Велосипедные колеса. Photo by JKehoe_Photos BY-ND
Впрочем, достоверно этого мы не узнаем.
Куда лучше история сохранила данные об эволюции велосипедного колеса как разновидности колес вообще.
Первые колеса были деревянными. Спасибо уже, что не цельными деревянными дисками, а состояли из обода и толстых деревянных же спиц. Собственно, первые колеса для велосипедов брали от карет.
Диаметр колеса составлял около метра, а диаметр оси – 3 см. Почему такой размер колеса? Элементарная физика: чем больше отношение диаметра колеса к диаметру оси, тем легче катить велосипед. Поскольку уменьшить ось было технически невозможно – не было еще подходящих материалов – увеличивали колесо.Этим же объясняется и размер переднего колеса у легендарных пенни-фартингов, достигавший полутора метров.
К появлению пенни-фартингов (конец XIX века) технологии уже ощутимо шагнули вперед, поэтому обод колеса и спицы уже были металлическими, а не деревянными, а в месте соединения колеса и оси использовались подшипники качения. Приводился велосипед в движение педалями, жестко закрепленными на оси переднего колеса.
Можете себе представить ощущения человека, едущего по булыжной мостовой на огромном металлическом колесе? А меж тем уже тогда скорость велосипедиста могла достигать 25 км/ч. Полутораметровое колесо имело отличный накат, но и большой момент инерции. То есть сдвинуть его с места было тяжело, но когда велосипед разогнался – только ветер свистит в ушах! А каково навернуться с этого гиганта, на которого и взобраться-то без посторонней помощи затруднительно?
Так бы и остались велосипеды развлечением для привилегированных слоев населения, которые могли позволить себе кататься на них по ровным дорожкам своих садов, если бы не шотландец по фамилии Данлоп, запатентовавший в 1888 году пневматическую шину из каучука!Незадолго до него получил свой патент и англичанин Джон Кемп Старли! В 1884 году он разработал велосипед Rover – два одинаковых колеса, цепной привод и сиденье посередине рамы.
Современные технологии позволили уменьшить втулку до 1,5 сантиметров и, чтобы получить тот же накат, что у полутораметрового колеса пенни-фартинга, достаточно диаметра в 26 дюймов. Плюс подшипники и смазка, сводящие трение практически на нет.
Менялись материалы, велосипед в целом взял уверенный курс на уменьшение массы всей конструкции, в том числе – массы колеса. Современные обода делаются из сплавов алюминия или даже из легкого и прочного углеродного волокна. Спицы стали тоньше и прочнее.Появились и варианты колеса без спиц! Литые диски, которые в массах, правда, не прижились. Парадоксально, но их сейчас можно увидеть либо на сверхдешевых велосипедах, либо наоборот, на сверхдорогих, эксклюзивных спортивных моделях. Причин тому три.
1. Цена. Если изготавливать диск из алюминиевого сплава, он существенно утяжеляет велосипед. Если из легкого и прочного карбона – цена такого колеса становится неподъемной для среднестатистического велосипедиста.2. Ремонтопригодность. У такого колеса она практически нулевая. Если погнулась спица – ее легко заменить. Если погнулся диск – все колесо отправляется на помойку.
3. Парусность. Сильный боковой ветер просто снесет велосипедиста с дороги. Поэтому ощутить выгоду от колеса с карбоновым диском можно только на закрытом треке или в безветренную погоду.Интересную ветвь колесной технологии представляют собой бескамерные покрышки. Особенно актуальны они для горных велосипедов, задача которых – пронести своего седока по бездорожью, изобилующему острыми камнями, да еще и с предельной нагрузкой.
Камера прочно соединяется с ободом особой конструкции, герметизируется и вуаля, мелкие проколы не страшны, и нет проблемы, что камера протрется о покрышку или обод. Нет больше необходимости поддерживать высокое давление внутри камеры, а значит, лучше будет контакт с дорогой. Да и само колесо станет легче!
Но такое колесо существенно дороже, и для ремонта бескамерной покрышки в случае серьезного повреждения нужно возить с собой гораздо более внушительный ремкомплект, чем заплатка и клей.
Исходя из всего вышеперечисленного, бескамерные покрышки пока прижились только в профессиональном спорте, ну а рядовые велосипедисты предпочитают просто возить с собой запасную камеру.На данный момент перспективной выглядит технология шин из термоэластопласта, но мягкость хода таких покрышек пока что оставляет желать лучшего. Но эта конструкция уже неплохо зарекомендовала себя на колесах самокатов, в том числе и скоростных электрических. Езда по бездорожью на них все равно не предполагается, а дополнительным амортизатором служат ноги самого самокатчика.
Любопытный вариант – колеса с автоматической подкачкой. Ведь чем плоха привычная нам технология с камерой, спрятанной внутри покрышки? Достаточно одного небольшого прокола, и вот уже не ты едешь на велосипеде, а он на тебе. Эта технология давно и с успехом применяется на военных грузовиках. Теоретически может прижиться и на велосипедах. Правда, если прокол будет серьезным, все-таки придется катить велосипед домой и ремонтироваться. Но с мелким автоматическая подкачка правится без проблем.А как насчет того, чтобы перенести подвеску велосипеда внутрь колеса? Это уже не к вопросу борьбы с проколами, а к вопросу повышения комфорта езды. Образцы такой технологии уже существуют, но в массы пока не пошли.
Существуют и футуристично выглядящие концепты велосипедов, конструкторы которых вообще отказались от втулки. Это должно улучшить накат и уменьшить момент инерции. Но цена таких велосипедов пока что заоблачная, а надежность – под большим вопросом.Однако еще каких-то 10 лет назад карбоновая рама была доступна только профессиональным спортсменам, а теперь велосипедом из углеродного волокна уже никого не удивишь. Технологии не стоят на месте, поэтому кто знает, не появятся ли еще на нашем веку велосипеды не с привычным колесом, а на электромагнитной подушке?
Кирилл Кудряшов
14 декабря 2022