姚丁楊

中國(guó)古代神話中哪吒的風(fēng)火輪，反映了古人對(duì)簡(jiǎn)便交通工具的向往和追求。自行車(chē)可謂是“現(xiàn)實(shí)版”的風(fēng)火輪。它是一種經(jīng)濟(jì)、靈活、無(wú)污染、“門(mén)到門(mén)”的交通工具，自從200多年前誕生至今，已遍布到世界的每個(gè)角落。

自行車(chē)雛形——滾動(dòng)木馬

關(guān)于自行車(chē)裝置的最早設(shè)想出現(xiàn)在歐洲的文藝復(fù)興時(shí)期。1484年，偉大的意大利藝術(shù)家和發(fā)明家達(dá)?芬奇以他超凡的想象力，在一個(gè)練習(xí)本上用繪畫(huà)的形式創(chuàng)作了一幅“自行車(chē)”圖。這種車(chē)子有把手、鞍座和兩只輪子，并可看出它是由一個(gè)腳蹬鏈條裝置驅(qū)動(dòng)的?？上В_(dá)?芬奇并沒(méi)有按照草圖，制造出他構(gòu)想的自行車(chē)。

直至1791年夏季的一天，在法國(guó)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(jìn)入人們的視野，自行車(chē)的歷史才正式開(kāi)啟。希拉克是將一種用于娛樂(lè)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(lái)帶動(dòng)木馬前進(jìn)。為了保持身體的平衡，希拉克在車(chē)架上設(shè)計(jì)了一個(gè)車(chē)把。這種“滾動(dòng)木馬”很快便受到王族男士們的喜愛(ài)。不久后，巴黎市區(qū)的街道上和郊外的田野上便處處可見(jiàn)騎著“滾動(dòng)木馬”玩耍的人們。那些貴族男士還開(kāi)始舉辦騎木馬的比賽。這種“滾動(dòng)木馬”是自行車(chē)最早的雛形。

騎這種木馬的一個(gè)重大問(wèn)題便是它不能轉(zhuǎn)彎，只能直線行駛。1809年，一位名叫德拉伊斯的德國(guó)男爵成功改進(jìn)了“滾動(dòng)木馬”。德拉伊斯是一位林務(wù)官，他經(jīng)常使用“滾動(dòng)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(zhuǎn)彎時(shí)需要搬來(lái)搬去，很不方便。為了解決“滾動(dòng)木馬”的轉(zhuǎn)向問(wèn)題，德拉伊斯用一個(gè)三角形的木架子與前輪兩側(cè)相連接，然后再把它與主車(chē)架用螺栓連接在一起，進(jìn)而形成了一個(gè)方向舵裝置。這種方向舵能使前輪向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)，從而令騎行者靈活轉(zhuǎn)彎，避開(kāi)路上的各種障礙。德拉伊斯為自己成功改進(jìn)“滾動(dòng)木馬”感到十分高興，他為自己的發(fā)明舉行了慶祝會(huì)，并開(kāi)始走訪各地向人們展示自己的“能轉(zhuǎn)向的木馬輪”。據(jù)說(shuō)，由于德拉伊斯發(fā)明“能轉(zhuǎn)向的木馬輪”還從來(lái)訪的俄國(guó)沙皇亞歷山大一世那里得到了一顆鉆石作為獎(jiǎng)賞。

二輪腳踏車(chē)的出現(xiàn)

1821年，英格蘭人戈姆伯茲設(shè)計(jì)制造了一輛手腳聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的二輪腳踏車(chē)。他把一根齒條裝在轉(zhuǎn)向車(chē)把的支承架上，還在車(chē)輪中心處裝了一只木制小齒輪，這只齒輪稱(chēng)為傳動(dòng)齒輪。在車(chē)把向后拉時(shí)，齒條就轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)齒輪和車(chē)輪。每拉一次后，車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)能自動(dòng)地把傳動(dòng)齒輪往里推，與齒條脫開(kāi)，并使車(chē)把返回原來(lái)靠前的位置上，便于再往后拉。駕駛這種腳踏車(chē)還是挺有趣的，我們可以想象一下騎車(chē)者雙臂猛烈地前后往復(fù)推拉車(chē)把，雙腳在地面上奔跑的景象。這種腳踏車(chē)在19世紀(jì)30年代被廣泛應(yīng)用在郵政部門(mén)，它確實(shí)大大提高了郵件傳遞的速度。

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

大小輪腳蹬驅(qū)動(dòng)腳踏車(chē)的發(fā)明意義重大，這種離地騎行的創(chuàng)意絕對(duì)是自行車(chē)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，使腳踏車(chē)更加流行起來(lái)。就在此時(shí)，人們對(duì)腳踏車(chē)的材質(zhì)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)：車(chē)架和輪箍開(kāi)始用實(shí)心鐵條制造，車(chē)輪采用鋼絲輻條拉緊車(chē)圈制造；鞍座則裝在不易彎曲的彈簧鋼帶上，取代了原來(lái)直接裝在硬梆梆車(chē)架上的裝配方法。大小輪腳踏車(chē)也促進(jìn)了車(chē)閘的誕生，車(chē)子上有根纜繩連接右手把和后車(chē)輪上的緩沖墊，騎車(chē)人轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)把把套，纜繩便會(huì)拉動(dòng)緩沖墊，使之與輪箍摩擦。當(dāng)然，這種車(chē)閘并沒(méi)有很強(qiáng)烈的制動(dòng)效果，只能使車(chē)子慢慢地停下來(lái)。在腳踏車(chē)不斷改進(jìn)后，許多年輕人開(kāi)始熱衷于大小輪腳踏車(chē)運(yùn)動(dòng)，各式各樣的自行車(chē)比賽也擴(kuò)大了大小輪腳踏車(chē)的影響力。

有輪胎的自行車(chē)

駕駛大小輪腳踏車(chē)需要比較高的技術(shù)，尤其上下車(chē)是比較困難的，稍不注意摔個(gè)頭破血流也是常有之事。1885年，英格蘭的機(jī)械工程師斯塔利以兩個(gè)一樣大小輪子的經(jīng)典式設(shè)計(jì)，制造出名為“流浪者”的自行車(chē)，這種自行車(chē)首次采用橡膠的車(chē)輪。斯塔利不僅改進(jìn)了自行車(chē)的結(jié)構(gòu)，還改制了許多生產(chǎn)自行車(chē)部件用的機(jī)床，為自行車(chē)的大量生產(chǎn)、推廣和應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景，因此他被后人稱(chēng)為“現(xiàn)代自行車(chē)之父”。三年后，斯塔利又生產(chǎn)出第一輛現(xiàn)代自行車(chē)——“安全自行車(chē)”。這種自行車(chē)的特點(diǎn)是采用菱形車(chē)架，使得車(chē)身有更高的強(qiáng)度，后輪用鏈條驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)前叉直接把握方向。它的車(chē)輪較小，便于上下車(chē)，騎車(chē)者坐在兩輪之間，也不會(huì)因?yàn)榧眲x車(chē)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(lái)澆水的橡膠管粘成圓形，打足了氣，裝在自行車(chē)輪子上，前往參加騎自行車(chē)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(chē)的彈性，不會(huì)因路面不平而震動(dòng)；同時(shí)大大提高了行車(chē)速度，增大了車(chē)輪與路面的摩擦力。這樣，就根本上改變了自行車(chē)的騎行性能，完善了自行車(chē)的使用功能。

現(xiàn)代自行車(chē)出現(xiàn)

雙輪等大小設(shè)計(jì)、后輪鏈條驅(qū)動(dòng)以及充氣胎這三項(xiàng)發(fā)明，使真正意義上的現(xiàn)代自行車(chē)正式出現(xiàn)?？删驮凇鞍踩孕熊?chē)”發(fā)明之初，許多自行車(chē)車(chē)手并不愿意放棄早期的大小輪自行車(chē)。因?yàn)樵S多男性都喜歡騎大小輪自行車(chē)的那種冒險(xiǎn)性，他們認(rèn)為騎大小輪自行車(chē)需要專(zhuān)門(mén)的技巧和像騎兵那樣的勇氣。但隨著“安全自行車(chē)”的不斷改進(jìn)，其高速便捷的特點(diǎn)最終還是贏得了這些騎行者的青睞。

安全型自行車(chē)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(chē)。1890年，法國(guó)標(biāo)致公司制造了一種串列自行車(chē)，其第二只鞍座裝在后輪上方，第二個(gè)騎手也另有一套腳蹬驅(qū)動(dòng)裝置和車(chē)把、手閘裝置。此外，后車(chē)把通過(guò)鋼條與前車(chē)把相連。轉(zhuǎn)彎時(shí)，騎車(chē)者之一要喊“向左”或“向右”的口令來(lái)保證兩名車(chē)手向同一方向轉(zhuǎn)彎。串列自行車(chē)的成功設(shè)計(jì)開(kāi)闊了設(shè)計(jì)師的思路，緊接著，標(biāo)致公司又推出3座和4座的串列自行車(chē)。當(dāng)然，多座串列自行車(chē)需要更加結(jié)實(shí)穩(wěn)定的車(chē)架。

對(duì)于自行車(chē)改進(jìn)的方向，無(wú)外乎就是令它騎行時(shí)更加輕快便捷，這主要體現(xiàn)在變速系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)。自行車(chē)變速裝置早在1888年便出現(xiàn)了，當(dāng)時(shí)的變速自行車(chē)能登上大小輪自行車(chē)無(wú)法登上的斜坡。緊接著，變速裝置日新月異，變速手柄的改進(jìn)使騎車(chē)者對(duì)自行車(chē)速度具有了更大的可控性。另一方面便是制動(dòng)系統(tǒng)的更新，在20世紀(jì)出現(xiàn)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(chē)者捏緊閘把時(shí)，一根鋼繩拉動(dòng)閘臂，并使閘皮與光滑的金屬車(chē)圈接觸，從而使車(chē)輪減速直到停止，而不會(huì)磨損輪胎或強(qiáng)烈磨損閘皮。騎車(chē)者通過(guò)使用前后鉗形閘就能像腳閘一樣立刻剎住自行車(chē)。這些改進(jìn)都令自行車(chē)更加輕便安全，更加普及耐用。

整個(gè)20世紀(jì)，由于汽車(chē)的日益普遍，自行車(chē)一直處于緩慢發(fā)展?fàn)顟B(tài)。時(shí)至今日，自行車(chē)已成為一大類(lèi)產(chǎn)品，各式各樣的童車(chē)、載重車(chē)、輕便車(chē)、山地車(chē)、賽車(chē)、運(yùn)動(dòng)車(chē)、沙灘車(chē)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(fù)合材料等也令自行車(chē)更加輕巧而結(jié)實(shí)。自行車(chē)作為一種綠色交通工具，在環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)并存的21世紀(jì)，是很值得推廣應(yīng)用的。

鏈接

自行車(chē)的最高紀(jì)錄

2008年，德國(guó)的君特?麥制造了世界上質(zhì)量最輕的自行車(chē)，僅重3.1千克。

世界上最長(zhǎng)的自行車(chē)長(zhǎng)達(dá)28.1米——幾乎和一個(gè)籃球場(chǎng)的長(zhǎng)度差不多。這輛自行車(chē)于2002年在荷蘭代爾夫特理工大學(xué)誕生。

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

1995年，荷蘭自行車(chē)選手弗雷德?羅姆佩爾伯格以268.831千米/時(shí)的速度創(chuàng)下騎自行車(chē)最快紀(jì)錄。當(dāng)時(shí)他的前方有一輛高速賽車(chē)，以此來(lái)減小空氣阻力。

【責(zé)任編輯】張小萌