自行車發(fā)展史

姚丁楊

中國古代神話中哪吒的風火輪，反映了古人對簡便交通工具的向往和追求。自行車可謂是“現實版”的風火輪。它是一種經濟、靈活、無污染、“門到門”的交通工具，自從200多年前誕生至今，已遍布到世界的每個角落。

自行車雛形——滾動木馬

關于自行車裝置的最早設想出現在歐洲的文藝復興時期。1484年，偉大的意大利藝術家和發(fā)明家達?芬奇以他超凡的想象力，在一個練習本上用繪畫的形式創(chuàng)作了一幅“自行車”圖。這種車子有把手、鞍座和兩只輪子，并可看出它是由一個腳蹬鏈條裝置驅動的?？上?，達?芬奇并沒有按照草圖，制造出他構想的自行車。

直至1791年夏季的一天，在法國路易十六王宮的草坪上，一位名叫希拉克的年輕人騎著一只裝著輪子的木馬狂奔進入人們的視野，自行車的歷史才正式開啟。希拉克是將一種用于娛樂的木馬的四只腳改為前后兩只輪子，并騎在馬背上，用雙腳蹬地來帶動木馬前進。為了保持身體的平衡，希拉克在車架上設計了一個車把。這種“滾動木馬”很快便受到王族男士們的喜愛。不久后，巴黎市區(qū)的街道上和郊外的田野上便處處可見騎著“滾動木馬”玩耍的人們。那些貴族男士還開始舉辦騎木馬的比賽。這種“滾動木馬”是自行車最早的雛形。

騎這種木馬的一個重大問題便是它不能轉彎，只能直線行駛。1809年，一位名叫德拉伊斯的德國男爵成功改進了“滾動木馬”。德拉伊斯是一位林務官，他經常使用“滾動木馬”巡查林地。但他所穿越的林中小路彎彎曲曲，而這種木馬在轉彎時需要搬來搬去，很不方便。為了解決“滾動木馬”的轉向問題，德拉伊斯用一個三角形的木架子與前輪兩側相連接，然后再把它與主車架用螺栓連接在一起，進而形成了一個方向舵裝置。這種方向舵能使前輪向左或向右轉動，從而令騎行者靈活轉彎，避開路上的各種障礙。德拉伊斯為自己成功改進“滾動木馬”感到十分高興，他為自己的發(fā)明舉行了慶祝會，并開始走訪各地向人們展示自己的“能轉向的木馬輪”。據說，由于德拉伊斯發(fā)明“能轉向的木馬輪”還從來訪的俄國沙皇亞歷山大一世那里得到了一顆鉆石作為獎賞。

二輪腳踏車的出現

1821年，英格蘭人戈姆伯茲設計制造了一輛手腳聯合驅動的二輪腳踏車。他把一根齒條裝在轉向車把的支承架上，還在車輪中心處裝了一只木制小齒輪，這只齒輪稱為傳動齒輪。在車把向后拉時，齒條就轉動傳動齒輪和車輪。每拉一次后，車輪轉動能自動地把傳動齒輪往里推，與齒條脫開，并使車把返回原來靠前的位置上，便于再往后拉。駕駛這種腳踏車還是挺有趣的，我們可以想象一下騎車者雙臂猛烈地前后往復推拉車把，雙腳在地面上奔跑的景象。這種腳踏車在19世紀30年代被廣泛應用在郵政部門，它確實大大提高了郵件傳遞的速度。

然而，戈姆伯茲的腳踏車笨重而滑稽，仍令許多人不堪疲憊。直到1863年，法國人米喬克斯在研究手搖砂輪機時靈機一動，他在二輪腳踏車的前輪上加了一副金屬腳踏板。米喬克斯的腳蹬驅動腳踏車前輪大，后輪小，因為腳蹬每轉一圈只能使前輪轉一圈，因此前輪越大，每蹬一圈便走得更遠。這種腳踏車能夠使騎車者高坐在鞍座上騎行，米喬克斯將其冠以“自行車”的雅名。這種車子在下坡時，腳踏板因慣性而連續(xù)轉動，騎車人便把雙腳抬起，放在車子前輪上方金屬橫梁上的一個“踏腳”上面，舒服而愜意。同時，米喬克斯還進一步改進了腳踏車的轉向裝置，用雙手車把代替了以前的方向舵，使騎車者能更加靈活方便地控制方向。

大小輪腳蹬驅動腳踏車的發(fā)明意義重大，這種離地騎行的創(chuàng)意絕對是自行車發(fā)展史上的一個里程碑，使腳踏車更加流行起來。就在此時，人們對腳踏車的材質進行了進一步的改進：車架和輪箍開始用實心鐵條制造，車輪采用鋼絲輻條拉緊車圈制造；鞍座則裝在不易彎曲的彈簧鋼帶上，取代了原來直接裝在硬梆梆車架上的裝配方法。大小輪腳踏車也促進了車閘的誕生，車子上有根纜繩連接右手把和后車輪上的緩沖墊，騎車人轉動車把把套，纜繩便會拉動緩沖墊，使之與輪箍摩擦。當然，這種車閘并沒有很強烈的制動效果，只能使車子慢慢地停下來。在腳踏車不斷改進后，許多年輕人開始熱衷于大小輪腳踏車運動，各式各樣的自行車比賽也擴大了大小輪腳踏車的影響力。

有輪胎的自行車

駕駛大小輪腳踏車需要比較高的技術，尤其上下車是比較困難的，稍不注意摔個頭破血流也是常有之事。1885年，英格蘭的機械工程師斯塔利以兩個一樣大小輪子的經典式設計，制造出名為“流浪者”的自行車，這種自行車首次采用橡膠的車輪。斯塔利不僅改進了自行車的結構，還改制了許多生產自行車部件用的機床，為自行車的大量生產、推廣和應用開辟了廣闊的前景，因此他被后人稱為“現代自行車之父”。三年后，斯塔利又生產出第一輛現代自行車——“安全自行車”。這種自行車的特點是采用菱形車架，使得車身有更高的強度，后輪用鏈條驅動，并通過前叉直接把握方向。它的車輪較小，便于上下車，騎車者坐在兩輪之間，也不會因為急剎車而翻倒。

1888年，蘇格蘭的獸醫(yī)鄧洛普又發(fā)明了充氣胎。鄧洛普是從醫(yī)治牛胃氣膨脹中得到啟示的。他把家中花園里用來澆水的橡膠管粘成圓形，打足了氣，裝在自行車輪子上，前往參加騎自行車比賽，居然名列前茅，這引起了人們極大的興趣。充氣輪胎增加了自行車的彈性，不會因路面不平而震動；同時大大提高了行車速度，增大了車輪與路面的摩擦力。這樣，就根本上改變了自行車的騎行性能，完善了自行車的使用功能。

現代自行車出現

雙輪等大小設計、后輪鏈條驅動以及充氣胎這三項發(fā)明，使真正意義上的現代自行車正式出現?？删驮凇鞍踩孕熊嚒卑l(fā)明之初，許多自行車車手并不愿意放棄早期的大小輪自行車。因為許多男性都喜歡騎大小輪自行車的那種冒險性，他們認為騎大小輪自行車需要專門的技巧和像騎兵那樣的勇氣。但隨著“安全自行車”的不斷改進，其高速便捷的特點最終還是贏得了這些騎行者的青睞。

安全型自行車不僅騎行方便，而且容易改變基本型。最有名的改型便是串列自行車。1890年，法國標致公司制造了一種串列自行車，其第二只鞍座裝在后輪上方，第二個騎手也另有一套腳蹬驅動裝置和車把、手閘裝置。此外，后車把通過鋼條與前車把相連。轉彎時，騎車者之一要喊“向左”或“向右”的口令來保證兩名車手向同一方向轉彎。串列自行車的成功設計開闊了設計師的思路，緊接著，標致公司又推出3座和4座的串列自行車。當然，多座串列自行車需要更加結實穩(wěn)定的車架。

對于自行車改進的方向，無外乎就是令它騎行時更加輕快便捷，這主要體現在變速系統和制動系統的改進。自行車變速裝置早在1888年便出現了，當時的變速自行車能登上大小輪自行車無法登上的斜坡。緊接著，變速裝置日新月異，變速手柄的改進使騎車者對自行車速度具有了更大的可控性。另一方面便是制動系統的更新，在20世紀出現了鉗形閘。鉗形閘是由兩塊橡膠閘皮分別與鉸接的金屬閘臂相連接而成。在騎車者捏緊閘把時，一根鋼繩拉動閘臂，并使閘皮與光滑的金屬車圈接觸，從而使車輪減速直到停止，而不會磨損輪胎或強烈磨損閘皮。騎車者通過使用前后鉗形閘就能像腳閘一樣立刻剎住自行車。這些改進都令自行車更加輕便安全，更加普及耐用。

整個20世紀，由于汽車的日益普遍，自行車一直處于緩慢發(fā)展狀態(tài)。時至今日，自行車已成為一大類產品，各式各樣的童車、載重車、輕便車、山地車、賽車、運動車、沙灘車等滿足著不同人的不同需求。采用的材料從鋼材到鋁合金、鈦合金、工程塑料和碳纖維復合材料等也令自行車更加輕巧而結實。自行車作為一種綠色交通工具，在環(huán)境危機和能源危機并存的21世紀，是很值得推廣應用的。

鏈接

自行車的最高紀錄

2008年，德國的君特?麥制造了世界上質量最輕的自行車，僅重3.1千克。

世界上最長的自行車長達28.1米——幾乎和一個籃球場的長度差不多。這輛自行車于2002年在荷蘭代爾夫特理工大學誕生。

1884～1887年，美國人托馬斯?史蒂芬騎著一輛大小輪自行車環(huán)游了世界，完成了有史以來第一次騎車環(huán)游世界的壯舉。

1995年，荷蘭自行車選手弗雷德?羅姆佩爾伯格以268.831千米/時的速度創(chuàng)下騎自行車最快紀錄。當時他的前方有一輛高速賽車，以此來減小空氣阻力。

【責任編輯】張小萌