Nauka

Rower!

Numer 1/2021
Materiały partnera
Większość z nas nauczyła się jeździć na rowerze w dzieciństwie, a niektórzy korzystają z niego na co dzień: uprawiając sport, przemieszczając się z miejsca na miejsce czy po prostu dla przyjemności. Traktując rower jak coś oczywistego na tym świecie, zapominamy, że jego ewolucja do dzisiejszej formy trwała długo i wymagała kreatywności znacznej liczby osób.

Ewolucja kół

Historia roweru zaczyna się mniej więcej na początku XIX w., kiedy to opracowano dwukołową konstrukcję, która nie miała ani pedałów, ani łańcucha. W ruch wprawiano ją poprzez odpychanie się nogami od ziemi. Początkowo rowery nie posiadały też żadnego mechanizmu pochłaniania drgań. Ponieważ potrafiły solidnie wytrząść cyklistę (i jego kości), pojawiło się ich angielskie określenie „boneshaker”. W drugiej połowie XIX w. konstruktorzy wpadli na pomysł, żeby użyć dużego przedniego koła, które nie tylko łatwiej pokonywało dziury w drodze, ale i pozwalało na osiąganie większych prędkości. Drugie koło było małe. Taka konstrukcja wymagała jednak umieszczenia przy przednim kole pedałów. Na dodatek nie należała do zbyt bezpiecznych, bo jadący bicyklem nie dosięgał stopami do ziemi. Znacznie rozsądniejsze okazało się zastosowanie dwóch kół tej samej wielkości i kierownicy połączonej bezpośrednio z widelcem. Można powiedzieć, że był to pierwowzór współczesnego roweru. Ten opracowany przez Johna Kempa Starleya pojazd nazywał się Rover (wędrowiec) i stąd wzięło się pochodzenie polskiej nazwy. Poprawę komfortu jazdy przyniósł też wynalazek Johna Boyda Dunlopa, który pod koniec XIX w. stworzył oponę pneumatyczną, czyli pustą w środku oponę wypełnioną sprężonym powietrzem.

Materiały partneraRowery

Nie tylko budowa kół podlegała ewolucji. Pracowano także nad efektywnym przenoszeniem siły mięśni i ruchu nóg kolarza na obroty kół i ruch roweru. Mechaniczne układy przeniesienia istnieją od tysięcy lat. Jednak w przypadku roweru mamy do czynienia z większym wyzwaniem. Szybkość ruchu rotacyjnego nóg, zależna od siły mięśni, jest ograniczona. Do szybkiej jazdy po płaskim terenie lub z góry oraz do jazdy pod górę bez nadmiernego wysiłku - jeśli nie chcemy za każdym razem zatrzymywać się i zmieniać koła na inne - potrzebujemy układu przeniesienia, który będzie potrafił zmieniać przełożenie podczas jazdy. Obecnie większość rowerów wykorzystuje łańcuch, który dodano jeszcze w XIX w., oraz system przerzutek, który wszedł do powszechnego użycia ponad 80 lat temu.

Sporo rozwiązań powstało dzięki pomysłowości Tillia Campagnolo (1901-1983). Ten urodzony we włoskiej Vicenzie wynalazca odnosił względne sukcesy w amatorskich wyścigach, zdobywając w ten sposób wiedzę o potrzebach kolarza sportowego. Na przestrzeni lat zarejestrował kilkadziesiąt patentów na udoskonalenia poprawiające wrażenia z jazdy. Podzespoły oferowane przez Campagnolę obejmowały m.in. mechanizm szybkiego montażu koła, przerzutkę oraz Gruppo - modułowy system zmiany przełożeń i przeniesienia napędu do rowerów. Zyskały wielką popularność dzięki wysokiej jakości konstrukcji i wykonania oraz estetyce, o którą Campagnolo bardzo dbał. Wielu mistrzów świata korzystało z jego wyrobów, ugruntowując w ten sposób renomę firmy noszącej jego nazwisko. Do dziś firma „Campagnolo” jest wiodącym producentem części rowerowych.

Materiały partneraRowery

Lepszy bambus czy tektura?

Zastanawiano się też nad ramą, bo to właśnie ona przejmuje większość ogromnych obciążeń, jakim podlega rower w czasie jazdy, szczególnie gdy przewozi znaczne ciężary lub używany jest w trudnym terenie. Najbardziej typowy materiał to stalowe rury. Lżejsze i droższe mogą być np. kompozyty włókna węglowego. Ostatnio do zbrojenia ramy polscy naukowcy wykorzystali grafen. Ciekawe jest zastosowanie bambusa, będącego materiałem zarazem mocnym, jak i lekkim. Na dodatek ramy z niego można robić bez specjalistycznego sprzętu, a sam bambus uprawiać w pobliżu fabryki, jeśli klimat się do tego nadaje. Nie tylko sprzyja to rozwojowi lokalnej gospodarki, lecz również jest rozwiązaniem przyjaznym środowisku. Tak jest np. w Ghanie, gdzie ludzi nie stać na zakup auta, a dostęp do roweru decyduje o sukcesie lub porażce, o życiu w chorobie lub zdrowiu.

Bambus to niejedyny nietypowy materiał, który da się zastosować przy konstruowaniu roweru. Izhar Gafni, izraelski inżynier i fan dwóch kółek, postanowił w 2012 r. sięgnąć po... tekturę, a inspiracją dla niego stał się tekturowy kajak. Z biegiem lat Gafni opracował wraz ze współpracownikami kilkadziesiąt patentów dotyczących konstrukcyjnych zastosowań tektury. Jak twierdzi, wyzwanie, jakim jest konstruowanie rowerów z nietypowego materiału, jest nie tylko ekscytujące, lecz również gwarantuje, że opracowane rozwiązania znajdą różnorakie zastosowania. Firma Gafniego – Cardboard Technologies - konstruuje jeszcze tekturowe wózki inwalidzkie i ma ambicję, by rewolucjonizować linie produkcyjne do wyrobów z tektury oraz promować ekologiczne procedury w przemyśle.

W połowie XX w. pod rządami Mao Zedonga rower stał się głównym środkiem transportu w Państwie Środka. Wyprodukowano setki milionów rowerów marki Flying Pigeon (więcej niż jakiegokolwiek innego pojazdu w historii), które stały się symbolem epoki.Materiały partneraW połowie XX w. pod rządami Mao Zedonga rower stał się głównym środkiem transportu w Państwie Środka. Wyprodukowano setki milionów rowerów marki Flying Pigeon (więcej niż jakiegokolwiek innego pojazdu w historii), które stały się symbolem epoki.

Zresztą innowacja przyjmuje wiele form. Lunartic jest rowerem stworzonym przez brytyjskiego studenta wzornictwa przemysłowego. Zadał on sobie pytanie: jak powinien wyglądać bardzo mały rower, w którym nie trzeba rezygnować z prędkości i stabilności jazdy? W odpowiedzi stworzył bardzo interesujący model, charakteryzujący się kołem

bez szprych i układem przeniesienia napędu umiejscowionym na jego obręczy. Z kolei w przypadku roweru Taga 2.0 mamy do czynienia z kombinacją roweru, wózka na zakupy i dziecięcej spacerówki. Aby pomysł mógł się sprawdzić w praktyce, trzeba było poświęcić mnóstwo uwagi różnym potrzebom i ograniczeniom procesu konstrukcyjnego: od ergonomii i wytrzymałości mechanicznej po łatwość składania i ogólny wygląd. Zainteresowanie, jakie budzi ten produkt, dowodzi, że tysiące ludzi podziela wizję jego konstruktorów.

Pogoń za „zającem" i narodziny górala

Ewolucję przeszedł też styl jazdy rowerem. Dawniej konstruktorzy i inżynierowie próbowali poprawiać aerodynamikę podzespołów, podczas gdy dzisiaj nacisk kładzie się na poprawę pozycji kolarza. Powierzchnia ciała cyklisty jest tak duża, że jego pozycja na rowerze odgrywa w redukcji oporów powietrza znacznie większą rolę niż jakiekolwiek usprawnienie w konstrukcji roweru. Sposobem na badania i eksperymentowanie z pozycją na rowerze w warunkach laboratoryjnych jest tunel aerodynamiczny. Choć urządzenie to służy głównie profesjonalnym kolarzom, z możliwości sprawdzenia się i poprawy wyników oferowanych przez tunele aerodynamiczne korzysta coraz więcej amatorów. Co ciekawe, walka z oporem powietrza zaowocowała powstaniem nowych dyscyplin sportowych. Przykładem jest pacing, gdzie kolarz jedzie za motocyklistą. Zmniejszony w ten sposób opór powietrza pozwala osiągać prędkości do 100 km/h.

Materiały partneraRowery

Związki między zachodzącymi lokalnie procesami a rozwojem roweru przyjmują rozmaite formy. Czasami są skalkulowane i celowe, czasami zaś nieplanowane i zabawne. W latach 70. XX w. wesoła grupka hipisów zainicjowała serię towarzyskich wyścigów rowerowych po zboczach Marin County w Kalifornii. Chociaż w tym gronie było dwóch czy trzech profesjonalnych kolarzy szosowych, składało się ono głównie z różnej maści amatorów rozmiłowanych w szybkości i przygodzie. Ponieważ zwykłe rowery nie były przystosowane do jazdy po stromych nieutwardzonych drogach, kolarze brali stare rowery i starali się je dostosować do tych

wymagających warunków. Kolejne awarie improwizowanych rowerów i potrzeba uzyskania przełożeń umożliwiających pokonywanie górskich podjazdów skłoniły utalentowanych konstruktorów - Toma Ritcheya i Joe Breeze’a – do stworzenia nowego modelu roweru pod marką Mountain Bike. Nazwa marki wkrótce stała się nazwą rodzajową najpopularniejszego typu roweru na świecie - roweru górskiego.

Jeszcze większa mobilność

Rower oznacza większą mobilność np. tam, gdzie wiecznie tworzą się korki. Tak dzieje się m.in. w Chinach, gdzie rowery wróciły do łask. W połowie XX w. pod rządami Mao Zedonga rower stał się głównym środkiem transportu w Państwie Środka.

Wyprodukowano setki milionów rowerów marki Flying Pigeon (więcej niż jakiegokolwiek innego pojazdu w historii), które stały się symbolem epoki. Rowery te zostały odrzucone przez młodsze pokolenie, które chciało być postrzegane jako nowocześniejsze, wolne od tyranii komunistycznych Chin. To dlatego, chociaż w latach 70. XX w. ponad 60% społeczeństwa podróżowało rowerami, w 2014 r. odsetek ten spadł poniżej 12%. Ostatnimi laty jednak wielu tamtejszych przedsiębiorców wyszło z ofertą sieci wypożyczalni rowerów miejskich. W ciągu zaledwie kilku lat Chiny stały się krajem, w którym liczba wypożyczanych rowerów jest większa niż we wszystkich pozostałych krajach razem wziętych.

Atrakcyjnym rozwiązaniem dla mieszczuchów z różnych miejsc świata stały się składane rowery, które można spakować do bagażnika samochodu i wybrać się np. na rowerową przejażdżkę za miasto. Zyskały one kiedyś sławę za sprawą noszących je na plecach XIX-wiecznych francuskich żołnierzy. Z czasem składane rowery uznano za idealny miejski pojazd, ponieważ dawało się je z łatwością wnieść do biura lub domu, chroniąc w ten sposób przed kradzieżą. Są szczególnie przydatne do pokonywania niewielkich odległości - od pociągu lub autobusu do drzwi domu lub biura. W ostatnich latach w wielu krajach dostosowano przepisy, umożliwiając przewożenie rowerów środkami transportu publicznego.

Materiały partneraRowery

Rower a prawa kobiet

W drugiej połowie XIX w. rowery były ważnym katalizatorem zmiany w postrzeganiu kobiecego ciała w Europie i Stanach Zjednoczonych. Na początku tamtego stulecia od kobiet oczekiwano zakrywania ciała. Wyrażało się to w modelach rowerów, które były dostosowane dojazdy w „kobiecych” strojach: drezyny z obniżonymi górnymi rurami i niezgrabne tricykle budowano z myślą o użytkowniczkach w długich sukniach. Bicykle „bezpieczne”, bardzo podobne do dzisiejszych rowerów, pojawiły się pod koniec XIX w. i były dostosowane do „akceptowalnego” kobiecego stroju.

Wbrew pozbawionym podstaw twierdzeniom o szkodliwości jazdy na rowerze dla kobiecego zdrowia i charakteru dziesiątki tysięcy kobiet wybrało rower jako pojazd, który łączył mobilność, zdrowy styl życia i dobrą zabawę. Wiele kobiet, podążając za ideami „nowej kobiety” czy „ubioru racjonalnego”, postanowiło ponadto ubierać się w sposób zapewniający wygodę w czasie jazdy. Nawet dzisiaj kobieta na rowerze wciąż nie jest normą w niektórych społecznościach.

Czy rower może posłużyć jako narzędzie wolności wypowiedzi? Owszem. Grupy rowerowe takie jak grupa „Peace Riders”, która promuje zaufanie i braterstwo pomiędzy Palestyńczykami i Izraelczykami, często skupiają się wokół idei dzielenia się, braterstwa i zbiórek na wspólne cele humanitarne. Czasami przeróbki i dodatki do rowerów czynią z tych pojazdów potężny środek ekspresji. Przykładami takich akcji są projekt „Bikes Against Bush” (Rowery przeciwko Bushowi) Joshuy Kinberga z 2004 r. oraz wspólny projekt Nicholasa Hanny i Exploratorium „March for Science” (Marsz dla nauki), którego celem był protest przeciwko cięciom w budżecie USA na naukę w 2017 r. Z roweru jako narzędzia reklamy i protestu zaczęto korzystać w XIX w. i korzysta się po dziś dzień.

Rower jest zatem niezwykłym przykładem inwencji i innowacyjności, pojazdem, który zmienił (i ciągle zmienia) nasze społeczeństwo. Więcej na ten temat można dowiedzieć się na wystawie „Rowery” prezentowanej w Centrum Nauki Kopernik. Wystawa proponuje trzy główne spojrzenia na rower: „rower jako maszyna”, „człowiek na rowerze” oraz „rozwój roweru a kwestie społeczne i środowiskowe”. Serdecznie zapraszamy.

Partnerem merytorycznym materiału jest Centrum Nauki Kopernik, wystawę można zwiedzać do 31 sierpnia 2021.

Więcej informacji na www.kopernik.org.pl

01.01.2021 Numer 1/2021
Reklama

Czytaj także

Reklama