Сделай сам, 1994 № 01

Дружелюбный велосипед

В. Ляхов

Предлагается концепция нового поколения 1- и 2-местных велосипедов, которые лучше всего назвать дружелюбными, потому что они дают возможность легко восстанавливать равновесие и не падать при езде даже новичкам. А опытный велосипедист оценит меньшую утомляемость в дальней дороге и простоту преодоления трудных участков пути.

Основное отличие нового велосипеда от традиционных заключается в том, что седло закрепляется там ниже, чем обычно. Это позволяет опираться ногами о землю при остановках или во время езды, если возникает необходимость восстановить равновесие. Педальный узел при такой посадке располагается не почти под седлом, а несколько ближе к переднему колесу (рис. 1).

Рис. 1. Дружелюбный 1-местный велосипед

Новая компоновка обладает рядом положительных свойств и конкурирует с традиционной. Более того, она оказывается идеальной для 2-местного тандема с такой же низкой посадкой, обеспечивая гораздо большую безопасность и легкость езды, чем на обычных тандемах, которые из-за трудностей управления (особенно при трогании с места) используют в основном для спортивных целей. Предлагаемая модель велосипеда разборная, что позволяет превратить его из одноместного в двухместный тандем с помощью специальной секции, монтируемой между передней и задней секциями рамы. Модель запатентована и выдержала трудные дорожные испытания в велопоходе. По прочности, технологичности, весовым и габаритным характеристикам велосипед с новой компоновкой не уступает обычным конструкциям.

Этот материал не содержит детального описания какой-либо сверхминиатюрной или, наоборот, многоместной диковинной конструкции. Речь пойдет об обыкновенном велосипеде на каждый день, но с очень важной особенностью. Дело в том, что, несмотря на давнее «происхождение» велосипеда — ему уже около 200 лет — и большое число публикаций о нем, очень важное свойство — дружелюбность — пока ускользало от общего внимания. А ведь это свойство привлечет дополнительно миллионы любителей езды на велосипеде. В последнее время в конкурентной борьбе производители развитых стран предлагают дружелюбные компьютеры, дружелюбные бытовые приборы и т. д. Несколько раньше начали выпускать и использовать аппараты, приборы, установки «с защитой от дурака», то есть такие устройства, которыми мог бы пользоваться даже неопытный человек. Теперь новая ступень — создание дружелюбных по отношению к пользователю, человеку, устройств, которыми было бы удобно и приятно пользоваться. Поэтому сегодня и назрела необходимость поговорить о концепции дружелюбного велосипеда.

Способы и возможности использования велосипеда человеком довольно разнообразны: спорт, туризм и путешествия, цирковое искусство, игрушка с сильно развитыми игровыми возможностями для детей, подростков и взрослых, тренажер, транспортное средство для перевозки людей и небольших грузов. Последнее особенно актуально в условиях энергетического голода. Пожалуй, только спортсмены меньше всего нуждаются в дружелюбности велосипеда, ведь для них спорт — это борьба. Однако есть основания полагать, что для всех любителей велосипеда его дружелюбность — очень желательное, а часто необходимое свойство.

Итак, рассмотрим отличительные признаки и особенности дружелюбного велосипеда.

Редко кому удавалось с первого раза сесть и поехать на 2-колесном велосипеде, не упав. В результате чего создается впечатление, что велосипед недружелюбен и пытается освободиться от седока. Но это не так. На обычном велосипеде человек сидит так высоко, что просто не может опереться ногами о землю и помочь себе, когда теряет равновесие. А если на том же обычном велосипеде седло закрепить ниже, то неудобно педалировать, поскольку ноги выпрямляются не полностью.

Это противоречие существует уже около 100 лет, в течение которых почти прекратилась эволюция компоновки велосипеда. Совершенствуют отдельные узлы и технологию, появляются новые материалы, но по-прежнему педальный узел находится почти под седлом велосипедиста, что и определяет в основном его высокую посадку над землей с согнутой или полусогнутой спиной и опорой руками на руль (рис. 2).

Рис. 2. Стандартный велосипед

Такую компоновку закрепляют жесткие правила федерации велосипедного спорта и соответствующие стандарты, по которым работают велосипедные заводы и фирмы. Таким образом, большой спорт вынуждает пользоваться своими стандартами огромное число доверчивых любителей велосипедов, которым совсем ни к чему устанавливать рекорды в велосипедных гонках. Получается так, что человек должен приспосабливаться к стандартному велосипеду, а не велосипед к человеку.

Но было время, когда конструкция велосипеда на протяжении пятидесяти лет активно видоизменялась, приспосабливаясь именно к человеку. Вспомним историю. 1801 г. считается годом появления в России 2- или 3-колесных велосипедов Ефима Артамонова: большое переднее колесо с педальным узлом в центре него, высокая и прямая посадка (рис. 3).

Рис. 3. Велосипед Ефима Артамонова (1801 г.)

Германия (1817 г.) — вышли публикации о 2-колесном самокате Дрейза с управляемым передним колесом: колеса среднего размера, педали отсутствуют, а человек сидит прямо на раме, отталкиваясь ногами о землю (рис. 4).

Рис. 4. Самокат Дрейза (1817 г.)

Низкая прямая посадка, ноги достают до земли, что позволяет легко поддерживать равновесие. Англия (1858 г.) — появилась цепная передача, а в 1869 г. в Германии педали убрали с рулевого переднего колеса, поскольку они мешали управлению. Теперь педали установили почти под седлом и с помощью цепной передачи усилия ног передавались на заднее колесо. 1900 г. — американская фирма «Колумбия» получила патент на компоновку велосипеда, которая практически без изменений дошла до наших дней (рис. 5).

Рис. 5. Велосипед фирмы «Колумбия» (США. 1900 г.)

Как обычно в изобретательстве, когда основные конструктивные идеи исчерпывают себя, появляются признаки гигантомании или сверхминиатюризации. Например, увеличение или уменьшение размеров конструкции или количества узлов ее. Стали появляться многоместные и многоколесные велосипеды. В нашей небольшой группе любителей-энтузиастов мы тоже делали и испытывали различные конструкции из велосипедных узлов на 2, 3 или 4 колесах. Причем можно, например, 3 колеса располагать в 3 колеи, как у детского велосипеда, или сделать 3-колесный тандем, сочленив 2 велосипеда так, чтобы колеса катились по одной колее друг за другом.

Практика использования и анализ этих конструкций привели к тому, что в дальнейшем мы стали рассматривать лишь 2-колесные велосипеды. Ставка делалась на удобство использования и управления, а также на уменьшение габаритов и массы конструкции.

Что надо сделать, чтобы велосипед стал дружелюбнее, чтобы легче было сохранять на нем равновесие? Над этим вопросом я не задумывался до последнего времени. Когда-то в детстве отец принес мне большой, «взрослый» велосипед, и надо было научиться ездить на нем Я катался сначала, стоя на одной педали, потом ездил, просовывая ногу через раму, а впоследствии сидел на раме вместо седла, пока не дорос до него. Научился ездить и без рук, и задом наперед, не испытывая от этого никаких неудобств. Что ж, такой велоуниверситет проходят многие мальчишки.

Но люди все-таки разные. Одни боятся упасть, поэтому так и не привыкают к велосипеду. Другие чувствуют себя неуверенно на дороге с препятствиями или в транспортном потоке. Третьим трудно ездить на стандартном велосипеде из-за каких-либо физических недостатков или болезни. По-видимому, многие хотели бы ездить на велосипеде, но отступают перед трудностями пользования им.

Иначе поступил мой хороший знакомый Виктор Данилов, в прошлом спортсмен-велосипедист. После операции на ноге ему стало трудно ходить и в то же время требовалось разрабатывать ногу. Выход нашелся в езде на велосипеде. Мастер на все руки, он сделал себе удобный для этих целей велосипед. А потом и мне. Велосипед мне очень понравился своей… дружелюбностью. Посадка ниже, чем на традиционном велосипеде, педальный узел ближе к переднему колесу, седло имеет спинку для упора при педалировании.

На него не надо взбираться, когда начинаешь ехать, и на остановках не обязательно соскакивать с седла, поскольку ноги достают до земли и можно продолжать сидеть, опираясь ногами. Легко и удобно начинать движение. А во время езды по плохой дороге, пожалуйста, помогите себе сохранять равновесие, отталкиваясь ногами, как на самокате Дрейза. Ездит Виктор круглый год, включая ежедневные поездки на работу. Получился действительно дружелюбный велосипед! Сегодня это качество очень ценится в мире.

Компоновку дружелюбного велосипеда я решил использовать для 2-местного тандема на 2 колесах. Первый тандем на 3 колесах в одну колею я сделал еще подростком, соединив 2 велосипеда друг за другом. К своей давней мечте я вернулся через много лет и перепробовал множество конструкций на 2 или 3 колесах. 3-колесные тандемы оказались довольно неустойчивыми, и хотя на них было ездить можно, по безопасности они сильно проигрывают 2-колесным. А было очень заманчиво распределить груз на 3 колеса вместо 2. На тандеме из-за наличия второго седока труднее ехать, маневрировать, сохранять равновесие. Особенно трудно начинать движение, так как, оттолкнувшись, надо успеть взобраться на седло и в этот момент часто теряешь равновесие, поскольку нет скорости. Поэтому для сохранения равновесия при старте приходится выделывать зигзаги на дороге. А если слева движется автомобиль, а справа тянется бордюр или канава, то такие маневры становятся опасными. Это и ограничивает, на мой взгляд, распространение тандемов. Но, как ни странно, в наших поездках очень многие люди спрашивают, где купить такой тандем или где его изготовить.

Так вот, концепция дружелюбного велосипеда оказалась идеальной для велотандема, который мы и сделали. Низкая посадка помогает при старте или во время движения сохранять равновесие, опираясь ногами о землю. Ездить на таком тандеме гораздо легче и безопаснее, а следовательно, это становится настоящим удовольствием, да и напряжение гораздо меньше. Для универсальности использования мы предусмотрели разборку рамы и возможность трансформации тандема в 1-местный велосипед, оптимизировали посадку. Заднее колесо устанавливалось размером 24–28 дюймов в диаметре, что обеспечивало достаточную проходимость при большей нагрузке на него. Переднее колесо имеет меньший размер — 20 дюймов, что уменьшает длину велосипеда, а также высоту рамы, если ее изготавливать из 2 труб. Однотрубная рама все-таки менее прочная или же более тяжелая при одинаковой прочности. Через невысокую раму легче перенести ноги и первому и второму велосипедисту, как в обычной, так и в аварийной ситуации, когда надо срочно соскочить с велосипеда. Конечно, на тандеме должны быть эффективные тормоза, чтобы уменьшить путь торможения. Управление тандемом — тормоза и переключение скоростей — должно быть сосредоточено у переднего велосипедиста-водителя.

На получившуюся компоновку тандема с низкой посадкой, который можно разбирать и трансформировать в 1 — местный велосипед с такой же посадкой, нам был выдан патент в 1991 г. При подготовке заявки на изобретение был найден японский патент 1983 г. на одноместный велосипед с такой же прямой посадкой, но с одинаковыми большими колесами и с открытой рамой (рис. 6, 7).

Рис. 6. Дружелюбный велосипед (вариант)

Рис. 7. Дружелюбный велосипед (вариант)

Мы восприняли это как подтверждение того, что эволюцию компоновки велосипеда мы проводим в разумном направлении. Компоновка и посадка получились почти такие, как если бы вы сели на багажник, укрепленный над задним колесом обычного велосипеда. Еще это похоже на низкую посадку мотоциклиста, который может опираться ногами о землю. Педальный узел дружелюбного велосипеда располагается не почти под седлом, а гораздо ближе к переднему колесу. Из-за этого пересмотрена была вся конструкция, особенно для тандема, длина которого получилась меньше классического на 5…12 % (в зависимости от размера заднего колеса). А нагрузка на среднюю часть рамы уменьшилась, поскольку второй велосипедист сидит практически над осью заднего колеса, которое, конечно, должно быть усилено.

Если воспользоваться таблицей, опубликованной в одном из журналов «Изобретатель и рационализатор» (статья В. Ульяновского), то можно сделать вывод о том, что на нашем дружелюбном велосипеде посадка оптимальна для длительного педалирования.

В составе туристической велогруппы мы с женой проехали на тандеме по восточному Крыму. Начали от Геническа по Арабатской стрелке и далее берегом Азовского и Черного морей доехали до Керчи. Это испытание тандема закончилось успешно: пройдено около 500 км за 10 ходовых дней в основном по трудным проселочным дорогам, на которых был песок или засохшая глина.

О хорошей устойчивости и легкости управления тандема можно судить по следующим примерам. Как-то раз мы участвовали в велоралли «Золотая осень». Одно из упражнений там было такое: проехать по доске детских качелей, ось которых закреплена в полуметре от земли. Сначала въезжаешь на опущенный к земле конец доски, потом качели переваливаются, когда проедешь середину, и ты съезжаешь на землю по другой половине. Под хохот и аплодисменты зрителей мы проехали удачно, хотя перед нами многие велосипедисты падали. Низкая и удобная посадка нам очень помогла.

Другой пример. Довольно часто подростки во дворе просили покататься на тандеме. Им некогда было подгонять седло под свой рост после меня. Они садились и ехали, хотя с трудом дотягивались до педалей Традиционная компоновка тандема не позволила бы так ехать.

Нужны ли тандемы вообще. Невольно вспоминаются слова поэта: «Ведь если звезды зажигают, значит, это кому-нибудь нужно…»

Тандемы появились еще в прошлом веке — и многоместные, и многоколесные. Как я уже упоминал, для себя мы выбрали только 2-местный тандем на 2 колесах Более сложные варианты, на наш взгляд, годятся разве что для рекламы или являются следствием гигантомании. При увеличении числа мест и размеров колес габариты конструкции и ее масса доставляют при езде больше хлопот, чем удовольствия. Патентовед В. Томашев разыскал в библиотеке около 100 патентов на различные конструкции 2-местных тандемов. Надо отметить, что при большом разнообразии вариантов приводов и размещений седоков посадка у всех почему-то стандартно-однообразная: седло располагают почти над педальным узлом (кареткой) и, следовательно, высоко над землей, что затрудняет начало движения. Иногда задний велосипедист сидит ниже, чем передний. Но в том-то все и дело, чтобы водителя посадить ниже, ведь он отвечает за безопасность обоих!

А теперь о том, кому нужны тандемы. Начну опять с примера. Мои знакомые узнали, что я с семьей езжу на тандеме. А у них дочь-подросток с больными ногами, и ей нужен тренажер для ног. Дома на велотренажере ей заниматься скучно. Тогда родители, глядя на нас, приобрели тандем, изготовленный в городе Йошкар-Оле. Стали ездить вдвоем, и дело, по-видимому, пошло на поправку, поскольку появился мощный эмоциональный стимул.

Еще пример. В прошлом году в Крылатском проводили чемпионат мира на спортивных тандемах, причем вторым был спортсмен со слабым зрением или вообще слепой.

Таким образом, вторым активным пассажиром может быть человек с меньшей физической подготовкой или инвалид, нуждающийся в реабилитации. Некоторые люди боятся ездить в одиночку или вообще не умеют ездить на велосипеде, но с удовольствием поедут вдвоем на тандеме. Очевидна необходимость тандемов с условным названием «Отцы и дети». А пара подготовленных велосипедистов на тандеме сможет увеличить скорость движения, поскольку снижаются встречное сопротивление воздуха и вес велосипеда в расчете на одного человека.

Наш опыт показывает, что спрос на тандемы есть. Есть и польза от них. А чтобы уменьшить риск производителя тандемов, конструкция тандема должна предусматривать трансформацию его в 1-местный велосипед. Эта идея не нова. Поэтому можно открывать производство одноместных дружелюбных велосипедов, но одновременно для изучения спроса предлагать небольшие партии узлов для трансформации их в тандемы. Выбор и маневр будут и у производителя, и у покупателя: выпускать или покупать только ли 1-местный велосипед или к нему в придачу (или впоследствии) еще и узел для трансформации в тандем. Кроме того, разборность конструкции позволяет легче хранить ее или перевозить в транспорте и лифте.

При изготовлении тандема очень важно, чтобы масса его не превышала 22…24 кг. Это достигается применением легких, тонкостенных материалов и требует достаточно высокой технологии. Поэтому хороший тандем удастся выпускать только производителю с высокой культурой производства. Тяжелый тандем не доставит радости и не будет пользоваться спросом.

К сожалению, иногда решения о производстве неспортивных тандемов (для семейных поездок и т. д.), а также о покупке их или продаже принимают люди, которые в прошлом были спортсменами-велосипедистами. Естественно, для них любимым занятием является обсуждение достоинств сверхлегких, многоскоростных велосипедов известных фирм типа «Кольнаго» или «Шимано», а также разговоры о модных горных велосипедах, рекламой которых переполнены журналы, поскольку при их высокой цене не так-то легко обеспечить сбыт.

Что такое современный велосипед? Это прочная и весьма совершенная машина, на которой удается совершать длительные поездки и которую при необходимости можно нести и на себе, поскольку ее масса и габариты это позволяют. Обычный недорогой дорожный велосипед общего назначения с колесами 28 дюймов весит 14…15 кг (стальная конструкция), а его длина 180…190 см. Более века отлаживается конструкция велосипеда, убираются лишние граммы и сантиметры. Поэтому мало шансов на легкий успех в изобретении и изготовлении нового велосипеда для широкого использования.

Современный велосипед-долгожитель, завоевавший всеобщее признание, характеризуется следующими достоинствами:

• удобство и безопасность в короткой и длительной поездке, а также при трогании с места (при старте);

• прочность, надежность конструкции;

• минимальные масса, длина, стоимость;

• привлекательный внешний вид;

• технологичность изготовления и удобство ремонта.

Невыполнение хотя бы одной из перечисленных позиций обязательно приведет к падению потребительского спроса и конкурентоспособности велосипеда на рынке.

Для своего дружелюбного велосипеда мы добавили еще одно полезное свойство:

• возможность опираться ногами о землю, оставаясь в седле, для восстановления равновесия и предотвращения падения как при остановках, так и приезде.

Естественно, не может быть речи и о «потере» перечисленных ранее достоинств современного велосипеда.

Итак, что обеспечивает дружелюбному велосипеду его отличительные свойства.

Рама. Конструкция рамы предполагает нужное взаимное расположение элементов СЕДЛО — ПЕДАЛИ — РУЛЬ, при котором седло закрепляют ниже, чем на обычном велосипеде, и, сидя на седле, можно опираться ногами о землю. Для сохранения удобства педалирования педальный узел располагается теперь ближе к переднему колесу. Отметим, что при такой компоновке почти невозможно стоять на педалях, как на обычном велосипеде, и отталкиваться о землю при трогании с места.

Руль. При новой компоновке велосипеда посадка становится прямой (спина вертикальна, а ноги — вперед-вниз), поэтому труба-колонка руля удлиняется, чтобы не вытягивать далеко вперед руки, которые теперь не нагружены, как при посадке на обычном велосипеде.

Седло. Для близких поездок или катания подростков во дворе вполне подойдет обычное велосипедное седло, снабженное, однако, спинкой, поскольку процесс педалирования при низкой посадке с выносом педалей вперед требует упора спиной. Для дальних поездок целесообразно использовать седло, имеющее (кроме спинки) еще две особенности. По существу, это уже не седло, а сиденье с гораздо большей поверхностью, поскольку при низкой посадке отсутствует опора на руки, а также вертикальная опора для ног, каковой в обычном велосипеде служат педали. Попробуйте просидеть около часа на велосипедном седле без опоры на руки и вы придете к выводу, что на стуле сидеть легче и удобнее. Однако сиденье с большой поверхностью мешает педалировать, поскольку ограничивает движение бедер. Усовершенствуем его (внимание — первая особенность!): переднюю часть сиденья сделаем из двух подвижных элементов-лопаток, соединенных снизу коромыслом. Лопатки будут двигаться вместе с бедрами, поддерживать их, но не мешать педалировать. Вторая особенность заключается в том, что эти лопатки иногда надо откидывать вниз, чтобы они не поддерживали бедра, давали большую свободу ногам. Это требуется тогда, когда нужно опереться ногами о землю на остановках и тем более когда приходится трогаться с места. После набора скорости и начала нормального педалирования эти лопатки следует вернуть в прежнее рабочее положение. Такое сиденье было сделано, и, на наш взгляд, оно очень удобно в эксплуатации. Отмечу, что использование спинки позволяет прикладывать к педалям усилие, превышающее вес велосипедиста, конечно, если ноги его достаточно сильны. Это труднее сделать на обычном велосипеде, для чего иногда спортсмены-велосипедисты пристегивают свой поясной ремень к раме.

Цепь. Она несколько удлиняется (до 20–28 %), поскольку педальный узел удален от заднего колеса.

Остальные узлы стандартные: переднее колесо с вилкой, заднее колесо, труба руля, педальный узел, тормоза.

Предлагаемая здесь посадка на дружелюбном велосипеде такова, что угол между осью позвоночника и вектором силы, прилагаемой к педали в момент максимального усилия, составляет 115…120°. Такой угол, как уже упоминалось, оказывается близок к оптимальному углу для длительного педалирования.

Итак, мы сделали компоновку, обеспечивающую выполнение главной особенности дружелюбного велосипеда. Однако мы проиграли в массе велосипеда и его длине, поскольку рама, колонка руля и цепь увеличились. Сделаем еще одно изменение — уменьшим диаметр переднего колеса до 20 дюймов. Это позволяет сократить длину рамы и колонки руля. Общая длина велосипеда для взрослого человека составляет при этом 180 см (колеса — 20 и 28 дюймов), а масса получается в пределах 14…15 кг (для стальной конструкции). Остается одно лишь неудобство — 2 размера колес, то есть разные резины к ним. Зато появляется возможность удобно разместить над передним колесом емкий багажник, который одновременно будет выполнять функцию обтекателя, уменьшая лобовое сопротивление воздуха. Проходимость велосипеда почти не изменится, поскольку она в основном определяется более нагруженным задним колесом.

Подчеркнем, что при оценке дружелюбного велосипеда как новинки необходимо учитывать всю совокупность достоинств, чтобы определить конкурентоспособность велосипеда при широком его использовании. К сожалению, многие, с кем я встречался и обсуждал конструкцию дружелюбного велосипеда, включая специалистов, не всегда учитывают всю совокупность признаков. И тогда появляется неконструктивная критика. Более того, некоторым оппонентам казалось, что предлагаемый дружелюбный велосипед аналогичен велосипеду с полулежачей посадкой, когда туловище отклоняется назад, а велосипедист сидит еще ниже. Наш опыт показывает, что на «полулежачих» велосипедах очень трудно оттолкнуться ногами о землю при трогании с места. Поэтому его никак нельзя отнести к классу дружелюбного велосипеда.

Подводя итог сказанному, отметим, что существует множество разнообразных посадок на велосипедах: от положения сидя или лежа спиной вверх (отклонение оси позвоночника от вертикали обозначим углом α ~= +90°) до положения спиной вниз (α ~= -90°), включая массу промежуточных положений (рис. 8).

Рис. 8. Варианты посадок велосипедистов

На наш взгляд, наиболее целесообразный диапазон компоновок велосипедов для повседневного использования ограничен компоновками обычного и «лежачего» велосипедов: от положения сидя спиной вверх (α ~= +90°) до посадки слегка откинувшись назад (α ~=—20°). Именно в этом диапазоне находится компоновка дружелюбного велосипеда (α ~= ± 10°). Таким образом, дружелюбный велосипед характеризуется в основном вертикальной посадкой и установкой сиденья на такой высоте, чтобы ногами удавалось опираться о землю, было удобно трогаться с места и длительно педалировать.

При оценке целесообразности и риска производства новой модели следует провести анализ потребительских свойств выпускаемых в настоящее время велосипедов и сравнить их с характеристиками нашей модели. Велосипеды, предлагаемые на мировой рынок, обычно условно подразделяются по габаритам, назначению и типу рам.

По габаритам и особенностям конструкции различают велосипеды для детей, подростков и взрослых, а также универсальные с регулировкой под размеры подростков и взрослых и с оригинальной посадкой для имитации мотоцикла (рис. 9, 10).

Рис. 9. Велосипед для подростков

Рис. 10. Велосипед с регулировкой (для подростков и взрослых)

По назначению велосипеды делятся на: спортивный (облегченные и многоскоростные), цирковые, водные, облегченные для туризма и прогулок, дорожные общего назначения, многоместные 2-, 3- и 4-колесные (тандемы, велорикши, грузовые), горные, кроссовые, игровые, для выполнения фигур и фристайла (рис. 11).

Рис. 11. Спортивные велосипеды

Рамы у велосипедов бывают открытыми, закрытыми (ромбовидными), полуоткрытыми, складными, разборными, трансформируемыми

Кроме велосипедов с педалями на переднем колесе, абсолютное большинство выпускаемых велосипедов имеют традиционную компоновку, а именно: педальный узел находится почти под седлом.

Таким образом, большинство велосипедов (кроме спортивных) для всех возрастных групп, включая детей, могут быть выполнены с компоновкой дружелюбного велосипеда. Особенно это актуально на этапе обучения езды на 2-колесном велосипеде.

Рассмотрим более подробно некоторые интересные группы велосипедов, выпускаемых сегодня в различных странах.

В последние годы производители усиленно рекламируют так называемые горные (МТВ — mountain bike, АТВ — all terrain bike) и кроссовые (ВМХ — bicycle motokross) велосипеды. Они предназначены для езды по пересеченной холмистой местности, имеют усиленную, обычно закрытую раму и глубокий рисунок протектора шин. Это многоскоростные велосипеды с колесами 24…28 дюймов, снабженные мощными тормозами. Для подростков выпускают упрощенную модель для игровой имитации мотокросса. Во всех этих велосипедах прослеживается тенденция к большей спортивности, а это, как уже говорилось, ведет к меньшей дружелюбности велосипеда.

3- или 4-колесные велосипеды (рис. 12) многоколейны и, следовательно, устойчивы в покое.

Рис. 12. 3- и 4-колесные велосипеды

Однако если их посадка высокая, как на обычном велосипеде, то они могут опрокинуться на поворотах, если не снизить скорость и не открениться туловищем. Опрокидывание также возможно, если на достаточно большой скорости одно из боковых колес попадает в ямку или на кочку. Опыт показывает, что на поворотах более устойчива конструкция, когда два колеса спереди и одно сзади.

Такие велосипеды предназначаются для перевозки пассажиров или небольших грузов (почта, мороженое, перевозки в цехе завода или в трюме корабля). Весьма полезны они и для неспешных поездок при реабилитации больных и инвалидов.

3- и 4-колесные велосипеды используют в основном профессионалы на достаточно хороших дорогах. Любителю-велосипедисту для перевозки грузов наиболее приемлема 2-колесная тележка, прицепляемая сзади к 2-колесному велосипеду.

Несколько слов о веломобилях (рис. 13).

Рис. 13. Веломобиль

Обычно это 3- или 4-колесные конструкции из велосипедных узлов, одно- или многоместные. Но в отличие от грузовых велосипедов веломобили имеют низкую полулежачую посадку — это повышает их устойчивость на поворотах и снижает аэродинамическое сопротивление, что, впрочем, важно на скоростях более 40…45 км/ч.

Принципиальное отличие веломобилей от 2-колесного велосипеда в том, что велосипеды (1- или 2-местные) выполняют поворот с наклоном. При этом легкое велосипедное колесо со спицами испытывает в основном радиальные нагрузки, для которых оно и предназначено. Гораздо хуже для такого колеса боковые нагрузки, которые оно испытывает при повороте веломобиля без наклона колес. Колеса при этом расшатываются, и их приходится усиливать, уменьшать диаметр, увеличивать наклон зонтика спиц.

Конструкция дружелюбного велосипеда рождалась трудно. Приходилось разрезать рамы велосипедов и снова сваривать их. Ведь пока на велосипед не сядешь и не проедешь сотню километров — не поймешь, хорошо получилось или плохо.

Поначалу пытались использовать для тандема рамы и узлы обычных велосипедов без переделки их (или с минимальными изменениями). Чтобы после разборки можно было бы опять собрать 1 — местные велосипеды. Потом все-таки стали разрезать стандартные рамы и сваривать по своим замыслам одноместные и двухместные велосипеды. Однако по-настоящему новая, удобная конструкция родилась лишь тогда, когда освободились от стереотипов и от каких-либо ограничений (рис. 14).

Рис. 14. Дружелюбный тандем

В погоне за уменьшением габаритов и массы велосипеда не следует доводить дело до абсурда. Ведь компоновка велосипеда имеет естественные ограничения по габаритам, связанные с размерами фигуры человека. Поэтому мы стремились создать велосипед нормальных размеров с удобной, несгорбленной посадкой, чтобы коленями не задевать руль, а ноги полностью выпрямлялись бы при педалировании. Но при этом всегда приветствовалось разумное уменьшение габаритов и массы конструкции, возможность разборки и трансформации. Ведь действительно велосипед приходится провозить в транспорте, лифте, поднимать по лестнице в домах без лифтов.

Выполненая работа показывает положительные свойства и преимущества дружелюбного велосипеда. Это позволяет сделать вывод, что риск производства таких велосипедов может быть оправдан. Они будут иметь спрос, а их реализация принесет прибыль. Немалую роль, как всегда, играют реклама и «раскрутка» новинки.