Кто первым изобрел велосипед
Гениальное решение проблемы самоходного экипажа, приводимого в движение силой человека, дал в начале XIX века уральский мастер Ефим Михеевич Артамонов. Он пошел по пути дальнейшего сокращения веса повозки и решил оставить всего два колеса. Артамонов создал первый в мире двухколесный педальный самокат. Он был очень прост по конструкции. Два колеса, переднее большое, заднее маленькое, соединенные железными полосами, располагались одно за другим. На оси переднего колеса были укреплены рычаги. Нажимая на них ногами, можно было приводить самокат в движение. Самокат не падал только тогда, когда ехал. Сохранять равновесие в неподвижном состоянии он не мог. Под влиянием возникающей силы, удерживающей в устойчивом состоянии вращающееся на оси тело, крутящиеся колеса и прямой двурогий поворотный руль, давали возможность передвигаться на таком на первый взгляд неуравновешенном двухколесном «экипаже».
27 сентября 1801 года, в самый разгар торжеств по случаю коронации царя, 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 специальные рычаги. Тележку никто не вез и никто не толкал сзади, а она бежала, словно живая. Шумная толпа любопытных едва поспевала за ней. Это Артамонов приехал из Верхотурья в Москву показать царю свое изобретение.
Диковинная телега понравилась царю, и он освободил Артамонова и его семью от крепостной зависимости, выдав им вольную.
Через шестнадцать лет после того, как первый двухколесный экипаж Артамонова оставил свой одноколейный след на земле, баварский лесничий Карл Драйс сделал деревянную «игрушечную лошадку» для того, чтобы быстрее объезжать свои участки. В его тележке, как и в самокате Артамонова, два колеса стояли одно за другим, а узкое сиденье, находящееся на деревянной раме между ними, укреплялось так, чтобы сидящий верхом человек мог доставать ногами до земли и, отталкиваясь, сообщать себе скорость. Руль легко поворачивал переднее колесо. Эта деревянная скрипучая «лошадка» из-за своей простоты в управлении вскоре получила широкое применение.
Поразительная быстрота распространения такого экипажа вызвала массу добавлений и усовершенствований в его конструкции. От латинских слов «быстрый» — велокс (velox) и «ноги» — педес (pedes) появляется общее название таких повозок — велосипед.
На дорогах в течение многих лет можно было видеть самокаты, получившие название «пауки». Во время езды на самокате движения ног ездока, находящегося высоко над землей, напоминали движения паука. Переднее, ведущее колесо у этих машин было почти в рост человека и доходило в диаметре до 160 сантиметров, 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, для того чтобы было удобнее влезать при посадке. Сверху ходового стремени находилось крепление для руля, снизу — раструб с отверстиями для оси большого колеса.
Такие самокаты больше всего применялись в военных велосипедных командах, но ездить на них из-за сильной тряски было неудобно.
Скорость на таком, как его часто называли, «костотрясе» или «костоломе» доходила до 12—20 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».
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 дальше к заднему колесу, а усилия от педалей начали передавать при помощи особых длинных рычагов. Появились конструкции, у которых педали устанавливались ниже оси и сила велосипедиста передавалась колесу двумя короткими цепными передачами, расположенными с обеих сторон.
Постепенно переднее колесо уменьшалось, а заднее увеличивалось, и велосипед стал походить на тот, к которому мы сейчас привыкли.
Для увеличения прочности велосипеда деревянные колеса и рамы заменили железными, но это не дало ощутимых результатов. Велосипеды по-прежнему были очень тяжелы на ходу, и изобретатели старались их все больше и больше усовершенствовать. Важно было, чтобы велосипед имел легкий ход и его можно было бы без особого труда приводить в движение.
Вспомнили изобретение Кулибина и сделали первые попытки применить шариковые подшипники в конструкции велосипеда. Сюда требовался подшипник небольшого веса и размера, но в то же время достаточно прочный. Он должен был выдерживать требуемые нагрузки и позволял 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. Недаром же мы теперь, уже по привычке, говорим, что на велосипеде катаются, а не скользят, как на лыжах и коньках.
Подшипники нашли широкое применение в технике, и сейчас трудно представить машину, где бы не было подшипников, когда-то специально изобретенных для велосипедного механизма.
«Двухместный конь» стал легким на ходу, но не лишился своей неприятной особенности — немилосердно трясти ездока на дороге.