Найти в Дзене
Инженерные заметки

Краткая история скоростных веломобилей и их рекордов

В одной из предыдущих статей [1] я рассказывал о самом быстром на данный момент транспортном средстве с мускульным приводом - канадском веломобиле Eta от команды Aerovelo, который в 2016 году разогнался до невероятных 144,17 км/ч за счёт одной только физической силы его пилота - Тодда Райхерта (Todd Reichert). На этот раз я бы хотел поговорить о том, какую эволюцию прошли мускульные транспортные средства на пути к этому рекорду. Идея сделать велосипед с обтекателем, конечно, не нова. Прославленный французский велогонщик Марсель Бертье (Marcel Berthet) начал строить подобные аппараты ещё в начале 20 века [2]. В 1913 он установил мировой рекорд, проехав на своем велосипеде с обтекателем Velo Torpille 10 км со средней скоростью 52,3 км/ч. Обтекатель из бальсы был разработан французским авиаконструктором Этьеном Бюно-Вариллой (Étienne Bunau-Varilla). Он позволил кардинально уменьшить воздушное сопротивление и за счёт этого увеличить скорость. Успех Марселя Бертье породил волну интереса к п

В одной из предыдущих статей [1] я рассказывал о самом быстром на данный момент транспортном средстве с мускульным приводом - канадском веломобиле Eta от команды Aerovelo, который в 2016 году разогнался до невероятных 144,17 км/ч за счёт одной только физической силы его пилота - Тодда Райхерта (Todd Reichert). На этот раз я бы хотел поговорить о том, какую эволюцию прошли мускульные транспортные средства на пути к этому рекорду.

Команда "Aerovelo" на трассе "Battle Mountain" (фото с сайта aerovelo.com)
Команда "Aerovelo" на трассе "Battle Mountain" (фото с сайта aerovelo.com)

Идея сделать велосипед с обтекателем, конечно, не нова. Прославленный французский велогонщик Марсель Бертье (Marcel Berthet) начал строить подобные аппараты ещё в начале 20 века [2]. В 1913 он установил мировой рекорд, проехав на своем велосипеде с обтекателем Velo Torpille 10 км со средней скоростью 52,3 км/ч.

Велосипед с обтекателем Марселя Бертье
Велосипед с обтекателем Марселя Бертье

Обтекатель из бальсы был разработан французским авиаконструктором Этьеном Бюно-Вариллой (Étienne Bunau-Varilla). Он позволил кардинально уменьшить воздушное сопротивление и за счёт этого увеличить скорость.

Велосипед "Velo Torpille", построенный Этьеном Бюно-Вариллой для Марселя Бертье
Велосипед "Velo Torpille", построенный Этьеном Бюно-Вариллой для Марселя Бертье

Успех Марселя Бертье породил волну интереса к полностью капотированным велосипедам. Гонки на них стали быстро набирать популярность, но тяжелые травмы, вызванные падениями на скорости более 50 км/ч, и гибель нескольких гонщиков привели к тому, что UCI запретил их участие в официальных гонках.

Интерес к велосипедам с обтекателями возродился в 70-е годы в связи с лунной программой НАСА и сопутствующим желанием выяснить предельные возможности человека [3]. Чтобы стимулировать развитие этого направления велотехники была образована международная ассоциация транспортных средств с мускульным приводом (IHPVA), которая стала фиксировать рекорды. В какой-то момент в ассоциации произошёл раскол, и от IHPVA отделилась WHPVA [4]. Тем не менее, благодаря этим двум организациям мы можем посмотреть, как выросла скорость веломобилей за последние 50 лет [5, 6].

График рекордов транспортных средств с мускульным приводом
График рекордов транспортных средств с мускульным приводом

Когда мы говорим о рекордах, нужно помнить, что максимальная скорость сильно различается в зависимости от дистанции и регламента соревнований. Наибольшие цифры получаются в заездах на 200 метров с хода, которые проводятся следующим образом: гонщик разгоняется на прямом горизонтальном участке длиной 5 миль и выезжает на измерительный участок длиной 200 метров [7]. Скорость, которая записывается в протокол, вычисляется как отношение длины измерительного участка к времени его прохождения.

Давайте рассмотрим историю рекордов в этой самой быстрой категории [3, 8].

Первым рекордсменом IHPVA стал Рон Шкейрен (Ron Skarin), разогнавшийся в 1974 году до 69,23 км/ч на велосипеде Teledyne Titan, который был построен Честером Кайлом (Chester Kyle) и по сути представлял собой обычный шоссейник с обтекателем. В 1975 году он улучшил результат до 71,93 км/ч.

Велосипед "Teledyne Titan" (1974, 71,93 км/ч)
Велосипед "Teledyne Titan" (1974, 71,93 км/ч)

Следующий рекорд в 76,92 км/ч установил Аллан Абботт (Allan Abbott) в 1976 году. Его велосипед отличался тем, что гонщик висел под рамой на ремнях. Несмотря на великолепную обтекаемость, Абботу было очень трудно разгонятся из-за того, что при интенсивном педалировании его тело начинало раскачиваться из стороны в сторону.

Веломобиль Аллана Абботта (1976, 76,92 км/ч)
Веломобиль Аллана Абботта (1976, 76,92 км/ч)

В 1977 гогу Ральф Терио (Ralph Therrio) установил новый рекорд (79,47 км/ч) на четырёхколесном стримлайнере Aeroshell конструкции Пола Ван Валкенбурга (Paul Van Valkenburgh). Гонщик располагался в нём на животе и крутил педали не только ногами, но и руками.

Веломобиль "Aeroshell" (1977, 79,47 км/ч)
Веломобиль "Aeroshell" (1977, 79,47 км/ч)

Посадка лицом вниз была и на веломобиле Easy Racer, который под управлением Фреда Маркхэма (Fred Markham) в 1979 году достиг скорости 81,82 км/ч. В отличие от Aeroshell, Easy Racer был без ручного привода и имел только два колеса. Постройкой этого веломобиля руководил Гарднер Мартин (Gardner Martin).

Веломобиль "Easy Racer" (1979, 81,82 км/ч)
Веломобиль "Easy Racer" (1979, 81,82 км/ч)

В 1980 году титул самого быстрого гонщика перешёл к Дейву Гриллсу (Dave Grylls) – гонщику команды Vector-Versatron, который разогнался до 91,01 км/ч. В том же году он улучшил свой результат до 94,77 км/ч. Его веломобиль Vector имел три колеса и лежачую посадку на спине. Он был построен группой профессиональных инженеров во главе с Аланом Войгтом (Al Voigt) из компании Versatron, входившей в состав аэрокосмического концерна General Dynamics. Форма его обтекателя была рассчитана с помощью ЭВМ и проверена в аэродинамической трубе, что сделало Вектор одним из самых дорогих веломобилей в истории. Быстрая и красивая машина вскоре стала популярной и вдохновила подражателей по всему миру. Одним из них был В. Смирнов, который на аналогичном веломобиле Вектор-Скиф собственной постройки разогнался до 75 км/ч в 1990 году на велофестивале в Полтаве и тем самым установил рекорд СССР.

Веломобиль "Vector" (1980, 94,77 км/ч)
Веломобиль "Vector" (1980, 94,77 км/ч)

В 1985 году титул самого быстрого веломобиля перешёл к Allegro, построенному под руководством Дона Витте (Don Witte). Сначала Джон Сейберт (John Seibert) разогнался на нём до 96,05 км/ч, затем Петер Трон (Peter Thron) улучшил результат до 97,26 км/ч, после чего Джон Сейберт вновь вырвался вперёд и выжал 99,68 км/ч, однако в 1986 году рекорд перешёл обратно к Петеру Трону, который смог развить скорость 101,41 км/ч. Несмотря на то, что Allegro стал первым веломобилем, преодолевшим рубеж в 100 км/ч найти его фотографии мне не удалось. Известно лишь, что он представлял из себя переднеприводный веломобиль с одним колесом спереди и двумя сзади.

В том же 1986 году лидерство вернула себе уже знакомая нам команда Гарднера Мартина, построившая ранее веломобиль Easy Racer. Их новый стримлайнер Gold Rush разогнался до 105,39 км/ч, а педали крутил Фред Маркхэм – тот же гонщик, который поставил рекорд в 1979 году. Спонсором команды стала крупная химическая компания Du Pont, предоставившая кевлар для обтекателя. Тщательная работа над аэродинамикой позволила снизить коэффициент сопротивления воздуха до невероятного значения 0,09.

Веломобиль "Gold Rush" (1986, 105,39 км/ч)
Веломобиль "Gold Rush" (1986, 105,39 км/ч)

Следующим рекордсменом стал Крис Хубер (Chris Huber). В 1993 году он достиг скорости 110,6 км/ч на веломобиле Cheetah, построенном Кевином Францем (Kevin Franz), Джеймсом Осборном (James Osborn) и Джоном Гарбарино (Jon Garbarino) из Калифорнийского университета [9]. Обтекатель и шасси были выполнены из карбона, благодаря чему веломобиль весил всего 13,3 кг. Основным недостатком конструкции была огромная парусность, из-за чего даже незначительный боковой ветер сбивал стримлайнер с курса.

Веломобиль "Cheetah" (1993, 110,6 км/ч)
Веломобиль "Cheetah" (1993, 110,6 км/ч)

С 2000 по 2013 год первенство удерживал тандем из конструктора Георгия Георгиева и гонщика Сэма Уиттингэма (Sam Whittingham). Их первый рекорд (117,07 км/ч) был поставлен на веломобиле Varna Mephisto. В 2001 году на Varna Diablo Сэм разогнался до 129,64 км/ч. Следующая модель – Varna Diablo II – в 2002 году достигла скорости 130,36 км/ч [10]. В 2008 году результат удалось улучшить до 132,5 км/ч на Varna Diablo III. Самым же быстрым веломобилем Георгия Георгиева оказалась Varna Tempest, которая в 2009 году разогналась сначала до 132,67 км/ч, а затем и до 133,28 км/ч. Примечательно, что Варна имела достаточно большую массу (27 кг) и не самый лучший коэффициент сопротивления воздуха (0,097). Надо полагать, что решающим преимуществом оказалась минимальная площадь поперечного сечения.

В 2013 году результат Варны смог немного превзойти VeloX3 под управлением Себастьяна Боуера (Sebastiaan Bowier): ему удалось разогнаться до 133,78 км/ч. Рекордный веломобиль был разработан командой Дельфтского технологического университета [11]. Его главной особенностью является то, что гонщик следит за дорогой через видеокамеру. Это позволило сделать посадку ещё более горизонтальной и ещё сильнее уменьшить площадь поперечного сечения стримлайнера.

Веломобиль "VeloX3 " (2013, 133,78 км/ч)
Веломобиль "VeloX3 " (2013, 133,78 км/ч)

Наконец, 17 сентября 2016 года свой рекорд поставил веломобиль Eta [12], с которого я и начал эту статью (напомню, что он разогнался до 144,17 км/ч). И с тех пор никто так и не смог превзойти этот результат.

Веломобиль "Eta" (2016, 144,17 км/ч)
Веломобиль "Eta" (2016, 144,17 км/ч)

Ссылки: