«Не изобретай велосипед» – хотя бы раз в жизни каждый из нас слышал эту фразу, когда пытался придумать решение, которое уже давно всем известно. Однако такой «полезный» совет показывает всего лишь некомпетентность говорящего: изобретатели без устали продолжают придумывать всё новые и новые модели этого транспортного средства, экспериментируя с конструкцией, формой колес и дополнительными функциями. И даже получают патенты на свои изобретения. Одно из самых популярных средств передвижения одновременно является старейшим, но до сих пор не устаревающим техническим решением.
Мускульная сила – это всё
Жизнь похожа на велосипед. Нужно двигаться вперед, чтобы не потерять равновесие.
Альберт Эйнштейн
Изобретение главной части велосипеда, колеса, уходит в глубокую древность. Возраст самых старых археологических находок превышает 5 тысяч лет. Такие колеса, сделанные из ясеня и дуба, найдены на территории современной Словении. А в Древнем Риме уже были известны шестеренки и кривошипно-шатунный механизм. Если бы древние римляне догадались соединить их с колесом, то велосипед могли изобрести уже 4 тысячи лет назад.
Колесные устройства, которые приводились в движение при помощи мускульной силы человека, тоже были придуманы очень давно. Например, Александр Македонский использовал при осаде городов штурмовые башни на колесах. Внутри такой башни сидели воины, которые ручными лебедками приводили в движение огромные колеса. Высота самоходных башен достигала 53 метров – это соответствует высоте 17-этажного дома.
В 1751 году в России осужденный за мошенничество крестьянин Нижегородской губернии Шамшуренков построил «самобеглую коляску», которая приводилась в движение двумя стоящими людьми. Более подробной информации о ее механизме не сохранилось. Существует также легенда, что в 1800 году мастер Ефим Артамонов из Нижнего Тагила сделал первую версию велосипеда-самоката, но она не подтверждается документами.
Дрезины и костотрясы
Официально первый патент на велосипед получил немецкий барон Карл Фрайхерр фон Драйз в 1817 году. Вернее, это был документ, который тогда назывался «великокняжеская привилегия». Он выдавался на 10 лет. Устройство получило название «дрезина» в честь своего изобретателя, а на руле каждого экземпляра должен был наноситься лицензионный знак изобретателя.
Уже тогда Драйзу пришлось столкнуться с нарушением прав на изобретение: предприимчивые дельцы регистрировали аналогичное устройство на свое имя в других странах. Тогда охрана интеллектуальной собственности находилась еще в зачаточном состоянии – проверка на новизну изобретения в мировом масштабе не проводилась.
Первые велосипеды были деревянными, а затем их стали изготавливать с деталями из кованого металла. Весили они по 35-45 кг. Поскольку резиновых шин еще не было, то таким устройствам дали звучное название «костотрясы». Чтобы кататься с комфортом, требовался специальный гладкий настил.
Мы приложили к синякам свинцовую примочку и начали снова. Инструктор на этот раз стал с левой стороны, но и я свалился на левую, так что результат получился тот же самый. Машина осталась невредима. Мы еще раз примочили синяки и начали снова. На этот раз инструктор занял безопасную позицию сзади велосипеда, но, не знаю уж каким образом, я опять свалился прямо на него.
Марк Твен, «Укрощение велосипеда»
Лишь к концу 1880-х годов появился «безопасный велосипед», у которого была цепная передача, надежные тормоза, а колеса имели каучуковые пневматические шины. Это сделало езду более комфортной.
Первую модель двухколесного «костотряса» привез в Россию император Александр II со Всемирной выставки в Париже в 1867 году. Его сыновья «обкатывали» новинку (о ужас!) по великолепным паркетным полам Зимнего дворца в Петербурге. Несмотря на довольно простое устройство, цена на «костотрясы» была очень высока – более 400 рублей. Хороший револьвер тогда стоил только 25 рублей.
Велосипед и женская эмансипация
С момента изобретения облик велосипеда много раз менялся, временами выглядел очень странно и иногда устройство использовалось не совсем по назначению. Число поклонников езды на велосипеде быстро росло.
Как ни странно, изобретение велосипеда повлияло и на социальную жизнь. В 1880-1890-х гг. женщины наконец смогли снять корсеты, платья с большим «хвостом» и носить брюки, не боясь насмешек и обвинений в аморальном поведении. Традиционная одежда просто не подходила для езды на велосипедах. Борьба за право носить мужскую одежду шла постепенно: сначала женщины стали надевать специальные юбки, которые затем превратились в широкие шаровары и в брюки. Так велосипедный бум изменил моду и викторианские традиции.
«Я думаю, что велосипед сделал больше для эмансипации женщин, чем все остальное вместе взятое. Он дает женщинам ощущение свободы и независимости. Сердце мое наполняется радостью всякий раз, когда я вижу женщину на велосипеде… это — зрелище свободной, неугнетенной женщины»
Американская суфражистка Сьюзен Энтони (1820-1906 гг.), боролась за равноправие женщин.
Изобретение велосипедов продолжается
А вот интересные идеи, запатентованные в России в последние годы.
Велосипед с ручным приводом, патент № 189694. Устройство приводится в движение с помощью приводных ручек на рулевой колонке. Они вращаются мускульной силой человека аналогично педалям на традиционных моделях велосипедов. Внутри есть клиноременный вариатор, который позволяет изменять передаточное отношение. В результате человек может менять крутящий момент на ведомом валу и скорость движения велосипеда, получая дополнительный выигрыш на подъемах по неровной местности.
Велосипед повышенной проходимости, патент на изобретение № 2 629 468. Устройство содержит дополнительное заднее приводное колесо. Обода обоих задних колес контактируют с бесконечной эластичной лентой. Она полая внутри и в ней создается давление. Лента имеет увеличенную поперечную жесткость за счет металлического армирования.
Такая конструкция, по мнению автора, позволяет повысить проходимость транспортного средства на разжиженной грунтовой дороге или по песку, когда колеса велосипеда при движении заглубляются до более твердого грунта, и в результате он застревает.
Транспортное средство «Гравипед», патент на полезную модель № 193267. Устройство содержит привод велосипедного типа, а вот вместо традиционных колес используются вертикальные стойки, в нижней части снабженные «стопами». Своеобразный «шагающий велосипед». Человек при этом располагается на сиденье (поз.3 на рисунке). Зимой «стопа» может снабжаться шипами для лучшего контакта со льдом. Данное устройство может просто стоять вместе с пассажиром, в отличие от велосипеда, который сохраняет равновесие только в движении.
Когда я вижу взрослого человека на велосипеде, я не испытываю отчаяния за будущее человеческого рода.
Герберт Уэллс, английский писатель-фантаст
Многофункциональное складное средство для передвижения и развлечений, патент на изобретение № 2 775 902. Устройство включает лежак с подголовником, раму, подвижные опоры качения или скольжения, ножные отталкиватели, толкатели для рук. По задумке автора оно предназначено для игры в хоккей на асфальте или на льду, может также использоваться для доставки еды, грузов, для сопровождения инвалидных и детских колясок.
Велоэлектромобиль, патент на изобретение № 2 769 261. Устройство включает кузов, аналогичный автомобильному, колеса с шинами, рулевую колонку и руль для управления двумя передними колесами. Внутри размещено «водительское» сиденье, педали, а также переключатель скоростей велосипедного типа и электродвигатель.
На кузове снаружи есть солнечные батареи, которые служат источником энергии для электродвигателя. Диски колес сделаны как у велосипеда, в виде радиальных спиц. Но каждая спица состоит из 2 частей: одна из них в форме пружины, а другая прямолинейная. Это предусмотрено для улучшения амортизации.
В педали вмонтированы контактные выключатели. Электродвигатель используется лишь как вспомогательный привод и подключается только при давлении на педали.
Велотандем, патент на изобретение № 2 725 835. Велотандем имеет такие же габариты, как и обычный велосипед. Кроме дополнительного седла, устройство отличается наличием второго привода. Для этого в конструкции используются 2 штанги, к которым крепятся задние педали. Их перемещение в продольном регулируется, поэтому в качестве второго велосипедиста может быть как взрослый, так и ребенок.
А вот другой вариант тандема: изобретение № 2 745 367. Второе сиденье выполнено надувным. По мнению изобретателей, это обеспечивает профилактику заболеваний позвоночника, например, остеохондроза, так как за счет его упругости подавляется вибрация. Надувное сиденье снабжено подножками – отверстиями с упорами для ног. Оно не занимает много места и может поместиться в дорожную сумку.
Второе седло крепится к велосипедной раме при помощи клипсы или застежки-липучки.
Агрегат для подготовки почвы под посадку риса в Бурунди, патент на полезную модель № 215678. Устройство предназначено для механизированной подготовки почв под производство риса на небольших земельных участках и при недостаточном обеспечении ГСМ. Оно включает двигатель от мотоцикла Восход-3М, топливный бак, фрезы для обработки почвы. А в качестве тяглового механизма применяется грузовой велосипед.
Возвратно-поступательный ножной привод для велосипеда, патент на изобретение № 2 780 873. Принцип работы обычных велосипедов основан на преобразовании мускульной силы вращательного движения ног человека во вращательное движение колес. Использование возвратно-поступательного механизма обеспечивает более эффективное использование мускульных усилий, так как при этом снижаются удельные затраты энергии велосипедиста за счет сокращения расстояния движения ног, исключается эффект «мертвых зон» шатунов. Человек может регулировать амплитуду движения ног, что повышает комфортность езды.
Немало новых идей для велосипедистов регистрируется и во Всемирной организации интеллектуальной собственности, например, велосипед-амфибия, который может ездить по грунту и плавать по воде, номер заявки № 2911616 (заявитель DJURICA, RADOSLAV, Канада).
Другие статьи, которые могут быть вам интересны:
Как запатентовать идею в России