Сам себе катаю

Хто прудкіший: рисак чи велосипед!

Швидка їзда хвилює серце. Так казали в давнину. Стрімкий рух не лише зворушує людину, наділяє її бентегою гострих відчуттів, він був і є насущною проблемою будь-якої цивілізації. Напевно, тому історія освоєння транспортних засобів — це по суті цілеспрямована гонитва за швидкістю.

А почалося все із швидких ніг, які відкрили лік рекордам швидкості на суходолі. Найдавнішим спринтером, чиє ім'я зберегла історія, вважається гонець Фейдіппідус. У 490 році до н. е. під час битви поблизу Марафона він доставив терм нове донесення в Спарту, пробігши за дві доби… 215 кілометрів (не плутати з грецьким воїном, із забігом якого пов'язане походження марафонського бігу). Пізніше, в роки правління імператора Августа (44–27 рр. до н.е.), в Римській державі запровадили кінські візки для комунікаційного зв'язку між містами. Вони доставляли важливі відомості з Риму в Малу Азію за двадцять днів, проїжджаючи в середньому 84 кілометри за добу. У XIІІ столітті посли Чінгісхана долали на рисаках по 400 кілометрів за день.

І велосипед — не виняток. Упокорення ним цариці руху — швидкості — то вельми давній і захоплюючий поєдинок. Що "сталевий коник" значно жвавіший од пішохода чи бігуна, зрозуміли, як тільки він з'явився на вулицях. Однак його кодові якості розкрилися по-справжньому в гонках.

Перші змагання виникли стихійно і скидалися на забавні ігри, які нерідко й тепер виникають серед підлітків із бажання помірятися силою ніг. Організованими і масовими вони стали, так би мовити, в еру "павука", яка тривала 20 років (з 1869 по 1889 рр.). Одне з перших велозмагань відбулося у Франції 1869 року. Його учасники долали на дерев'яних кісткотрясах 120-кілометрову дистанцію між Руаном і Парижем. Переможець показав тоді середню швидкість… 11 кілометрів за годину.

То були часи, коли на дорогах господарював кінь. Курними шляхами торохтіли поштові диліжанси, тройки ямщиків, кибитки, просто вершники. У містах жителів обслуговували вишукані фаетони і карети. На іподромах мчалися наввипередки з вітром гривасті рисаки. Їм, власне, і кинув виклик гоночний велосипед.

Він викотився на арену змагань наприкінці Х!Х століття. Важив тоді не більше 8 кілограмів, мав вільний хід, завдяки якому, набравши швидкість, можна було не крутити педалі. Цей первісток одразу полюбився спортсменам. Аби зібрати на трибунах якнайбільше глядачів, прадавнім велогонкам надавався не так спортивний, як розважальний характер. Тому організатори перетворювали їх, як правило, на циркове видовище, влаштовуючи із рисаками гонки та різні трюкові катання.

В історію ввійшов поєдинок між велосипедом і конем, що відбувся е Мюнхені 1894 року. На одній дистанції стартували американський вершник Семюел Ф. Коді та Йозеф Фішер, переможець велогонки Женева — Берлін і Мілан — Мюнхен, Дуель вершника і велосипедиста проходила в кілька етапів. Американець міняв коней кожні дві хвилини, загнав дев'ять найкращих скакунів і змушений був визнати свою поразку. А німецький гонщик встановив рекорд, що дорівнював швидкості поштового поїзда тих часів — 37 кілометрів за годину.

Тривалий час велосипед вів перед у боротьбі за швидкість. Даруйте, може завважити читач, але вже тоді гуркотіли вулицями прадідусі сучасного автомобіля — перші механізовані транспортні засоби. Якої швидкості досягали вони? У серйозні суперники, скажемо прямо, вони не годилися, бо пересувалися черепашачими темпами. Нагадаємо: в 1895 році відбулися автомобільні гонки за маршрутом Париж — Бордо — Париж на відстань 1150 кілометрів. З-поміж учасників першим прибув на фініш через 48 годин і 47 хвилин двомісний "Папар-Левассор" (3,5 к. с.). За кермом сидів його конструктор Еміль Левассор. Коли він виліз із машини, то виголосив крилату фразу: "Яке це було божевілля! Я летів із швидкістю 30 кілометрів на годину!"

Тріумф велосипедної швидкості тривав недовго, його таки перехопили гоночні автомобілі. На перешкоді до високих результатів постав опір повітря. І чим вищу швидкість долав велосипед, тим виснажливішою ставала для гонщика повітряна протидія. В її силі ви можете переконатися самі, подорожуючи на поїзді чи автомобілі. Спробуйте висунути у віконце руку при швидкості 80 кілометрів за годину і відчуєте, як люто шарпне потік повітря. Автомобіль справляється з ним легко, бо має потужні двигуни (в середньому до 89 к. с.) і може мчати, поки вистачить пального. Зовсім інші умови у велосипедиста: лише на кілька хвилин він здатний розвинути потужність 0,5 к. с. І все-таки, незважаючи на межі "живого двигуна", відчайдухи намагаються досягти неможливого — розігнати велосипед до неймовірної швидкості…

Свідченням тому є офіційні велосипедні змагання всіх рангів. Якщо на І Олімпійських іграх (1896 р.) у Греції гонщики крутили педалі зі швидкістю в середньому 26 кілометрів за годину, то в наші дні педалюють вдвічі швидше.

Своєрідною кузнею велосипедних рекордів є годинні гонки. Добитися в них успіху — справа нелегка. Вона вимагає від спортсмена напружених тренувань і неабиякої сили волі. Тут не сховаєшся за чиєюсь спиною. Гонщик веде поєдинок наодинці, його суперники — відстань, повітря і час, що є єдиним критерієм. На штурм йому відводиться рівно 60 хвилин!

Перший рекорд встановив 11 травня 1893 року француз А. Дегранж. На паризькому треку "Буффало" він промчав за годину 35 кілометрів 325 метрів. Аби цей результат зріс на 16 кілометрів, спортсменам і тренерам довелося попрацювати до поту 50 років. Як розгорталися події? ^

Через п'ять років славу рекордсмена перехопив американець У. Гамільтон — його результат 40 кілометрів 781 метр за годину. Цей ривок увійде в таблицю рекордів. Однак прийом гонщика засудила Міжнародна спілка велосипедистів. Річ у тім, що в центрі велодрому американець звів вишку із проектором, який обертався навколо своєї осі з рівномірною швидкістю 40 кілометрів за годину. "Прив'язавшись" поглядом до світлового зайчика, Гамільтон впродовж години дотримувався його "бігу". Після такої "винахідливості" спортсменам категорично заборонили використовувати будь-які допоміжні орієнтири та пристрої.

Незабаром француз Л. Мазан перевершив досягнення свого попередника, і з його рекордом — 41 кілометр 110 метрів велосипедисти "в'їхали" в XX століття.

Наступну боротьбу за швидкість повели француз М. Берте і швейцарець О. Егг. Дуель між ними завершилася 18 червня 1914 року перемогою Егга — 44 кілометри 247 метрів. Минуло 19 років, і француз М. Рішар відвоював рекорд своїй країні, поліпшивши його на 530 метрів. У 1935 році славу рекордсменів вибороли італійці. Не останню роль в цьому зіграв збудований в Мілані велотрек "Вігореллі".

Накритий аеродинамічним ковпаком із хлорвінілової плівки, цей велосипед розвиває швидкість до 75 кілометрів за годину.

До початку другої світової війни рекорд тримався за італійцем Ф. Коппі — він промчав за годину 45 кілометрів 871 метр.

Велосипед італійського велогонщика Ф. Мозера.

Про велосипедні рекорди знову за говорили після 24 червня 1956 року, коли французький гонщик Ж Анкетиль досягнув 46 кілометрів і 159 метрів. Потім фортуна двічі усміхалася французькому майстру трекових гонок Р. Рів'єру, котрий осилив два рекорди, останній — 47 кілометрів 246 метрів До речі, він один з небагатьох, хто вдався до нескладних аеродинамічних хитрощів. На колесо надів шовкові шини, накачавши їх гелієм, шолом покрив пластмасою і навіть приклеїв шнурки на черевиках, щоб не заважали… Його велосипед важив 6,7 кілограма Рекордом Рів'єри, власне, й закінчилася історія міланського треку в годиннії гонці.

У 1967 році бельгієць Ф. Браге облюбував велотрек у Римі, де, на його думку сприятливіші кліматичні умови, і добився нового рекорду — 48 кілометрів 93 метри. Коментуючи цей успіх, один спеціаліст завважив у пресі: той, хто збираєтьс побити рекорд Браге, повинен обрати трек з розрідженим повітрям. Кліматичним фактором скористався датський гонщик О. Ріхтєр, який перебрався через океан у Мехіко і тут, на високогірному треку, записав на свій рахунок аж три рекордних заїзди. Його останній результат — 48 кілометрів 879 метрів.

Нову "висоту" наважився взяти бельгієць Е. Меркс, кращий гонщик-професіонал 70-х років. 20 жовтня 1972 року він стартував на треку в Мехіко перед телевізійними камерами і тисячами глядачів. Фінішував рекордсменом, але до рубежу 50 кілометрів не вистачило 569 метрів. Та все-таки це була гонка, яку репортери назвали "сміливим ривком у XXI століття".

50-кілометровий бар'єр було взято через 12 років — 12 січня 1984 року. Цього разу світ здивував французький гонщик високого класу Франческо Мозер Одягнений в уніформу "астронавта", він осідлав на мексіканському треку, я писали газети, "науково-фантастичний велосипед" і пролетів за годину 51 кілометр 151 метр. Спеціальний костюм, шолом і взуття для нього виготовили з урахуванням вимог аеродинаміки. Його велосипед — теж незвичайний, сконструйований з алюмінію і титану. Замість традиційних коліс зі спицями — суцільні диски, виплавлені з вуглецевого волокна. Колеса-диски зменшували турбулентність (завихрення) набігаючого потоку повітря, зводячи головний опір до мінімум). Компоновка рами була така, щоб значна частина тіла велосипедиста припадала назаднє колесо, важче і менше од переднього. Крім того, укріплені на ободах коліс грузила утворювали ефект маховика, завдяки чому велосипед довше зберігав розвинену швидкість. Комп'ютер, що вів заїзд, засвідчив: рекордсмен здійснював за хвилину 104 оберти педалей, 12 вдихів-видихів, а пульс вистукував 156 ударів.

До 1988 року спортивна перемога Ф. Мозера лишалася неперевершеною. Кому пофортунить обійти її — покаже час.

Ну й чи ж далеко вирвався вперед із своїх живих побратимів "залізний коник"? Хоч як дивно, прадавня дуель триває й досі. Наприклад, кілька років тому чемпіон годинної гонки Ф. Мозер ризикнув позмагатися на іподромі в Мілані із скакуном за кличкою Лансон, ж іншим, світовим рекордсменом у заїзді на 2 кілометри. На короткій дистанції в один кілометр він перетнув фінішну стрічку першим, залишивши рисака позаду на 6 метрів.

Гоночний велосипед каліфорнійця А. Еббота.

Велосипед знову виявився прудкішим за коня. Та роком пізніше пальму першості перехопив норовистий рисак з кличкою Факір. Виявляється, гривасті красені не такі вже й безнадійні суперники. У змаганні з екс-чемпіоном світу велогонщиком-професіоналом Ф. Мартенсом з Бельгії він промчав один кілометр швидше — за 1 хвилину 12,2 секунди. Після фінішу спортсмен виправдовувався: "Все сприяло моєму супернику, і передусім звична для нього траса". Пощастило коневі чи ні — судити очевидцям. Але та давня суперечка між конем і велосипедистом не перестає хвилювати й сьогодні.

У наш стрімкий час швидкість стала чи не найголовнішою ознакою науково-технічного прогресу. До фантастичних меж довели її космічні кораблі, надзвукові літаки, спортивні автомобілі, мотоцикли, навіть лижники і ковзанярі переверчують самих себе, А от велосипедисти прогресують повільно. Спеціалісти пояснюють це тим, що протягом багатьох десятиліть винахідники та конструктори здебільшого ігнорували принципи аеродинаміки при створенні нових веломашин або застосовували їх несміливо, частково, половинчасто. А це упущення істотне, оскільки при швидкості за 40 кілометрів за годину опір повітря для педальних апаратів переростає в потужний гальмівний фактор.

Сучасний велосипед має бути швидкісним. Таку мету поставили перед собою велоконструктори наших днів. Заповітна їхня мрія скромна: близько 100 кілометрів за годину. Звичайно, в космічний вік така швидкість не вражає, але намір не може не захоплювати, бо розраховують досягти її лише "потужністю" власно сили. Пошук проводитиметься в царині аеродинаміки.

Двомісний "лежачий" велосипед вільнюсців.

Як відомо, класичним прийомом боротьби з опором повітря вважалася напівзігнута поза велосипедиста. Пізніше, щоб захистити гонщика од зустрічного вітру, а відтак поліпшити його результат, стали пускати перед ним екранована мотоцикл. Цей прийом застосував ще в 1889 році американський гонщик Чарлз Мерфі. Натискуючи ревно на педалі, він промчав за поїздом по спеціальному і дерев'яному настилу одну милю (1,6 кілометра) з швидкістю 101,8 кілометра і годину.

Досить рано були виявлені і можливості обтічного корпусу, який плавно "облягав" велосипед і гонщика. Одним з перших запропонував його в 1912 році француз Етьєн Бюно-Варийя, за що одержав патент. Виявляється, ідею обтічності йому підказала форма перших дирижаблів. Уже в ті часи велосипеди обтічної конструкції котилися швидше, ніж традиційні. Проте популярності чомусь не набуло. Власне, як і "пралежачий" велосипед, що з точки зору аеродинаміки був явна кроком уперед. Його гонщик не сидів, а лежав на спині і в такій позі крутив педалі. Першим "лежачим" велосипедом став "Велокар" французького винахідник Шарля Моше. У 1933–1938 рр. професіональні гонщики встановили на ньому кілька рекордів швидкості і знову ж таки залишили "диковину" напризволяще.

На думку фахівців, розвиток високошвидкісних велосипедів гальмувало й те, що Міжнародна спілка велосипедистів тривалий час забороняла виставляти у своих змаганнях дивовижні аеродинамічні веломашини, класифікуючи це як "шахраство". Можна тільки вітати, що пізніше спілка одважилася на деяке пом'якшення обмежень. Після 1976 року спортсменам, що брали участь у міжнародних змаганнях, вже дозволяли одягати еластичні костюми, обтічні шоломи, а також застосовувати рами з краплеподібним профілем трубок, обтічні рукояття гальм, профільовані, плоскі спиці та інші конструктивні елементи з поліпшеною аеродинамікою. Зрозуміло, міжнародні велозмагання стали ще динамічнішими. Найбільша швидкість, досягнута на гоночному велосипеді станом на 1984 рік, — 69,92 кілометра за годину. Цей рекорд належить радянському гонщику Сергію Копилову.

На жаль, обтічні та "лежачі" велосипеди знаходяться все ще під грифом (заборонено". Цілком можливо, що у відповідь на це ентузіасти високих швидкостей стали проводити в місті Ірвіндейлі (США), так би мовити, свої паради-огляди веломашин без всяких обмежень щодо їх конструкцій. Які тільки чудернацькі швидкоходи не демонструються тут! Для одних — то справжня сенсація, для інших — просто видовище, а для скептиків — просто пустощі. Підтримку у кюрі знаходить будь-яка технічна ізюминка, хоч якою примітивною здавалася б з першого погляду. Однак є одна вимога — вона має "працювати" на подолання опору повітря.

Наприклад, у травні 1979 року 21-річний Фред Мархемі, осідлавши двоколісну машину власної конструкції,- промчав у Південній Каліфорнії (США) зі швидкістю 81,3 кілометра за годину. А через сім років американський гонщик одержав приз, обіцяний першому велосипедисту, який зуміє подолати рубіж швидкості 65 миль (104,5 кілометра) за годину. Що допомогло велосипедисту? Насамперед високе аервдинамічне оформлення. Велосипед Мархемі мав надобтічну конструкцію: полегшену раму обтягував майже невагомий тонкий пластик. Ривок Мархемі показав: врахування принципів аеродинаміки при конструюванні супервелосипедів може докорінно змінити наші уявлення про ці машини.

На сьогодні зразком обтічного велосипеда вважається "Вектор тандем" інженера А. Войгта (США). В 1980 році на цьому двомісному велосипеді (гонщики лежали на спині в протилежних напрямах) встановлено рекорд — 101,26 кілометра за годину. Кожен гонщик розвивав ногами потужність понад 1 к. с. Щоб розігнатися так на звичайному велосипеді, потрібно докласти до педалей 6 к. с., а це вже за межами фізичних можливостей людини.

Велосипедист-любитель розвиває в середньому 0,2–0,3 к. с. М'язова енергія витрачається на подолання тертя в підшипниках і гумових покришках, "вбирається" прогинаннями рами, а найбільша частина, звісно при високій швидкості, перехоплюється опором повітря. Спеціалісти підрахували: при швидкості 16 кілометрів за годину на подолання повітряного потоку відбирається третина докладених зусиль, при 30 — витрачається половина енерговитрат, а при 50 і більше — до 90 відсотків, тобто дев'ять із десяти обертів педалей прокручуємо на подолання вітру.

На цьому велосипеді гонщик Ф. Маркхемі розвинув швидкість до 104,5 кілометра за годину.

Звичайно, названо далеко не всі проблеми, які розв'язують конструктори найшвидкісного велосипеда. Досліджуються, приміром, впливи зустрічного, попутного та бокових вітрів на темп їзди. Велосипедист, що їде у безвітряну погоду, без особливого напруження накручує 30 кілометрів за годину. Щоб зберегти таку швидкість при зустрічному вітрі, який дме з швидкістю 16 кілометрів за годину, йому належить подвоїти свої зусилля. У цих випадках гонщики-професіонали роблять по-іншому: переходять на нижчу передачу, не збавляючи при цьому темпу їзди. Встановлено: вітер прискорює або гальмує рух велосипедиста приблизно на половину своєї швидкості.

Неабиякого прискорення надає велосипедисту і штучний вітер. Усі швидкісні транспортні засоби утворюють позаду себе зону розрідженого повітря, яке ніби всмоктує того, хто мчить слідом. Ця додаткова сила рівнозначна дужому попутному вітру. Погоня велосипедиста за автомобілем чи мотоциклом перейшла в окремий вид спорту — гонку за лідером. Її кращі представники довели вихор велосипедних коліс до автомобільної швидкості. Так, у 1962 році француз Ж. Мейффре досяг за "спиною" автомобіля швидкості 204,7 кілометра за годину, Пізніше його співвітчизник Жан-Клод Рюд спробував розвинути швидкість, якій міг би позаздрити й автомобіліст — 240 кілометрів за годину. Він линув за автомобілем, що був екранований щитом двометрової висоти. Якийсь час гонщик нарощував швидкість і не відставав. Та перевищивши 170 кілометрів за годину, облишив надію на рекорд — не витримала гума коліс…

Переслідуючи гоночний автомобіль із ковпаком, що розтинав повітря над рівним висохлим озером гонщик Д. Говард досягнув швидкості 245 кілометрів за годину.

Мине не так багато часу, і влітку 1985 року світ облетить звістка про "реактивні ноги" 37-річного велогонщика Д. Говарда — неодноразового чемпіона США, учасника трьох Олімпійських ігор. У гонці за лідером по висохлому солоному озері Бонвіл, що у штаті Юта, він досягне фантастичної швидкості — 245 кілометрів за годину. Говард мчав за машиною, яка зводила опір майже нанівець.

Неважко уявити, як стрімко рухався б "сталевий коник" в ідеальних умовах, скажімо, у вакуумі. Навряд чи наздогнав би тоді його і спортивний автомобіль. Спеціалісти стверджують, що, наприклад, на Місяці, де відсутня атмосфера, а сила тяжіння становить лише шосту частину земного, велосипед вагою 11,3 кілограма летів би зі швидкістю… 383 кілометри за годину. Гонщикові досить було б крутити педалі з потужністю 0,1 к. с. Це — десята частина тих зусиль, яку витрачають у змаганнях сучасні спортсмени.

Дослідження аеродинаміки велосипедів не припиняються ні на мить. Особливого значення вони набувають у наш час — епоху всезростаючих швидкостей, обіцяючи в майбутньому багатогранну практичну користь.

Ревні велоконструктори прагнуть, щоб суперконик мчав як вітер, на заздрість колісним родичам — автомобілям, автобусам, мотоциклам…