Від геометрії - поєднання розмірів і кутів велосипеда - залежить дуже багато чого в його поведінці. Наприклад, стійкість, керованість, прохідність, динаміка розгону, ефективне гальмування, спуск з гори і підйом в гору, проходження крутих віражів, і можливість займатися крутим екстримом. У стародавні часи геометрія велосипеда жорстко і однозначно визначалося геометрією рами. Зараз зовсім не так. З появою передньої і задньої підвісок геометрія байка стала залежати і від них. Хід, жорсткість, демпфірування і налаштування амортизаторів змінюють геометрію і поведінку велосипеда прямо на ходу! Щоб не заглиблюватися в нетрі, а просто окинути густий ліс недбалим поглядом знавця, розглянемо основні моменти (дивись рис. Нижче).

А - підсідельна труба, B1 - підсідельна труба, В2 - ефективна довжина верхньої труби, С - нижні пір'я, R - зміщення вилки, Е - кут нахилу рульової труби, F - кут нахилу підсідельної труби, G - база, Н - стендовер, Т - викочування / виліт передньої вилки (Trail), Z - висота каретки

1. Кут нахилу підсідельної труби багато в чому задає посадку байкера і зручність обертання педалей: якщо труба стирчить вертикально, і каретка знаходиться точно під сідлом, педалювати незручно, нікуди дівати стегна. Цим же параметром визначається «развесовка» байка, розподіл навантаження на переднє і заднє колесо. Чим менше кут нахилу від горизонталі, тим більше навантаження на заднє колесо, і менше - на переднє. На крутому підйомі, якщо байкер сидить в сідлі, переднє колесо може повністю розвантажитися і втратити контакт з дорогою. Велосипедист ризикує перекинутися на спину. А на крутих спусках все відбувається з точністю навпаки. Переднє колесо завантажується, і, чим далі назад зміщений байкер, тим стійкіше велосипед, і менше ймовірність падіння через кермо. Вважається, що кут нахилу підсідельної труби в 73 градуси (плюс-мінус 1-2 градуси) забезпечує правильну, зручну посадку і розподіл навантаження. Цей кут точно підібраний для ідеального байкера з довжиною стегна 32 дюйма (813 мм). Для більшої зручності і підгонки байка до велосипедиста з індивідуальними зростанням, довжиною рук і ніг і т.д. можна замінити прямий підсідельний штир на вигнутий (Thomson). Або просто зрушити сідло вперед або назад. При правильно встановленому сідлі нога в нижньому положенні практично повністю розпрямляється.

2. Висота каретки визначає кліренс велосипеда - зазор між дорогою і педаллю, коли шатун опущений вертикально вниз. Занадто малий кліренс не дозволяє сильно нахиляти байк при швидкісному проходженні повороту, можна зачепитися педаллю або зірками системи за камінь, купину, корінь, прискорюючись на виході з віражу. Тому байки для різних стилів катання мають різну висоту каретки над землею, для DH і фрірайду каретку піднімають вище, на 34-36 см від землі. Як конкретний матеріалу пропонується Таблиця № 1, яку люб'язно надав Олексій Маджуга, де на прикладі велосипедів KONA показано, як змінюються розміри від призначення байка і стилю катання.

Крос-кантрі хардтейли

Крос-кантрі двухподвеси

Велосипеди бек-кантрі (трейловие байки)

Велосипеди для фрірайду із середнім ходом підвіски

Велосипеди для даунхілу

хід амортизаторів

100мм

100мм / 100мм

130мм / 130мм

150мм / 150мм

200мм / 203 мм

Висота кареточного вузла

31см

31,5см

31,5см

34,8см

35,8см

Кут рульової труби, градуси

69

68,5

68

66

64,5

Довжина колісної бази

106,4см

108,2см

110,7см

111,8см

114см

Примітка. У зв'язку з явним прогресом в пристрої і роботі амортизаційних вилок і задніх амортизаторів і створенням «стабільних платформ», хід амортизаторів в останні роки збільшився і, цілком можливо, збільшиться ще більше. Крім того, чим вище розташована каретка, тим вище треба піднімати сідло, тим більше стає висота велосипеда, вище розташовується центр ваги системи байк + байкер, що впливає на стійкість і керованість. На високому байці простіше зберігати рівновагу. При вході у віраж високого байка кут відхилення від вертикалі, необхідний для компенсації силою тяжіння відцентрової сили, що виникає від руху по колу (радіусу), буде МЕНШЕ, ніж у низького байка. Це випливає з самої елементарної геометрії. На високому велосипеді простіше ганяти по вузьких лісових сінглтрекам, його легше «укладати» в круті віражі. Повторимося: для проходження віражу на заданій швидкості і по заданому радіусу високий байк треба нахиляти убік на менший кут, ніж низький. Але при гальмуванні і спуску картина виходить зворотною. На крутих підйомах, спусках і при різкому гальмуванні переднім гальмом високий велосипед має більше шансів втратити рівновагу, перекинутися назад або перевернутися через кермо. Щоб зменшити цей шкідливий ефект, збільшують базу велосипеда - відстань між осями коліс. Заодно отримують велику м'якість і плавність ходу, байк менше підстрибує на вибоїнах, коренях і купинах. Але дліннобазний байк має більшу курсовою стійкістю і гірше вписується в круті віражі. При низькому розташуванні центра ваги і довгій колісній базі погіршується зчеплення шин з дорогою (грунтом), і при агресивному катанні колеса будуть пробуксовувати або йти в замет. Під час повороту корисно мати однакове зчеплення обох коліс з дорогою, значить, центр ваги повинен знаходитися посередині колісної бази. Для поліпшення керованості і маневреності доводиться «грати» з кутом нахилу рульової труби і зменшувати викочування переднього колеса (виліт, Trail).

3. Кут нахилу рульової труби відраховується від горизонталі. Відзначимо наступне: чим більше цей кут, чим ближче до вертикалі стоять пір'я вилки, тим швидше розганяється велосипед, тим краще вилка відпрацьовує дрібні нерівності дороги. І навпаки, чим кут менше, ніж більш полого (гостріше) розташовані пір'я вилки до поверхні, тим гірше динаміка і керованість, зате вилка легше проковтує великі вибоїни і купини, і вони менше впливають на рух байка. Якщо в крос-кантрі кут рульової зазвичай 71-69 градусів, а довжина колісної бази - 100-107 см, то в DH це співвідношення буде близько 64-65 градусів і 110-117 см (дивись Таблицю №1). Малий кут нахилу передньої вилки в поєднанні з великою довжиною пір'я, як у велочопперов, призводить до погіршення маневреності, ефективності управління, збільшення мінімального радіусу віражу і необхідності повертати кермо на більший кут. Вплив викочування вилки і кута нахилу рульової труби на байк можна подивитися в розділі «Стійкість і керованість».

4. Геометрія байка змінюється при роботі амортизації. У момент гальмування, коли байк «клює носом» при стисненні амортизаційної вилки, база зменшується. В результаті байк стає більш керованим, але менш стійким. Якщо навантажити важким тягарем багажник, або зменшити хід задньої підвіски (поставити більш короткий амортизатор) у двухподвеса, то ситуація зміниться на протилежну. Байк стане більш стійким, але їм буде важче управляти. Це напевно знайоме багатьом велотуристам. Уже з'явилися вже перші трейловие байки, геометрію яких можна змінювати прямо на ходу в широких межах. Наприклад, байк BIONICON EDISON. Заміна амортизаційної вилки і заднього амортизатора на більш довгі чи короткі впливає на стійкість і керованість байка. Це слід обов'язково враховувати. Більш детально ці моменти можна подивитися в розділах: «Стійкість і керованість» і «Геометрія для фрірайду».

5. Довжина верхньої труби визначається як відстань від осі кермової труби до осі підсідельного штиря. Ця довжина разом з довжиною виносу багато в чому визначає посадку велосипедиста. Крім того, вона впливає на «развесовку» велосипеда. Довга труба сприяє розвантаженню переднього колеса, через це можуть початися прослизання при поворотах. А коротка призводить до того, що коліна зачіпають кермо при педалюванні способом «танцівниця». Любителі крос-кантрі вибирають довгу трубу і довгий (100-130 мм) винос для отримання низької, розтягнутої посадки. Це ускладнює проходження повороту і подолання складних ділянок, але ж головна боротьба зазвичай відбувається на підйомах. Для швидкісного спуску і фрірайду поєднують злегка укорочену верхню трубу з коротким винесенням. Тому на схилі райдер зсувається далеко назад, чим забезпечує правильний розподіл навантаження між колесами. Крім того, додаткове завантаження переднього колеса, коли райдер злегка переміщений вперед, допомагає проходити технічні ділянки.

6. Нахил верхньої труби задає, перш за все, висоту стендовера - відстані від верхньої труби рами до землі, і величину безпечної відстані від життєво важливих органів байкера до верхньої труби рами. Це дуже важливо в екстремальних видах спорту. Крім того, при зменшенні висоти рами зростає її жорсткість і міцність, що грає важливу роль в стрибкових дисциплінах і жорсткому фрирайде. Останнім часом занижена верхня труба використовується в шосейних і кросових велосипедах. Це дозволяє зменшити кількість розмірів випускаються рам і їх вага.

7. Довжина нижніх пір'я визначається по паралельній землі лінії, що проходить від осі каретки до осі задньої втулки. Довжина нижніх пір'я впливає на розподіл ваги і динаміку байка, при цьому неважливо, сидить байкер в сідлі або стоїть на педалях. Коли байкер встає з сідла, нахил підсідельною труби вже не впливає на розподіл навантаження між колесами. Короткі пір'я навантажують заднє колесо і збільшують його зчеплення з грунтом, а також роблять задній трикутник більш компактним, підгорнутим і жорстким. Байк легше піднімається в гору, швидше проходить повороти і розганяється. У прогулянкових велосипедів і турингов база зазвичай збільшена, і задній трикутник розтягнутий. Це погіршує динаміку і вимагає більшої витрати енергії для того, щоб забратися в гору. Але на це доводиться йти, щоб розмістити на багажнику великий і об'ємний велорюкзак (штани), і не зачіпати його п'ятами при обертанні педалей. І ще пару слів про відмінності в геометрії байків для різних стилів катання. Чим гостріше байк «заточений» під швидкісний спуск і жорсткий фрірайд, тим довше хід його амортизаторів, гостріше кут рульової труби, більше колісна база і вище кареточний вузол. Байк для дерта має вкорочений підсідельну трубу, занижений стендовер і короткий винос. Це корисно для безпеки і зручності райдера при виконанні стрибків і трюків і для більшої міцності рами.

Юрій Разін. PS. Висловлюю подяку Олексію Маджуга за цінні поради та рекомендації щодо особливостей геометрії сучасних байків.

20 травня 2009 виходить в світ друге видання книги Сучасний Велосипед. Книга сильно перероблена і оновлена. Але обкладинка без змін. У Петербурзі книгу можна буде купити в мережі магазинів Буквоїд, а також в велосипедних магазинах міста, а в регіонах ви зможете її замовити через інтернет магазин www.tuloma.ru