! Фото: Ktrak Cycles Corp.

Весьма полезную модель велосипеда придумали в американском университете Пердью (Purdue University). Велосипед имеет два задних колеса, которые в неподвижном состоянии располагаются под углом друг к другу, соединяясь вверху и расходясь внизу. За счет этого получается устойчивый трехколесный велосипед, на который с легкостью садится и начинает крутить педали ребенок либо не обученный езде «чайник». По мере увеличения скорости и обретения велосипедом инерционной устойчивости задние колеса соединяются в единое колесо. При остановке происходит обратный процесс — колеса внизу «растопыриваются».

На арене эксцентрики!

В этой номинации у нас всего два кудесника велосипедостроения. Но каких!

Тим Пикенс (Tim Pickens), президент британской фирмы Orion Propulsion, занимающейся разработками в области ракетостроения, в начале 2006 года прикрепил на свой серийный велосипед реактивный двигатель, который используется для коррекции орбиты спутников. К счастью, он заправил его не ракетным топливом, благодаря чему не улетел под облака. В качестве топлива бесстрашный Пикенс использовал мазут, в связи с чем тяги хватило только на то, чтобы за пять секунд разогнать мистера Пикенса лишь до скорости 100 км/час.

А кубанский пенсионер Евгений Михайлов использует для перемещения в пространстве сконструированного им велосипеда конскую тягу. Процедура такова. Михайлов сажает «на облучок» велосипеда специально обученного коня, прикрепляет к его копытам педали, и конь начинает их крутить. И крутит так усердно, что конструкция несется по проселочной дороге со скоростью 70 км/час. Велосипедист управляет машиной при помощи руля, а поддает газа вожжами. Есть коробка передач на три скорости. Вот только тормоза пока отсутствуют. Потому что конструктору сейчас не до таких мелочей. Он загорелся идеей создать конный аэроплан того же принципа действия. Остается не вполне понятным, как на эти эксперименты смотрят кубанские защитники животных?

Читайте также на сайте «Вокруг Света»:

 

Владимир Тучков, 18.01.2007

 

Новости партнёров