Từ thuở xa xưa,
con người đã biết dùng ngựa để giúp mình di chuyển. Khi con người chế được bánh
xe, người ta dùng ngựa để kéo xe; và xe ngựa có thể chở được nhiều người, nhiều
vật dụng. Cho đến một ngày có người nảy ra ý tưởng “không tuỳ thuộc vào
ngựa nữa” và “thách đố việc chế chiếc xe chạy bằng sức người”. Năm 1696, Bác sĩ
Elie Richard (La Rochelle, Pháp quốc) vẽ kiểu xe 4 bánh, chạy bằng sức người,
như trong hình bên phải.
Người ngồi
phía trước là xà ích, lái xe bằng cách dùng 2 giây thừng để quay 2 bánh trước.
Người đứng phía sau “đạp” lên 2 thanh gỗ để quay bánh xe phía sau (cử động lên-xuống
của hai thanh gỗ được chuyển thành cử động quay bánh xe). Thoạt nhìn, cách chế
biến này giống cách chế biến của loại xe hơi trong các thế kỷ trước (bánh xe
trước để lái, bánh xe sau để đẩy). Một điểm đáng chú ý là xe ngựa có thể chỉ cần
có 2 bánh vì ngựa được dùng làm điểm tựa thứ ba để giúp cho xe được cân bằng.
Thiếu ngựa, xe phải có ít nhất 3 bánh để cân bằng (một điều đúng cho mãi đến những
ngày gần đây). Vì vậy mà phát minh chiếc xe đạp với chỉ có 2 bánh quả là một đột
phá vĩ đại.
|
Chiếc xe đạp đầu tiên thật ra không phải là xe đạp mà là xe “đi” (velocipede) làm bằng gỗ, do Nam tước Karl Drais sáng chế năm 1817 (200 năm trước!). Xe này lợi dụng trớn lúc xe chạy, nên người xử dụng không cần phải liên tục cử động đôi chân. Tương truyền chiếc xe “đi” này đạt được tốc độ 14 km/ giờ (mau hơn tốc độ đi bộ trung bình gấp 3 lần ). Đến thế kỷ thứ 19, người ta chế xe kéo, chạy bằng sức người. Chiếc xe kéo trong hình bên phải xuất hiện trong Exposition Universelle de Paris, năm 1889. |
|
Cũng trong thế kỹ 19, xe đạp thay hình đổi dạng rất nhiều ;
thí dụ như năm 1879, xe đạp
có thêm dây “sên” (chaine), năm 1890, xe gắn
máy đầu tiên ra đời, … với các loại xe đạp1 bánh, 2 bánh, 3 bánh. | 
 |
|
  |
|
Thế kỷ 20 chứng kiến nhiều mốc lịch
sử ngoạn mục của xe đạp, thí dụ như năm 1924 với “xe hơi/đạp” (velocar), năm 1956 với cuộc đua xe BMX đầu tiên, năm 1979 với kỷ lục đầu tiên chạy xe đạp với vận tốc 81.8 cây số/giờ, năm 1984 với cuộc thi xe đạp 1 bánh đầu tiên tại New York, … Thế kỷ 21 chứng kiến thêm nhiều biến chuyển mới của xe đạp, càng ngoạn mục hơn. Tạm thời, xin mời xem kỷ lục chạy xe đạp bằng sức người với tốc độ 133.78 cây số/giờ, năm 2013. Từ ngày xe đạp xuất hiện, nhiều người tò mò không biết tại sao chiếc xe đạp hai bánh lại có thể “tự” cân bằng được với chỉ hai điểm tựa (còn với xe một bánh thì càng khó hiểu hơn!). Cách diễn giải đơn giản nhất là: người lái giúp xe cân bằng, bằng cách cử động thân mình, tay chân như người làm xiếc. |
 |
 |
Nếu người lái “cứng như khúc gỗ” thì không thể tự mình giữ cân bằng cho xe được. Trẻ con học lái xe đạp hiểu được điều này và khám phá rằng chúng có thể tập luyện kỹ năng giữ cân bằng. Cách lý giải này nghe cũng có lý và có thể áp dụng ngay cả cho xe một bánh (unicycle). Thêm một điều ai cũng biết là xe chạy càng mau thì càng dễ cân bằng, theo nguyên lý của con quay (gyroscopic effect).
Nếu chiếc xe đạp hai bánh chỉ có thể chạy thẳng (mà không thể chạy theo đường cong được) thì xe đạp không hữu dụng cho lắm; vì vậy người ta phải chế xe có thể lái được bằng bánh trước, hoặc bằng bánh sau. Thông thường thì một bánh xe dùng để đẩy và một bánh xe dùng để lái (trong khi người xử dụng xe một bánh chỉ có thể “lái” xe bằng cách nghiêng mình về hướng mình muốn “đi”). Cách chế biến xe đạp theo lối này cũng tương tự như cách chế tạo xe hơi trong những thế kỹ trước (bây giờ các loại xe hơi nhà thường dùng front wheel drive – bánh xe trước vừa dùng để kéo xe, vừa dùng để lái xe). Ít ai biết rằng chính bánh xe (để lái) giúp tạo cân bằng cho xe ! |
 |
Người Việt từng gọi xe đạp là “con ngựa sắt”; nhưng có người lại dùng xe đạp làm xe thồ (cho nên cũng có thể gọi xe đạp là “con bò sắt”!). Trong chiến tranh Việt-Pháp ở giữa thế kỷ trước, người ta dùng xe đạp (thồ) để chuyển khí giới, đạn dược … trên các đường núi non hiểm trở. . Thành tích cao nhất mà người ta có thể “thồ” được trên 1 chiếc xe đạp là 325 kg! Trong vòng 200 năm nay người ta không ngừng nghiên cứu về nguyên lý của xe đạp, dùng Toán học lẫn thí nghiệm, nhằm mục đích tìm hiểu và cải thiện cách chế biến xe đạp. Mời bạn xem một video clip ngoạn mục về việc xe đạp không người lái, tự cân bằng, do Đại học Cornell thực hiện. Gần đây, cứ 3 năm một lần, các nhà nghiên cứu lại tạo dịp để gặp gỡ nhau qua Bicycle & Motorcycle Dynamics Symposium. Lần cuối cùng, họ gặp nhau vào tháng 9 năm 2016 tại Đại học Wisconsin-Milwaukee; các bài thuyết trình được lưu lại trong Proceedings of the 2016 Bicycle and Motorcycle Dynamics Conference. Ai không quan tâm đến các chi tiết kỹ thuật, và chỉ muốn biết các điểm căn bản, có thể vào thăm Bicycle and motorcycle dynamics. Theo đà tiến hoá của kỹ thuật, và song hành với xe hơi chạy bằng điện, xe đạp điện xuất hiện trên thị trường càng ngày càng nhiều, càng được cải tiến, càng đẹp và rẽ hơn. |
|
Chiếc xe đạp điện trong hình bên trái dùng pin lithium 36v 12ah, hỗ trợ bằng inverter generator (để dùng khi xe hết pin), công xuất 350w, bánh xe trước có dàn nhún (hydraulic suspension), có thể chạy trong vòng 70 cây số sau mỗi lần nạp điện đầy đủ, có hệ thống báo động (anti-theft alarm); giá bán khoảng USD 320/chiếc, hoặc USD 250/chiếc nếu mua nhiều. Với cùng giá tiền, mình cũng có thể mua được một chiếc xe mô tô điện, như trong hình bên phải, dùng pin acid 48v 20ah, công xuất 350w, thắng dĩa và dàn nhún trong bánh xe trước, tốc độ tối đa 50 cây số/giờ và có thể chạy trong vòng 90 cây số sau mỗi lần nạp điện đầy đủ! | 
|
|
Để tiện di chuyển xe đạp khi không dùng, người ta lại sáng chế nhiều kiểu xe đạp có thể gập lại được (foldable bikes). | 
|
Muốn mua xe đạp điện loại có thể gập lại được ư? Chuyện nhỏ !
Bạn có thể mua chiếc xe trong hình bên phải, với giá USD 360 (nếu mua ít nhất 10 chiếc): pin lithium 36v 8ah, 250w, tốc độ tối đa 25 cây số/giờ, chạy trong vòng 40 cây số sau mỗi lần nạp điện đầy đủ. |
|
|
|
Sau bao nhiêu năm “cưỡi” xe đạp, lúc gần đây người ta đã cải thiện cách “chạy” xe đạp bằng cách “nằm” đạp xe để đỡ đau lưng và giữ trọng tâm của xe gần với mặt đường hơn. Loại xe đạp “nằm” này (recumbent bike) có thể đạp thẳng bánh trước, hoặc đạp bánh sau, như trong 2 hình bên cạnh. Nếu bạn dư thời giờ và muốn tự minh biến chiếc xe đạp thường thành xe đạp điện, bạn có thể xem các video clip sau đây : • Dùng motor điện cạ bánh xe, giống như xe vélo Solex; • Dủng motor điện quay bánh xe, điều khiển mở/tắt từ tay lái (handle bar); • Dùng conversion kits. |
 |
Ai thích tìm tòi các phát minh cận đại về xe đạp, có thể
xem các video clip sau đây :
Ngoạn mục nhất có lẽ là chiếc xe đạp điện không
người lái, không bao giờ ngả, không đụng vào những thứ không nên đụng, có thể tự
chạy đến địa chỉ được yêu cầu, an toàn đến nỗi người ta có thể an lòng giao trẻ
nhỏ cho các chiếc xe đạp này; xin mời xem The self-driving bicycle in the Netherlands.
Nếu bạn ráng tập đi
xe đạp, nhưng mãi vẫn không thành công, thì mời bạn xem anh chàng robot tí hon biểu diễn chạy
xe đạp, thành thạo như người thật. Đầu năm 2017, công ty Boston Dynamics đã trình
làng Handle, một robot di
chuyển bằng 2 bánh xe, trên đường bằng phẳng, hay trên đường dốc, “bước” xuống
nấc thang, có thể nhảy lên cao, nâng vật nặng 100 lbs dễ dàng. 2 bánh xe trong
Handle có cùng 1 trục quay (trong khi trục quay của 2 bánh xe đạp song song với
nhau, khi xe chạy thẳng). Handle làm người viết liên tưởng đến Segway.
|
Chiếc Segway trong hình bên trái có thể đạt tốc độ 10 cây số/giờ, dùng pin Lithium 36v 4.4ah, có đèn soi sáng phía trước, có fob để tắt/mở, có thể gói gọn gàng trong túi xách và giá bán năm 2017 là £185 (=USD 240). Nếu bạn sợ, không dám đứng để “chạy” Segway, bạn có thể ngồi để chạy Segway! Nếu bạn không có thời giờ, hoặc không đủ điều kiện, để làm thêm bộ phận kéo Segway, bạn có thể mua Hoverseat. Cái tiện lợi của Hoverseat là bạn có thể tháo/ráp nó dễ dàng và có thề cất nó cùng với Segway trong xe hơi của bạn, gọn gàng. Thật ra, tuy chỉ có 2 bánh xe, Segway rất an toàn, bạn không cần phải sợ ngả. |
|
Sau 200 năm, chiếc
xe đạp đã thay hình đổi dạng rất nhiều. Trong thời điểm hiện tại, xe đạp không hẳn
là 1 công cụ cần thiết cho việc di chuyển nữa. Tuy nhiên, Hà Lan cho đến nay vẫn
là xứ có nhiều người dùng xe đạp để di chuyển nhất (và có thể sẽ tiếp tục dùng
xe đạp nhiều nhất); trong khi ở các xứ khác trong Âu châu hay trong Bắc Mỹ người
ta dùng xe đạp như 1 phương tiện thể dục, giải trí … cho các chuyến đi gần. Hiện
giờ trong các châu khác, chỉ có người nghèo dùng xe đạp để làm phương tiện di
chuyển; người khá giả hơn thích chuộng xe “đạp” điện, xe mô tô … Trong tương
lai, có thể xe đạp (không dùng điện trợ lực) sẽ từ từ khuất dạng, nhường chỗ
cho các loại “xe hai bánh” không cần chạy bằng sức người, với nhiều tính năng
điện tử giúp người xử dụng được thoải mái hơn; và hai bánh xe không còn là “bánh
trước, bánh sau” nữa mà sẽ là “bánh trái, bánh phải” (như trong Segway, Handle).
Những lời tiên đoán như vậy chỉ dựa vào lối suy nghĩ đơn giản, khi điện năng sẽ
lấy từ năng lượng mặt trời và giá điện càng ngày càng rẻ, thì “tội gì mà đạp,
cho phí sức”! Nhưng, nếu không muốn "đạp", thì bạn vẫn có thể vừa tập chạy bộ (treadmill) vừa di chuyển với chiếc Lopifit như trong hình bên dưới. Muốn thật sự nhìn về tương lai, có lẽ mình nên nghe Tiến sĩ, Bác
sĩ Peter Diamandis thuyết trình trong World
Government Summit năm 2014.
Mời xem thêm
