Изобретатели велосипедов

История велосипеда — это не только история прогресса технического, но и прогресса социального. Именно на велосипеде человечество въехало в 20-й век с его равенством полов и классов
Изобретатели велосипедов
Для женщин езда на велосипедах стала первым доступным видом спорта и досуга под открытым небом, который к тому же позволял проводить его совместно и наравне с мужчинами
Фотография: gettyimages.ru

В 1898 году Антон Павлович Чехов опубликовал рассказ «Человек в футляре», вошедший в золотой фонд русской литературы. Ключевой конфликт рассказа возникает, когда персонаж-ретроград видит свою невесту и ее брата на велосипедах.

«Если учитель едет на велосипеде, то что же остается ученикам? Им остается только ходить на головах! И раз это не разрешено циркулярно, то и нельзя. Я вчера ужаснулся! Когда я увидел вашу сестрицу, то у меня помутилось в глазах. Женщина или девушка на велосипеде — это ужасно!»

Современный читатель воспринимает эту историю как проявление предвзятости Беликова — «как бы чего не вышло». Однако контекст этой истории совершенно иной — Чехов писал о том, как современный образ жизни приходит в российскую глубинку. Конфликт не выдуман, а взят из современной писателю повседневности. Основатель FDA (Комитет лекарственного и пищевого надзора США) Харви Уили в 1930 году в своей автобиографии писал о том, как его, молодого профессора Университета Пардью, в 1880 году ругал ректор Эмерсон Уайт на совете попечителей: «Мы глубоко огорчены его поведением… Самое тяжелое нарушение из всех стало только что нам известно. Профессор Уили купил велосипед. Вообразите мои чувства и чувства других попечителей, когда они увидели нашего профессора одетым, как обезьяна, и катающимся на колесах по нашим улицам».

Чтобы понять, почему Беликов и Уайт на противоположных сторонах мира ругаются на велосипедистов идентичными выражениями, нужно понять, чем был велосипед для конца викторианской эпохи.


До велосипеда

Велосипед привычной нам конструкции состоит из рамы, двух колес на подшипниках, гибкой вилки и цепного привода с педалей на заднее колесо. Кажущаяся самоочевидной конструкция возникла, тем не менее, лишь в конце XIX века.

magnifier.png Велосипед привычной нам конструкции состоит из рамы, двух колес на подшипниках, гибкой вилки и цепного привода с педалей на заднее колесо. Кажущаяся самоочевидной конструкция возникла, тем не менее, лишь в конце XIX века

Самый древний элемент велосипеда — подшипник. Подшипники скольжения и качения были обнаружены при раскопках римских «кораблей озера Неми», датируемых 40-ми годами н. э. Корабли были обнаружены на глубине свыше двадцати метров еще в XIX веке, но долго были недосягаемыми. В 1920-е годы по инициативе диктатора Бенито Муссолини были организованы дорогостоящие и публичные раскопки с осушением озера Неми. В результате на поднятых кораблях обнаружили остатки двух подшипников: один — шариковый, другой — роликовый. К сожалению, в 1944 году музей кораблей был уничтожен отступающими из Италии нацистами, и судить о том, были ли подшипники пропагандистским мифом эры Муссолини или существовали реально, нельзя — остался только фонд черно-белых фотографий в Музее истории науки и техники Милана. Современная наука склоняется к мысли, что «подшипники Неми» все-таки не мистификация.

Затем подшипники исчезают до Ренессанса. Рисунки подшипника появляются в документах Леонардо да Винчи 1497 года, затем в трактате Le diverse et artificiose machine капитана Агостино Рамелли 1588 года. Первый реальный подшипник качения появился в хронометрах Джона Гаррисона в 1759 году, но лишь в 1794-м уэльский механик Филипп Вон запатентовал подшипник современного типа с кольцевой рамкой.

Несколько моложе цепная передача. Шестерни знал еще античный мир, как видно из «антикитерского механизма» (100 год до н. э.). Использование цепей для передачи усилия упоминается Полибием (III век н. э.). Но первая бесконечная цепная передача с шестерни на шестерню, вероятно, была изобретена китайским полиматом Су Суном. Рисунок «небесной лестницы» находится в трактате Су Суна 1092 года, описывающем сложные механические башенные астрономические часы. Судя по рисунку, это не классическая цепь из клепаных овальных колец под углом 90 градусов, а что-то более похожее на современные велосипедные цепи с роликовыми элементами. Часы Су Суна до нашего времени не дошли и, вероятно, существовали лишь в чертежах. В Европе цепные передачи из роликов, способные передавать вращательный момент с шестерни на шестерню, впервые рисует все тот же Леонардо да Винчи, но работающие механизмы становятся известны лишь с Промышленной революции.

Дрезина была велосамокатом — двухколесной машиной с деревянной рамой и металлическими колесами, на которую надо было садиться верхом и ехать, отталкиваясь попеременно ногами, как при беге
Дрезина была велосамокатом — двухколесной машиной с деревянной рамой и металлическими колесами, на которую надо было садиться верхом и ехать, отталкиваясь попеременно ногами, как при беге
Фотография: gettyimages.ru

Причина этого отставания, вероятно, двоякая. Во-первых, и цепь, и подшипник требуют технологии металлообработки, обеспечивающей допуски меньше того, который может обеспечить ручная обработка. Во-вторых, цепь нужна там, где есть серьезное и постоянное усилие, то есть двигатель. Конный и ножной привод могут обойтись и без цепи и подшипников, и именно машинный век стимулировал создание более эффективных приводов, которые затем вернулись назад, в транспорт с ножным приводом. 


Первый «велосипед»

Название «велосипед» — французское, это перевод с немецкого laufmaschine — «машина для бега». Так молодой аристократ Карл фон Дрезе назвал для рынка Франции свою двухколесную машину, запатентованную в 1817 году и более известную в то время под названием «дрезина».

Дрезина была велосамокатом — двухколесной машиной с деревянной рамой и металлическими колесами, на которую надо было садиться верхом и ехать, отталкиваясь попеременно ногами, как при беге. Рулевая поворотная вилка у дрезины уже была, хотя и не осевая. На заднем колесе была ножная тормозная педаль-ложка, наподобие тех, что стоят на современных самокатах. К машине требовались подбитые металлом туфли, обычная обувь от такой езды очень быстро приходила в негодность. Эта машина сохранилась и сейчас выставлена в Техническом музее Мюнхена.

До патента 1817 года фон Дрезе уже несколько лет экспериментировал с двухколесными машинами. Первым «велосипедистом» стал русский царь Александр I, который в конце 1813 года в ходе переговоров о переустройстве освобожденной от Наполеона Европы навещал свою тещу графиню Амалию, вдову герцога Баденского (Дрезе-отец был верховным судьей Баденского герцогства). Прокатившись на машине, царь воскликнул по-французски: «Отличная выдумка!» — и пожаловал изобретателю перстень с бриллиантом1. Как показала дальнейшая история, царь не ошибся.

12 июня 1817 года Карл фон Дрезе публично проехался на «бегомашине» из родного Мангейма в пригород Рейнау, развив скорость 13–15 километров в час. Маршрут пролегал по одной из лучших на тот момент дорог Европы с твердым покрытием. Пресса Германии широко осветила это событие, и через несколько лет практически все правители и богатые люди Германии и Австрии обзавелись дрезинами. Изобретение было сразу скопировано и улучшено во Франции и Англии.

Карл фон Дрезе запатентовал свою двухколесную машину в 1817 году
Карл фон Дрезе запатентовал свою двухколесную машину в 1817 году
Фотография: gettyimages.ru

В Англии «велосипед» стал известен как «лошадка денди» благодаря популярности у модной молодежи, или «детская лошадка» — что достаточно точно отразило замысел фон Дрезе. С точки зрения эргономики дрезина была механическим эквивалентом если не лошади, то скорее пони или ослика. Человек сидел на ней, как если б это было верховое животное. По одной из версий, глобальное годичное похолодание в 1816 году («год без лета») вследствие катастрофического извержения вулкана Тамбора в 1815-м подхлестнуло интерес к машине фон Дрезе именно потому, что в ней видели механическую замену верхового скота, которой не страшна бескормица.

Техническую карьеру Дрезе, который в 1821 году начал разрабатывать еще и первую пишущую машинку, прервала политика. Хотя монархи Европы Дрезе любили, сам он был радикальным республиканцем. В 1820 году Дрезе-отец как судья Бадена приговорил к смерти студента Занда, убившего консервативного публициста Коцебу. Казнь вызвала возмущение радикалов по всей Европе, и Дрезе-младший, которого стали травить со всех сторон, бежал в Бразилию. Когда в конце 1820-х он вернулся на родину, мода на дрезину прошла. Двухколесные машины и их производные изготовлялись и продавались, но уже в намного меньших количествах.

Дрезе продолжал работать, создав еще и железнодорожную тележку — ту самую, которую в наше время и знают как «дрезину». Технический гений, однако, не принес Дрезе ни денег, ни славы — радикалы продолжали охотиться на «сына злодея», а аристократия относилась к отщепенцу-демократу плохо. В 1848 году, во время революций в Европе, Дрезе публично отрекся от титула и стал именоваться «гражданин Карл Дрезе». После подавления революционного движения он подвергся преследованиям, был объявлен душевнобольным и умер в бедности — что интересно, через дом от дома вдовы Жозефины Бенц и ее семилетнего сына Карла, в будущем создателя первого автомобиля в истории.

 

magnifier.png Рулевая поворотная вилка у дрезины уже была, хотя и не осевая. На заднем колесе была ножная тормозная педаль-ложка, наподобие тех, что стоят на современных самокатах. К машине требовались подбитые металлом туфли 

Костотрясы

Следующим качественным рывком стала замена привода с ножного на педальный. Первоначально на «велосипеды» типа дрезин пытались ставить педали, управляемые вертикальным движением стопы — как у швейных машин или ручных прялок. Схема была неэффективна, и настоящий рывок произошел, когда в 1863 году в парижской каретной мастерской отца и сына Пьера и Эрнеста Мишо на переднее колесо «велосипеда» был посажен кривошип с двумя педалями. Это та же схема, что у детских велосипедов в наши дни. Кто был автором этого прорыва, неизвестно, поскольку именно в это время у Мишо работал инженер Пьер Ламеллен, который после увольнения уехал в США и запатентовал там усовершенствованный вариант велосипеда Мишо. По некоторым данным, идея принадлежала именно ему, а не владельцам мастерской.

Но в массовую серию пошли именно велосипеды новой компании Micheaux et Cie, созданной Мишо и богатыми наследниками братьями Эме и Рене Оливье. Около 1867 года Эме Оливье добавил в конструкцию Мишо вторую ключевую инновацию. По традиции, идущей от Дрезе, рама велосипеда была перекладиной сверху (как лошадиная спина). Оливье заменил раму на диагональную перекладину — нижний конец на уровне осей колес, верхний — на уровне опоры руля. Седло размещалось на отдельной опоре. Это позволило сделать велосипед намного легче и изготовлять его промышленным способом — штампуя или из труб. Треугольная рама современного велосипеда восходит к этому интеллектуальному разрыву Оливье с «лошадиным» наследием в пользу новой человеко-машинной эргономики.

Фотография: gettyimages.ru // Велосипедная прогулка. Париж, 1818 г.
Велосипедная прогулка. Париж, 1818 г.
Фотография: gettyimages.ru

Модель Мишо вызвала в Париже кратковременный велосипедный бум — это был первый и пока локальный взлет популярности двухколесных машин. Париж находился в разгаре «османизации»: префект столичного округа барон Жорж Эжен Осман по распоряжению императора Наполеона III сносил старый Париж и возводил на его месте современный прогрессивный город — тот Париж, который мы знаем. В ходе реконструкции в Париже стали появляться улицы и бульвары с твердым и по тому времени непревзойденно ровным покрытием из макадама — гравия с вяжущим наполнителем. Условия для езды на велосипедах были очень хорошими. Катание на велосипедах по парижским улицам стало массовой забавой. Так же массово возросло количество дорожных инцидентов — велосипедисты налетали на пешеходов, и тяжелые цельнометаллические колеса наносили пешеходам травмы. Энтузиазм велосипедистов также умерялся сильными вибрациями всей конструкции, из-за которой долго кататься было просто трудно. Велосипед Мишо получил неофициальную кличку «костотряс».

Велосипедный бум прервала Франко-прусская война, окончившаяся для Франции поражением и тяжелыми репарациями. В других странах масштаб бума был меньше — отчасти из-за менее подготовленных дорог, отчасти из-за того, что «костотрясы» очень быстро уступили место следующему поколению велосипедов.

 

Пенни-фартинги

В 1869 году Эжен Мейе изобретает и патентует колесо на натяжных спицах. Спицы позволили снизить вес колеса и одновременно улучшить его балансировку. Легкое колесо Мейе изначально придумывал для велосипеда новой модели, которую и представил в том же 1869 году. Это был велосипед с очень большим передним и маленьким задним колесом. В истории велосипедного дела к нему прилипло прозвище «пенни-фартинг», по названию двух английских монет разного размера. На континенте велосипед этого типа иногда называли «гран-би», или «кенгуру», но все эти прозвища возникли уже на закате короткой эры пенни-фартингов. В 1880-е годы его называли просто «велосипед».

Пенни-фартинг стал одним из символов конца XIX века и эпохи, получившей название викторианской.
Пенни-фартинг стал одним из символов конца XIX века и эпохи, получившей название викторианской.
Фотография: gettyimages.ru

Пенни-фартинг стал одним из символов конца XIX века и эпохи, получившей название викторианской, по имени правившей с 1837 по 1901 год английской королевы Виктории. Велосипед, позволявший без труда разгоняться до 25 километров в час, стал любимцем студентов, модной молодежи и мужчин среднего и высшего класса без различия возраста. Такие возможности «пенни-фартингу» давало легкое и очень большое приводное колесо, которое легко раскручивалось и имело большую длину окружности.

«Пенни-фартинги» были пригодны только для мужчин. Сидеть на велосипеде можно было, только сильно вытянув ноги по обе стороны колеса, а садиться на него нужно было сзади, залезая на особую ступеньку. Это можно было проделать только в брюках. Очень скоро появились модели-трициклы для женщин, где было не одно большое колесо, а два — между ними можно было располагаться ближе к уровню земли и полусидя. На женских велосипедах впервые появляется цепная передача с расположенных внизу педалей на ось за спиной велосипедистки. Кто придумал цепную передачу — точно неизвестно. Возможно, еще в 1868 году мастера Эжен Мейе и Андре Гильме перенесли привод «костотряса» с переднего колеса на заднее с использованием знакомой нам «велосипедной цепи» из роликов2, но то, что эта модель не позднейшая подделка, до сих пор вызывает сомнения. А в моделях 1880-х годов их уже много. Так требования викторианских приличий прямо повлияли на научно-технические изменения.

Вслед за женскими велосипедами появились и велосипеды-тандемы для парных выездов, где мужчина сидел позади женщины. Это разнообразие моделей привело к тому, что в среднем и высшем классах Европы стала складываться культура коллективных велопоездок за город, которая уже воспринималась как подрыв устоев: мужчины и женщины вместе, да еще крутят колеса. Но настоящая революция нравов викторианского общества средствами механического транспорта произошла через десять лет, в 1890-е.

magnifier.png Настоящий рывок произошел, когда в 1863 году в парижской каретной мастерской отца и сына Пьера и Эрнеста Мишо на переднее колесо «велосипеда» был посажен кривошип с двумя педалями. Это та же схема, что у детских велосипедов в наши дни

У «пенни-фартингов» был один серьезный недостаток — травмоопасность. Они сильно кренились на поворотах и часто переворачивались. Это происходило как при столкновении с препятствием, так и при резком торможении — задние колеса были малы и бесполезны, и единственный тормоз все того же ложечного типа был на руле и фиксировал сверху переднее колесо. Рывок вперед чуть больше, чем надо, — и седок летел кувырком через руль, путаясь в нем ногами.

«На этот раз инструктор стал впереди и велел подталкивать машину сзади. Мы тронулись с моста значительно быстрее, тут же наехали на кирпич, я перелетел через руль, свалился головой вниз, инструктору на спину, и увидел, что велосипед порхает в воздухе, застилая от меня солнце. Хорошо, что он упал на нас: это смягчило удар, и он остался цел.

Через пять дней я встал, и меня повезли в больницу навестить инструктора; оказалось, что он уже поправляется. Не прошло и недели, как я был совсем здоров. Это оттого, что я всегда соблюдал осторожность и соскакивал на что-нибудь мягкое. Некоторые рекомендуют перину, а по-моему — инструктор удобнее».

Рассказ «Укрощение велосипеда» Марка Твена 1886 года, откуда взят этот фрагмент, основан на реальных событиях.

Сломанные руки и разбитые головы у любителей «пенни-фартингов» были в порядке вещей, и хотя это мало кого отпугивало, производители механической техники продолжали думать над новыми решениями, более безопасными.

 

Британский механик Джон Старли изобрел «безопасный велосипед»
Британский механик Джон Старли изобрел «безопасный велосипед»
Иллюстрация: gettyimages.ru
Безопасный велосипед

Созданная в 1885 году модель получила именно такое название — «безопасный велосипед». Британский механик Джон Старли вернулся назад к схеме «костотряса» на двух одинаковых колесах, но сделал изменения в раме и приводе. Переднее колесо получило прямую вилку с тормозом, седло устанавливалось на вертикальную стойку, диагональная рама сократилась до перекладины между колесами, а заднее колесо крепилось в собственной вилке. На колесо шла цепная передача. На вертикальной центральной стойке рамы снизу крепились педали, а сверху седло. Первая «безопасная» модель, получившая название Rover (англ. «странник»), выглядит практически так же, как современный велосипед, да, по сути, им и является — и велосипеды под этой маркой выпускаются до сих пор.

До полностью современного велосипеда оставалось только две детали: пневматические шины вместо наварных и ручной тормоз. Пневматические шины появились всего через два года — их изобрел Джон Данлоп. В начале 1890-х они еще были премиальным продуктом и стоили отдельных денег, но к началу XX века новые велосипеды уже штатно снабжались пневматическими шинами. С «костотрясами» было покончено.

А так как тормоз «ложкового» типа на пневматических шинах работал плохо и снашивал ценную резину, то уже в 1897 году Абрам Дак из Чикаго патентует тормоз клещевого типа, тормозящий не шину, а обод; таким тормозом мы пользуемся и сейчас.

 

Всемирный велосипедный бум

«Безопасный велосипед», легкий в производстве, простой в обращении, с отличной проходимостью и доступный даже не слишком опытным ездокам, за считанные годы стал популярным во всем мире. Буквально за десятилетие велосипеды старых образцов были сняты с производства. Загородные дороги по выходным заполняли сотни велосипедистов.

magnifier.png Переднее колесо получило прямую вилку с тормозом, седло устанавливалось на вертикальную стойку, диагональная рама сократилась до перекладины между колесами, а заднее колесо крепилось в собственной вилке. На колесо шла цепная передача

Для женщин езда на велосипедах стала первым доступным видом спорта и досуга под открытым небом, который к тому же позволял проводить его совместно и наравне с мужчинами. Это очень быстро поняли ранние феминистки, которые стали пропагандировать велосипед как средство эмансипации женщин, которым он, по сути, и являлся. Смелыми демаршами были не только совместные велопрогулки, но и только женские поездки.

Это не улучшало репутацию ни женщин-велосипедисток, ни мужчин-велосипедистов. Но, по крайней мере, в 1880-е годы женщины носили юбки. «Безопасный велосипед» поменял ситуацию: можно было сделать женскую раму, но от захвата подола в шестерню часто не спасали даже щитки. И в результате появился женский велокостюм, ключевым элементом которого были широкие шаровары до колена, переходившие в узкие брюки. Сверху надевалась или традиционная блузка, или жакет охотничьего стиля.

Этот компромисс между платьем и штанами не мог обмануть никого. В викторианском мире много десятилетий считалось, что к самоконтролю способны только мужчины, а женщины создания эмоциональные, себя не контролируют и мечтают только о том, как бы, образно говоря, кинуться мужчине на шею. Строгое платье должно было держать этого джинна сексуальности в рамках, и в наиболее чопорных ситуациях даже упомянуть за столом куриную ножку считалось непристойным. Ноги, обтянутые материей, для викторианского мира были таким актом сексуальной дерзости, который превышал любое декольте XVIII века. Словом, велосипедная цепь укрепила зашатавшиеся нравы, чтобы тут же опрокинуть их в пропасть.

Джон Данлоп позирует с велосипедом, оснащенным изобретенными им пневматическими шинами
Джон Данлоп позирует с велосипедом, оснащенным изобретенными им пневматическими шинами
Фотография: gettyimages.ru

В 1892 году главным всемирным хитом от Австралии до Норвегии и от США до Индии была песня «Дейзи Белл, или Велосипед для двоих», ставшая самой тиражируемой звукозаписью по новой технологии «грампластинок». Герой песни повествовал, как он, несмотря на свою бедность, готов увезти девушку на велосипеде-тандеме в светлые дали, если она согласится выйти за него замуж. Успеху песни способствовало то, что в героине угадывалась одна из главных знаменитостей эпохи Fin de siecle графиня Дейзи Гренвилл (в будущем «красная графиня»-социалистка). А в певце, везущем ее на велосипеде, соответственно, ее любовник — наследник трона Британской империи Эдуард. Сила велосипеда уравнивала всех: принц, как и простой парень из среднего класса, точно так же крутил педали позади гордой девушки, держащей общий руль.

В библиотеке новозеландского города Крайстчерч, который в ту пору был небольшим полусельским городком на самом дальнем краю ойкумены, дальше лишь Антарктида, — хранится набор фотографий «Женский велоклуб Аталанта». Аталанта — античная охотница, равная по силе лучшим мужчинам и не желавшая идти замуж. Дюжина женщин позирует перед камерой — и у всех «безопасные велосипеды». Фото датировано 1892 годом. Другие фото показывают девушек на прогулке, но с ними едут несколько мужчин — их братья. «Аталантам» было небезопасно ездить одним, встречные мужчины реагировали на одиноких женщин крайне сурово. В 1895 году девушки уже свободно ездили одни — мужчины привыкли. В других странах Европы происходило примерно то же самое — стартовая точка сильно напоминала современную Саудовскую Аравию, через десять лет стайка женщин в штанах уже стала в порядке вещей. Журнал «Панч» в 1895 году шутил над девушкой, которая носила велосипедный костюм, не имея велосипеда: ее цель выглядеть и современной, и привлекательной была очевидна.

В самоВ самом конце 19-го века ключевым элементом женского велокостюма стали широкие шаровары до колена, переходившие в узкие брюки или заправлявшиеся чулким конце 19-го века ключевым элементом женского велокостюма стали широкие шаровары до колена, переходившие в узкие брюки или чулки
В самом конце 19-го века ключевым элементом женского велокостюма стали широкие шаровары до колена, переходившие в узкие брюки или заправлявшиеся чулки
Фотография: gettyimages.ru

Так велосипед — теперь уже просто «велосипед», который мы знаем, — стал инструментом не только технического, но и социального прогресса, на котором человечество въехало в XX век с его равенством полов и социальных классов. Пневматические колеса раздавили казавшуюся незыблемой социальную иерархию.

Беликов у Чехова возмущается точно так же, как новозеландские мужчины, и почти одновременно с ними:

— Разве преподавателям гимназии и женщинам прилично ездить на велосипеде?

— Что же тут неприличного? — сказал я. — И пусть катаются себе на здоровье.

— Да как же можно? — крикнул он, изумляясь моему спокойствию. — Что вы говорите?!

Оказалось, можно. Вероятно, и сам Чехов заставил Беликова умереть, потому что в противном случае «человеку в футляре» пришлось бы футляр покинуть — наступал велосипедный XX век, и выбора не оставалось.

1 — Ebeling, Hermann. Der Freiherr von Drais: das tragische Leben des „verrückten Barons‟: ein Erfinderschicksal im Biedermeier. 1985.

2 — http://cnum.cnam.fr/expo_virtuelle/velo/bicyclette_meyer_guilmet.html

Темы: Инновации

Еще по теме
Компании «ЭЛВИС-НеоТек» и НПЦ ЭЛВИС при поддержке «Роснано» разработали самый сложный чип в Европе. Возможно, это первый...