Сучасний велосипед має бути швидкісним. Таку мету поставили перед собою велоконструктори наших днів. Заповітна їхня мрія скромна: близько 100 кілометрів за годину. Звичайно, в космічний вік така швидкість не вражає, але намір не може не захоплювати, бо розраховують досягти її лише "потужністю" власно сили. Пошук проводитиметься в царині аеродинаміки.
Двомісний "лежачий" велосипед вільнюсців.
Як відомо, класичним прийомом боротьби з опором повітря вважалася напівзігнута поза велосипедиста. Пізніше, щоб захистити гонщика од зустрічного вітру, а відтак поліпшити його результат, стали пускати перед ним екранована мотоцикл. Цей прийом застосував ще в 1889 році американський гонщик Чарлз Мерфі. Натискуючи ревно на педалі, він промчав за поїздом по спеціальному і дерев'яному настилу одну милю (1,6 кілометра) з швидкістю 101,8 кілометра і годину.
Досить рано були виявлені і можливості обтічного корпусу, який плавно "облягав" велосипед і гонщика. Одним з перших запропонував його в 1912 році француз Етьєн Бюно-Варийя, за що одержав патент. Виявляється, ідею обтічності йому підказала форма перших дирижаблів. Уже в ті часи велосипеди обтічної конструкції котилися швидше, ніж традиційні. Проте популярності чомусь не набуло. Власне, як і "пралежачий" велосипед, що з точки зору аеродинаміки був явна кроком уперед. Його гонщик не сидів, а лежав на спині і в такій позі крутив педалі. Першим "лежачим" велосипедом став "Велокар" французького винахідник Шарля Моше. У 1933–1938 рр. професіональні гонщики встановили на ньому кілька рекордів швидкості і знову ж таки залишили "диковину" напризволяще.
На думку фахівців, розвиток високошвидкісних велосипедів гальмувало й те, що Міжнародна спілка велосипедистів тривалий час забороняла виставляти у своих змаганнях дивовижні аеродинамічні веломашини, класифікуючи це як "шахраство". Можна тільки вітати, що пізніше спілка одважилася на деяке пом'якшення обмежень. Після 1976 року спортсменам, що брали участь у міжнародних змаганнях, вже дозволяли одягати еластичні костюми, обтічні шоломи, а також застосовувати рами з краплеподібним профілем трубок, обтічні рукояття гальм, профільовані, плоскі спиці та інші конструктивні елементи з поліпшеною аеродинамікою. Зрозуміло, міжнародні велозмагання стали ще динамічнішими. Найбільша швидкість, досягнута на гоночному велосипеді станом на 1984 рік, — 69,92 кілометра за годину. Цей рекорд належить радянському гонщику Сергію Копилову.
На жаль, обтічні та "лежачі" велосипеди знаходяться все ще під грифом (заборонено". Цілком можливо, що у відповідь на це ентузіасти високих швидкостей стали проводити в місті Ірвіндейлі (США), так би мовити, свої паради-огляди веломашин без всяких обмежень щодо їх конструкцій. Які тільки чудернацькі швидкоходи не демонструються тут! Для одних — то справжня сенсація, для інших — просто видовище, а для скептиків — просто пустощі. Підтримку у кюрі знаходить будь-яка технічна ізюминка, хоч якою примітивною здавалася б з першого погляду. Однак є одна вимога — вона має "працювати" на подолання опору повітря.
Наприклад, у травні 1979 року 21-річний Фред Мархемі, осідлавши двоколісну машину власної конструкції,- промчав у Південній Каліфорнії (США) зі швидкістю 81,3 кілометра за годину. А через сім років американський гонщик одержав приз, обіцяний першому велосипедисту, який зуміє подолати рубіж швидкості 65 миль (104,5 кілометра) за годину. Що допомогло велосипедисту? Насамперед високе аервдинамічне оформлення. Велосипед Мархемі мав надобтічну конструкцію: полегшену раму обтягував майже невагомий тонкий пластик. Ривок Мархемі показав: врахування принципів аеродинаміки при конструюванні супервелосипедів може докорінно змінити наші уявлення про ці машини.
На сьогодні зразком обтічного велосипеда вважається "Вектор тандем" інженера А. Войгта (США). В 1980 році на цьому двомісному велосипеді (гонщики лежали на спині в протилежних напрямах) встановлено рекорд — 101,26 кілометра за годину. Кожен гонщик розвивав ногами потужність понад 1 к. с. Щоб розігнатися так на звичайному велосипеді, потрібно докласти до педалей 6 к. с., а це вже за межами фізичних можливостей людини.
Велосипедист-любитель розвиває в середньому 0,2–0,3 к. с. М'язова енергія витрачається на подолання тертя в підшипниках і гумових покришках, "вбирається" прогинаннями рами, а найбільша частина, звісно при високій швидкості, перехоплюється опором повітря. Спеціалісти підрахували: при швидкості 16 кілометрів за годину на подолання повітряного потоку відбирається третина докладених зусиль, при 30 — витрачається половина енерговитрат, а при 50 і більше — до 90 відсотків, тобто дев'ять із десяти обертів педалей прокручуємо на подолання вітру.
На цьому велосипеді гонщик Ф. Маркхемі розвинув швидкість до 104,5 кілометра за годину.
Звичайно, названо далеко не всі проблеми, які розв'язують конструктори найшвидкісного велосипеда. Досліджуються, приміром, впливи зустрічного, попутного та бокових вітрів на темп їзди. Велосипедист, що їде у безвітряну погоду, без особливого напруження накручує 30 кілометрів за годину. Щоб зберегти таку швидкість при зустрічному вітрі, який дме з швидкістю 16 кілометрів за годину, йому належить подвоїти свої зусилля. У цих випадках гонщики-професіонали роблять по-іншому: переходять на нижчу передачу, не збавляючи при цьому темпу їзди. Встановлено: вітер прискорює або гальмує рух велосипедиста приблизно на половину своєї швидкості.
Неабиякого прискорення надає велосипедисту і штучний вітер. Усі швидкісні транспортні засоби утворюють позаду себе зону розрідженого повітря, яке ніби всмоктує того, хто мчить слідом. Ця додаткова сила рівнозначна дужому попутному вітру. Погоня велосипедиста за автомобілем чи мотоциклом перейшла в окремий вид спорту — гонку за лідером. Її кращі представники довели вихор велосипедних коліс до автомобільної швидкості. Так, у 1962 році француз Ж. Мейффре досяг за "спиною" автомобіля швидкості 204,7 кілометра за годину, Пізніше його співвітчизник Жан-Клод Рюд спробував розвинути швидкість, якій міг би позаздрити й автомобіліст — 240 кілометрів за годину. Він линув за автомобілем, що був екранований щитом двометрової висоти. Якийсь час гонщик нарощував швидкість і не відставав. Та перевищивши 170 кілометрів за годину, облишив надію на рекорд — не витримала гума коліс…
Переслідуючи гоночний автомобіль із ковпаком, що розтинав повітря над рівним висохлим озером гонщик Д. Говард досягнув швидкості 245 кілометрів за годину.
Мине не так багато часу, і влітку 1985 року світ облетить звістка про "реактивні ноги" 37-річного велогонщика Д. Говарда — неодноразового чемпіона США, учасника трьох Олімпійських ігор. У гонці за лідером по висохлому солоному озері Бонвіл, що у штаті Юта, він досягне фантастичної швидкості — 245 кілометрів за годину. Говард мчав за машиною, яка зводила опір майже нанівець.
Неважко уявити, як стрімко рухався б "сталевий коник" в ідеальних умовах, скажімо, у вакуумі. Навряд чи наздогнав би тоді його і спортивний автомобіль. Спеціалісти стверджують, що, наприклад, на Місяці, де відсутня атмосфера, а сила тяжіння становить лише шосту частину земного, велосипед вагою 11,3 кілограма летів би зі швидкістю… 383 кілометри за годину. Гонщикові досить було б крутити педалі з потужністю 0,1 к. с. Це — десята частина тих зусиль, яку витрачають у змаганнях сучасні спортсмени.
Дослідження аеродинаміки велосипедів не припиняються ні на мить. Особливого значення вони набувають у наш час — епоху всезростаючих швидкостей, обіцяючи в майбутньому багатогранну практичну користь.
Ревні велоконструктори прагнуть, щоб суперконик мчав як вітер, на заздрість колісним родичам — автомобілям, автобусам, мотоциклам…
"Я починав багато оповідань про велогонки, але так і не написав жодного, яке могло б зрівнятися з самими гонками на закритих і відкритих треках або шосе…" Отак відверто зізнавався у своєму безсиллі перед темою змагань велосипедистів відомий американський письменник Ернест Хемінгуей. Непідвладність слову тієї круговерті подій, що несе в собі, мов гірський потік, велогонка, переживають не лише славетні майстри красномовства. Свою безпорадність нерідко відчувають і кореспонденти газет, радіо і навіть телекоментатори, тобто підготовлені фахівці, які, здавалося б, мають все знати про вихор прозорих коліс.
…На треку йде вирішальний заїзд. Справжня драма зчиняється на останніх метрах. Мов блискавка, шугає з 20-метрової висоти віражу гонщик в сріблястому шоломі, його суперник, який ішов колесо в колесо, в ту ж мить зривається з сідла і, несамовито витанцьовуючи на педалях та розгойдуючи хромовану машину, кидається навздогін. Однак лідер тактовно перекриває собою всі можливі обгони. На трибунах глядачі піднялися в єдиному пориві, у багатьох випали з рук парасолі, згорнуті трубочкою газети… Навіть завмер за кадром досі невгамовний телекоментатор, і тільки незворушне "око" телекамери здатне зафіксувати бентежну мить і повторити її знову…
Так, завдяки телевізору вболівальники мають можливість побачити зворушливий велоспурт (різке короткочасне прискорення швидкості темпу), розгледіти зрошене потом обличчя гонщика, подане широким планом, пройнятися атмосферою гонки і віддати симпатії тому чи іншому спортсменові.
У нашій країні велоспортом захоплюється близько півмільйона гонщиків, 135 тисяч з них — розрядники, понад 2 тисячі — майстри спорту. Щороку на треках і шосе проводяться змагання з усіх рангів: окрім традиційних велотурів — це сотні малих і великих стартів, починаючи від шкільних, міських і сільських першостей і завершуючи фіналами всесоюзних чемпіонатів і спартакіад. Кожна республіка організовує свої велосипедні чемпіонати і має своїх представників у збірній команді СРСР. Для юнацтва регулярно влаштовуються всесоюзні змагання на треку і шосе, а перед наполегливими відкриваються двері десятків спортивних шкіл, велосипедних відділень шкіл вищої майстерності, які стали для юнаків і дівчат своєрідним велодромом на шляху до великого спорту.
І все-таки найпрестижнішими для гонщиків були і є арени Олімпійських ігор. Уперше олімпійський вогонь зблиснув у спицях в 1896 році в Греції, тобто в рік відродження спортивних традицій Стародавньої Еллади. До велосипедної програми Першої Олімпіади входило шість видів змагань: п'ять проходило на треку і один — на шосе. Шосейна гонка прокотилася славнозвісним легендарним шляхом від Марафона до Афін. У сиву давнину цією трасою пробіг 42 кілометри і 195 метрів один грецький воїн, щоб донести своїм співвітчизникам радісну новину. "Ми перемогли!" — випалив він першому зустрічному афінянину, і то були його останні слова, тієї ж миті він помер од неконтрольованого перенапруження. А ту першу олімпійську шосейну гонку виграв грек А. Константинідас, промчавши 87 кілометрів за 3 години 22 хвилини і 31 секунду. Вибиваючись із сил, чемпіон 1896 року накручував в середньому 26 кілометрів за годину. Нині таку швидкість може розвинути навіть юний велосипедист.