Наука и техника

Печатать страницу


ВЕЛОСИПЕД, безмоторное колесное транспортное средство, приводимое в движение седоком (велосипедистом) и предназначенное для передвижения на значительные расстояния, активного отдыха и спортивных соревнований.

ВИДЫ ВЕЛОСИПЕДОВ

Различают шесть основных видов велосипедов: гоночные (шоссейные и трековые), туристские, горные, смешанные горно-туристские, дорожные и специальные. Узлы и детали велосипеда (основными из них являются рама, колеса, седло, руль и педали с цепным приводом) конструируются в соответствии с его назначением.

Гоночные велосипеды. Это самые легкие велосипеды, конструкция которых рассчитана на гонки по шоссейным дорогам либо по специально построенным трекам. Велосипеды для шоссейных гонок могут быть разной массы в зависимости от использованных конструкционных материалов, но обычно они весят около 9 кг. Масса же трековых гоночных велосипедов, лишенных тормозов, переключателей скоростей и других второстепенных узлов и деталей, может составлять всего 7 кг.

ШОССЕЙНЫЙ ГОНОЧНЫЙ ВЕЛОСИПЕД (такова же в общих чертах конструкция туристского велосипеда). 1 – ушко для закрепления багажной сумки (в туристском варианте); 2 – легкая рама; 3 – опущенный руль; 4 – узкие шины высокого давления; 5 – ушко для закрепления переднего багажника (в туристском варианте); 6 – туклипс; 7 – ведущая зубчатка большого диаметра (в гоночном варианте); 8 – переключатель скоростей.ШОССЕЙНЫЙ ГОНОЧНЫЙ ВЕЛОСИПЕД (такова же в общих чертах конструкция туристского велосипеда). 1 – ушко для закрепления багажной сумки (в туристском варианте); 2 – легкая рама; 3 – опущенный руль; 4 – узкие шины высокого давления; 5 – ушко для закрепления переднего багажника (в туристском варианте); 6 – туклипс; 7 – ведущая зубчатка большого диаметра (в гоночном варианте); 8 – переключатель скоростей.

В конструкции гоночного велосипеда предусмотрено все для того, чтобы уменьшить его массу, например, даже тормозные рычаги и цепные звездочки снабжаются сквозными вырезами. Благодаря малой колесной базе (расстоянию между осями) и малому выносу переднего колеса гоночные велосипеды очень послушны в управлении и обладают высокой маневренностью, хотя и менее комфортны. Передаточные отношения разделены малыми интервалами и рассчитаны на физически сильного велосипедиста. Число передач (скоростей) чаще всего равно 14–16. Руль обычно делают узким для снижения массы и низким для уменьшения сопротивления воздуха и для улучшения управляемости (опущенный руль позволяет также легко изменять положение рук). В некоторых видах трековых гонок и в шоссейных гонках на время применяется «аэродинамический» (искривленный V-образный) руль, на который гонщик может опираться локтями в согнутом аэродинамически выгодном положении (но такой руль, как правило, не допускается в гонках с общим стартом). Колеса гоночных велосипедов обычно имеют очень узкие обода из легкого прочного сплава и клинчерные шины (с бортовой проволокой) или цельные однотрубки высокого давления, обеспечивающие пониженное сопротивление качению и повышенную управляемость. Колеса могут быть либо со спицами из проволоки, либо специальной аэродинамической конструкции, снижающей сопротивление движению. Седло обычно делается по возможности более узким для снижения массы и облегчения педаляжа.

Туристские велосипеды. Раму туристских велосипедов для повышения прочности и комфортности, как правило, делают из легкой хромалюминиевой стали или алюминиевого сплава. Масса велосипеда обычно составляет 9–11 кг, колесная база – средняя (для большей устойчивости), передаточные отношения достаточно низкие для легкого педаляжа на дорожных подъемах с грузом туристского снаряжения. Руль может быть либо опущенным, либо приподнятым. Колеса обычно с ободами из прочного алюминиевого сплава, довольно толстыми спицами, рассчитанными на повышенную туристскую нагрузку, и шинами средней ширины, обеспечивающими хорошую управляемость и движение по неровной мостовой и грунтовым дорогам. Седло может быть любой конструкции, обеспечивающей удобство в длительных поездках. Туристские велосипеды обычно оборудуются педалями с туклипсами, рассчитанными на обувные зацепы, или без туклипсов, что позволяет прилагать к педалям большее усилие на дорожных подъемах. Число передач – от 18 до 24, с низкими передаточными отношениями для пересеченной местности. На рамах обычно предусмотрены багажники и крепления для двух-трех бутылок с водой и для насоса, а также ушки возле колесных втулок для фиксации каркасных боковых багажных сумок.

Горные велосипеды. Горный велосипед, завоевавший широкую популярность, принес с собой новые виды спортивных соревнований и туризма. Хотя вначале горные велосипеды выпускались с туристской формой рамы, вскоре стала преобладать более верткая гоночная конструкция. Поскольку на сильно пересеченной местности велосипедист выравнивает нагрузку на велосипед и управляет им в основном смещением корпуса и бедер назад или в сторону (изменяя тем самым положение центра тяжести), для горного велосипеда лучше подходит несколько меньшая рама, нежели для туристского. Число передач такое же, как и у туристских велосипедов (18–24), с упором на низкие передаточные отношения. Колеса горных велосипедов могут быть очень широкими, шины – с крупными, рельефными грунтозацепами и пониженным давлением для увеличения сцепления с неровностями дороги.

ГОРНЫЙ ВЕЛОСИПЕД, предназначенный для езды в условиях полного бездорожья. 1 – рама, уменьшенная по сравнению с рамой гоночного велосипеда; 2 – длинный седлодержатель; 3 – наклонная верхняя труба рамы; 4 – руль; 5 – манетки (рычажки управления) переключателей скоростей; 6 – усиленный рычажно-клещевой тормоз; 7 – широкие шины низкого давления с крупными грунтозацепами; 8 – три ведущие звездочки; 9 – задний переключатель скоростей; 10 – трубка большого диаметра.ГОРНЫЙ ВЕЛОСИПЕД, предназначенный для езды в условиях полного бездорожья. 1 – рама, уменьшенная по сравнению с рамой гоночного велосипеда; 2 – длинный седлодержатель; 3 – наклонная верхняя труба рамы; 4 – руль; 5 – манетки (рычажки управления) переключателей скоростей; 6 – усиленный рычажно-клещевой тормоз; 7 – широкие шины низкого давления с крупными грунтозацепами; 8 – три ведущие звездочки; 9 – задний переключатель скоростей; 10 – трубка большого диаметра.

Горно-туристские велосипеды. В конце 1980-х годов у любителей велосипедных прогулок и велосипедного туризма, а также у жителей пригородного пояса, ежедневно ездящих в город на работу, огромным успехом стал пользоваться велосипед, в котором объединены конструктивные особенности, с одной стороны, горного велосипеда (в частности, усиленные рычажно-клещевые тормоза и форма рамы), а с другой – туристского (шины промежуточной ширины и промежуточного давления и крепления для багажных сумок). Такой велосипед смешанного типа имеет, как правило, опущенный или нормальный руль и три передачи с тремя разными ведущими звездочками. Велосипед смешанного типа многие считают идеальным велосипедом общего назначения для езды как по дорогам, так и по бездорожью (на умеренно пересеченной местности), поскольку он, подобно горному велосипеду, хорошо управляем на влажной почве и галечном грунте, имеет малую массу и легок на ходу при езде по шоссе. Иногда подобные велосипеды называют городскими или пригородными.

«МОТОКРОССОВЫЙ» ВЕЛОСИПЕД для велосипедной акробатики. 1 – тормоз заднего колеса (передний тормоз может отсутствовать); 2 – длинный седлодержатель; 3 – седло; 4 – прочная рама уменьшенных размеров; 5 – подушка; 6 – высокий прочный руль; 7 – колеса малого диаметра с широкими шинами низкого давления; 8 – короткие, толстые спицы; 9 – амортизатор; 10 – односкоростная втулка со свободным ходом; 11 – подножки.«МОТОКРОССОВЫЙ» ВЕЛОСИПЕД для велосипедной акробатики. 1 – тормоз заднего колеса (передний тормоз может отсутствовать); 2 – длинный седлодержатель; 3 – седло; 4 – прочная рама уменьшенных размеров; 5 – подушка; 6 – высокий прочный руль; 7 – колеса малого диаметра с широкими шинами низкого давления; 8 – короткие, толстые спицы; 9 – амортизатор; 10 – односкоростная втулка со свободным ходом; 11 – подножки.

Дорожные велосипеды. Универсальные дорожные велосипеды обычно имеют одну, три или пять передач. К этой категории относятся и некоторые детские велосипеды. Их масса часто превышает 14 кг, рама длинная с удлиненными изогнутыми концами перьев передней вилки (для смягчения ударов колеса о неровности дороги), руль приподнятый или нормальный, долговечные клинчерные шины, нередко предусматриваются щиток цепи и тормозная втулка заднего колеса со свободным ходом. Седло обычно широкое, пружинное, мягкое с кожаным или виниловым чехлом. Дорожные велосипеды, как правило, недороги, достаточно комфортны для поездок на небольшие расстояния и не требуют особого ухода. Их часто выдают напрокат, особенно в местах отдыха, они используются в городах как транспортное средство для доставки небольших количеств разных товаров (от продуктов питания до газет) и как средство передвижения. В первой половине 20 в. дорожные велосипеды применялись в военных действиях. В Великобритании обычен полицейский на велосипеде, но в США лишь в 1990-х годах во многих городах и пригородных зонах велосипед стал рассматриваться как транспортное средство для патрульного полицейского.

Специальные велосипеды. Существует много разных типов специализированных велосипедов. Хотя они и не так распространены, как обычные велосипеды рассмотренных выше типов, каждый из них занимает свою важную нишу.

В 1990-х годах начали входить в моду велосипеды для туризма с более свободной позой велосипедиста. Велосипедист сидит прямо на сидении со спинкой, а его ноги вытянуты вниз-вперед, к педалям. Благодаря заднему упору для нижней части корпуса седока более эффективно используется сила мышц бедер. Кроме того, у таких велосипедов ниже располагается центр тяжести.

Существуют двух- и многоместные велосипеды-тандемы. На двухместном тандеме рулем и тормозом управляет передний велосипедист. Привод выполнен так, что в педаляже могут участвовать оба велосипедиста. Благодаря этому тандем способен развивать более высокую скорость, нежели одиночные машины, что используется не только в гонках, но и в туризме и рекреационных поездках. Тандемы позволяют также участвовать в велосипедных поездках людям со слабым зрением и детям, еще не научившимся самостоятельно ездить на обычном велосипеде. В таких случаях переднее место занимает более опытный велосипедист с хорошим зрением.

Детей и подростков особенно привлекают верткие «мотокроссовые» велосипеды, по конструкции напоминающие мотоциклы для гонок по пересеченной местности. Диаметр колес такого велосипеда составляет всего 400–500 мм, рама также очень мала.

Фристайловые, или каскадерские, велосипеды мотокроссового типа с особо прочной рамой и рулем, сконструированным так, что его вращению не мешают тросы тормоза и переключателя скоростей, создали новый вид спорта – велосипедную акробатику. На таком велосипеде спортсмен может выполнять сложные каскадерские фигуры, стоя на специальных подножках задней колесной втулки, совершать вместе с велосипедом прыжки и даже выполнять сальто в воздухе, резко посылая вверх корпус с одновременным рывком за руль.

Складные велосипеды хороши для ежедневных поездок из пригорода в город на работу и обратно, поскольку в сложенном виде удовлетворяют требованиям общественного транспорта, в том числе и воздушного, относительно размеров ручного багажа. Первый велосипед со складной рамой и колесами малого диаметра был создан в 1962 в Великобритании А.Моултоном, а к середине 1990-х годов разработчиками был предложен целый ряд остроумных конструкций. Выпускаются складные велосипеды не только с уменьшенными, но и с нормальными колесами, а также разборные.

СРЕДСТВА БЕЗОПАСНОСТИ

Велосипедный спорт, так же как автогоночный, лыжный, лодочный и другие активные виды спорта, имеет свои опасные факторы, которые требуют применения соответствующих средств безопасности. Наиболее распространенные опасные факторы велосипедного спорта – травмы головы при падении и наезды автотранспорта в ночное время.

Велошлем. Самым важным средством безопасности является велосипедный шлем, защищающий велосипедиста от серьезных травм. Такой шлем обычно представляет собой тонкую оболочку из пластика, обладающего высокой ударной прочностью, изнутри обложенную ломким пеноматериалом, смягчающим удар.

Фары и световозвращатели. Передние и боковые световозвращатели обычно белые, задние – красные. Передний световозвращатель закрепляется на верхнем конце передней вилки, задний – под седлом или на мостике заднего багажника, а боковые – на спицах колес. Фары (с питанием от батарей или от генераторов, приводимых в вращение колесами велосипеда) закрепляются на руле или на элементах рамы. Некоторые велосипедисты используют также фары на шлеме и белые, желтые или красные мигающие фонари на самом велосипеде, на шлеме, руках, ногах или поясе.

Зеркало заднего вида. Зеркало заднего вида, закрепляемое на руле, шлеме или на очках велосипедиста, позволяет видеть автотранспорт, приближающийся сзади, не мешая в то же время контролировать дорожные условия впереди.

Подбитые шорты и перчатки. Подбитые шорты и перчатки повышают не только комфортность, но и безопасность поездок на велосипеде. Велосипедные шорты часто снабжаются подкладкой из натуральной или искусственной замши, гелевыми вкладышами или другими материалами, ослабляющими действие дорожной вибрации на седалищные кости таза. Подбитые перчатки без пальцев защищают кисти рук велосипедиста от повреждения из-за дорожной вибрации и в случае падения.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

Велосипед не был изобретен одним человеком. Он вырос из целого ряда идей и изобретений, прослеживаемых от нашего времени до конца 18 в. Некоторые исследователи идут дальше, указывая на чертежи двухколесного транспортного средства и роликовой цепи, принадлежащие Леонардо да Винчи.

Безопасный велосипед. Важнейшим этапом развития велосипедной техники было изобретение относительно безопасного велосипеда с двумя одинаковыми колесами не слишком большого диаметра. В 1870-х годах Г.Бейтс из Кройдена в Англии создал первый велосипед с приводом на заднее колесо, названный «Летучим голландцем». Его привод со шкивами и шнуром Г.Лоусон в своем «Байсиклетте», запатентованном в 1879, заменил цепным приводом.

Около 1885 Дж.Старли и В.Саттон выпустили безопасный велосипед «Ровер» с двумя колесами диметром 760 мм и цепным приводом на заднее колесо. Примерно в то же время Ч.Линли и Дж.Биггс выпустили безопасный велосипед «Уиппет» с рамой приблизительно ромбообразной формы (которая после этого стала наиболее распространенной), фиксированным положением седла, педалей и руля. В раме были предусмотрены две пружины для амортизации дорожных ударов, благодаря чему «Уиппет» пользовался особой популярностью, пока Дж.Данлоп не разработал пневматические (надувные) шины, появившиеся в 1889. В последующее десятилетие появились такие новинки, как шарикоподшипники, уменьшающие трение между движущимися частями, конвейерные методы сборки, стальные трубы, двух- и трехскоростные колесные втулки, ножной тормоз и переключатель передач (скоростей) цепного привода.

Разработка безопасного велосипеда и его необычайная популярность в 1890-х годах повлекли за собой многие социальные изменения, в частности изменения в женской моде (появились женские брюки для велосипедных прогулок) и в женской свободе (стали обычными велосипедные прогулки в мужской компании без присмотра родителей и родственников).

Спад популярности. Многие новшества, привнесенные первыми конструкторами велосипедов, способствовали развитию автомобильной промышленности. Более того, многие из первых конструкторов автомобилей и мотоциклов сами вначале были конструкторами велосипедов, как, например, Г.Даймлер в Германии, а также Б.Харлей и А.Дэвидсон в США. Кроме того, энтузиасты велосипедного транспорта требовали улучшения шоссейных дорог, объединившись в 1880 в Лигу американских велосипедистов, которая к 1890 стала крупнейшей в мире спортивной ассоциацией. Моторизация транспортных средств привела к снижению популярности велосипеда в период с 1900-х по 1920-е годы.

СРЕДСТВО ПЕРЕДВИЖЕНИЯ, ОЗДОРОВЛЕНИЯ И РАЗВЛЕЧЕНИЯ

К середине 1990-х годов сложилось несколько разных четко различающихся направлений в использовании велосипеда. Все они сводятся к езде на двух колесах, но соответствующие оборудование и техника весьма специализированы.

Велотуризм. С повышением в Европе и США интереса к велосипеду возникла целая индустрия велосипедного туризма. Десятки, если не сотни коммерческих компаний и некоммерческих организаций предлагают велотуры разного масштаба – от однодневных поездок до длительных экскурсий по разным странам. Отдельные организации устраивают велосипедные походы, участники которых сами везут все свое туристское снаряжение и ночуют в палатках, но, как правило, коммерческие велотуры обставляются достаточно комфортабельно: весь багаж перевозится на автофургонах, а туристы получают отличное питание и ночуют в гостиницах.

Бытовые и деловые поездки. Односкоростной дорожный велосипед, рассчитанный на тяжелые условия эксплуатации, с давних пор был основным транспортным средством в развивающихся странах. Его не только легче купить и дешевле содержать, чем лошадь или автомобиль, но он и весьма эффективен при транспортировке детей и доставке товаров на рынок.

В крупных городах промышленно развитых стран, таких, как Англия, Голландия или Дания, велосипеды по-прежнему широко применяются для доставки мелких партий разных бакалейных товаров. Кроме того, на велосипед все чаще смотрят как на реальную альтернативу автомобилю в регулярных поездках на работу и по магазинам на расстояния не более 20 км.

ВЕЛОСИПЕДИСТЫ-ЛЮБИТЕЛИ на трассе в Сан-Франциско.ВЕЛОСИПЕДИСТЫ-ЛЮБИТЕЛИ на трассе в Сан-Франциско.

Велогонки. Велосипедные гонки проводятся на шоссейных дорогах, на закрытых или открытых велотреках либо вне дорог с твердым покрытием – на пересеченной местности или на грунтовых дорогах. Победитель определяется по времени прохождения дистанции либо как первый финишировавший.

Первые шоссейные велогонки состоялись в 1868 во Франции и в Англии. На европейском континенте предпочтение и далее отдавалось шоссейным гонкам, но в Англии из-за плохого состояния дорог большее распространение получили трековые гонки. В США велогонки впервые были проведены в 1878. К 1890-м годам они стали столь популярным зрелищным летним видом спорта в Европе, что были включены в программу возобновленных в 1896 Олимпийских игр.

В 1900 был создан Международный союз велосипедистов (UCI), установивший современные правила для данного вида спорта. Этот союз осуществляет контроль за международными соревнованиями, утверждает и регистрирует велосипедные рекорды. В 1965 были образованы две подчиненные UCI организации – одна для гонщиков-любителей, другая – для профессионалов. В профессиональную организацию, Международную федерацию профессионального велоспорта, входят около десятка западноевропейских стран. Организация же гонщиков-любителей, Международная федерация любителей велоспорта, насчитывает свыше 100 стран-участниц.

 Шоссейные велогонки. Существует несколько основных видов шоссейных велогонок. Так называемые гонки на время проводятся в форме индивидуальных заездов: участники стартуют по одному через некоторые (обычно одноминутные) интервалы, и их цель – либо пройти за кратчайшее время фиксированную дистанцию (обычно от 16 до 160 км), либо за фиксированное время (обычно 12 или 24 ч) пройти наибольшее расстояние.

Большинство шоссейных велогонок проводится с общим стартом всех гонщиков или команд. Один из видов таких гонок – «критериум» – гонки по сравнительно короткому (2–5 км) кольцу, обычно по улицам в центральной части города, причем каждый участник должен пройти одинаковое число кругов, в сумме составляющее 65–100 км, а победителем считается тот, кто первым финиширует. Два других вида однодневных шоссейных велогонок – по незамкнутой или кольцевой длинной дистанции.

Многодневные многоэтапные гонки представляют собой, в сущности, последовательность однодневных гонок по незамкнутым участкам шоссе, и побеждает в них тот, кто наберет наименьшее время в сумме по всем этапам. Таким образом, гонщик в принципе может оказаться победителем, не выиграв ни одного этапа. Самая известная и самая трудная международная велогонка такого типа (включающая в себя и гонки на время) – это Тур-де-Франс, которая с 1903 проводится ежегодно, за исключением военных лет, по территории Франции и пяти соседних стран. Ее конкретный маршрут по шоссейным дорогам и горным перевалам каждый год изменяется. Протяженность маршрута составляет 4000–4800 км. Владелец желтой майки победителя этой велогонки обычно считается лучшим велосипедистом мира.

Самый оригинальный из основных видов шоссейных велогонок – гонки на сверхвыносливость. В таких гонках по исключительно длинному маршруту участники на одноместных или тандемных велосипедах едут днем и ночью, делая как можно меньше остановок для отдыха.

Шоссейная велогонка является также составной частью триатлона, т. е. соревнования в трех видах спорта, в котором побеждает тот, кто первым финиширует, проплыв, проехав на велосипеде и пробежав соответствующие участки установленной дистанции.

Трековые велогонки. Такие велогонки проводятся на треках с крутыми виражами, выстроенных под открытым небом или в велодромах. Длина трека, бетонного или деревянного, составляет от 150 м в закрытом помещении до 500 м под открытым небом, но в последнем случае чаще всего она равна 333 м.

Некоторые трековые велогонки проводятся как соревнования с гандикапом: при массовом старте порядок, в котором стартуют участники, определяется продемонстрированными ранее скоростью и мастерством. Другие виды трековых велогонок – общие заезды нескольких гонщиков одновременно на короткую дистанцию (обычно 1000 м для мужчин и 500 м для женщин); гонки преследования (обычно на 4–5 км), в которых два гонщика или две команды стартуют на противоположных концах трека и стараются догнать друг друга до прихода на финиш; гонки на среднюю дистанцию (большое число кругов, в сумме составляющее 5, 10 или 15 км); гонки на время; наконец, гонки за лидером, т.е. за мотоциклом.

Внедорожные велогонки. Внедорожные велогонки тоже весьма распространены, но они проводятся по-разному в Европе и США. В Европе популярны велокроссы, которые впервые были проведены в начале 20 в. во Франции и к 1950-м годам распространились по всем европейским странам. Дистанция велокросса обычно невелика (от 2 до 25 км) и состоит из некоторого числа кругов. На ней предусматриваются различные препятствия: изгороди, броды, грязь, песок, лес, канавы, упавшие деревья, узкие проходы, русла ручьев и даже искусственные барьеры. Старт – общий, участники могут в зависимости от обстоятельств либо ехать на велосипеде, либо слезть с него и бежать с ним как в обычном кроссе, они могут также иметь помощника с новым велосипедом для замены поврежденной машины. У велосипедов для велокросса обычные шоссейные передачи, но более прочные обода колес и более широкие шины. Велокроссы, как правило, проводятся с сентября по март, так что ко всем трудностям на дистанции добавляются осложняющие факторы холодного сезона.

Также вы можете:

Поиск по алфавиту: