Vehicul cu motor uman

Un vehicul uman sau HPV este un vehicul condus de puterea musculară umană. Vehiculele cu funcționare umană pot fi terestre, de apă, aeriene sau chiar subacvatice. Utilizarea propulsiei umane combinată cu un vehicul a făcut posibilă dezvoltarea unui mod de transport cu creștere rapidă la nivel internațional.

Istoric

Cele mai vechi forme de vehicule terestre cu propulsie umană pot fi urmărite până la apariția roții de câteva milenii î.Hr. Camioane de transport sunt încă utilizate în prezent, forma cea mai raspandita de diavoli sau roabe . Pe apă, canoe și-au arătat rapid calitățile pentru transport și pentru călătorii de descoperire a lumii. În antichitate, galerele foceene precum pentecontereul și-au demonstrat eficacitatea în transportul maritim și militar. Vehiculele aeronautice apar la sfârșitul XIX - lea  secol și sunt , în esență programe de cercetare științifică la o lucrare de reflecție și de a folosi puterea redusă.

Creată în anii 1930 în Franța , în jurul lui Charles Mochet și a lui velocar și biciclete-vélocar, bicicletele culcate au reapărut în anii 1970 în Statele Unite în perioada crizelor petroliere. Cercetările efectuate în această perioadă de universitățile americane arată că bicicletele culcate echipate cu un carenaj aerodinamic pot atinge viteze comparabile cu automobilele ( 130,6  km / h pe plat în 2002) și mult mai mari decât cele ale bicicletelor. Cu toate acestea, datorită unei reglementări tehnice foarte rigide care interzice modificările radicale aduse bicicletei, Uniunea Internațională a Ciclismului nu validează aceste noi înregistrări. Asociația Internațională a vehiculelor de propulsie umană  (în) (IHPVA, International Human Powered asociere Vehicle ) a fost fondată în 1976 pentru a satisface această necesitate. Termenul „vehicul alimentat de om” este apoi utilizat pentru a permite utilizarea tuturor formelor de biciclete. Astfel, HPV-urile includ biciclete culcate, tricicluri, biciclete cu canotaj, tandemuri  etc.

Din anii 1980 în Olanda și Danemarca , HPV a apărut în Europa sub formă de biciclete culcate și velomobile ca o alternativă ecologică la mașină.

În Franța, abia în 1991 a apărut crearea asociației Franța-HPV (afiliată IHPVA), ale cărei demonstrații abia începeau să iasă din confidențialitate (organizarea campionatelor mondiale în 2006 în Haute-Loire).

Infrastructură

Rețeaua franceză de piste ciclabile , căi verzi și piste ciclabile totalizează în 2005 mai mult de 21 000  km .

În 2018, un raport al lui R. Cochard, secretar general al Chambre Syndicale Nationale du cycle et du motocycle, arată progresul infrastructurilor în Europa și nevoile încă necesare pentru dezvoltarea celui mai utilizat mod de transport: bicicleta!

În domeniul maritim și fluvial, dezvoltarea economică a VHP s-a adaptat corpurilor de apă.

Multe linii de cale ferată dezafectate se transformă treptat în căi verzi pentru cicluri.

Interese economice

În 2018, orașele Franței investesc din ce în ce mai mult în facilități de ciclism și sunt încurajate de stat să facă acest lucru.

La nivel european, studiile arată rentabilitatea, pentru municipalități, a investițiilor în infrastructura de ciclism.

Orașul Nisa a anunțat pe 12 octombrie 2018 un plan de biciclete pentru 2020 cu obiectivul de a elimina 800 de autobuze, de a pune la dispoziție benzile de autobuz pentru VHP și de a investi 500.000 de euro pe an în noi benzi de circulație rezervate VHP.

Studiile , În 2018, arată un interes real pentru orașe în investițiile în infrastructură și în primirea turiștilor care practică HPV. Economia locală din jurul căilor verzi se dezvoltă (meșteșuguri, gastronomie, excursii, practică în natură).

Caisse des Dépôts estimează posibilele repercusiuni la 30.000 de euro pe kilometru și pe an.

Bicicleta este unul dintre cele mai dezvoltate moduri de transport din lume. Gracq (Grupul de cercetare și acțiune de zi cu zi Bicicliști) rapoarte dintr - un studiu american de Johns Hopkins University (Baltimore) , în 2016 un număr de mai mult de 580 de milioane de biciclete din lume. Rămâne dificil de estimat numărul de biciclete din lume, alte studii prezic 800 de milioane în 2015 și probabil estimează mai mult de 2 miliarde de biciclete în lume.

Interese ecologice

Unele mari orașe europene au arătat în 2018 eficiența investițiilor făcute în domeniul ecomobilității. Copenhaga și Amsterdam stabilesc recorduri cu 41% din populație care circulă zilnic cu bicicleta.

Tipuri de propulsie

Mărimi tehnologice

Energia pe care o poate produce un om este foarte limitată. Pentru a determina puterea, trebuie luate în considerare mai multe elemente, cum ar fi rezistența la frecare (exemplu: roata bicicletei la sol), rezistența la aer sau la apă ( aerodinamică sau hidrodinamică sau ambele) și rezistența la gravitație .

Puterea, energia, eficiența, dimensionarea

Hrana ființei umane (faptul că se hrănește singur) îi permite să acumuleze sub diferite forme în corpul său o energie care poate fi transformată, dacă este necesar, în energie musculară de către intermediarul mușchilor. Cu toate acestea, doar o parte din această energie musculară va fi utilizată pentru propulsie. Această observație duce la conceptul de randament.

În procesul de transformare a energiei stocate în corp în energie musculară, intervin mai mulți parametri externi (temperatură, umiditate, soare, altitudine) precum și parametri „interni” precum starea psihologică sau parametrii specifici ergonomiei.poziția vehiculului. La fel, gândirea (munca creierului) și vorbirea consumă multă energie. Indiferent de aceste dificultăți practice în producerea de energie, limita de bază este energia maximă pe care o poate produce mușchiul. Consumul de oxigen este un instrument de măsurare a energiei consumate de o persoană (cantitatea de oxigen ars de fibrele musculare fiind legată de energia efectiv produsă, cel puțin pentru o persoană într-o stare dată de formă). MAP (Puterea Aerobă Maximă, VO2max ) se obține astfel în timpul unui test de efort prin pedalare (rețineți că acest MAP nu ia în considerare parametrii externi, vorbirea sau starea psihologică: depășirea de sine ).

Puterea umană

Un ordin de mărime al puterii umane este de aproximativ 200 de wați pentru un efort constant de pedalare. Acest ordin de mărime poate ajunge totuși la 900 de wați în timpul unui efort instantaneu de câteva secunde.

Pentru propulsia cu pedale, oamenii de știință par să fie de acord cu o putere medie pentru un ciclist antrenat de 200 de wați în rezistență.

Puterea pe care o poate oferi un om bine antrenat depinde într-adevăr foarte mult de durata efortului său: Dacă un atlet bine antrenat poate furniza 736 wați (1 CP sau putere ) timp de o jumătate de minut, pentru un efort de 5 minute, noi nu poate aștepta decât 400 de wați de la el. De exemplu, producătorii de aeronave cu propulsie umană se așteaptă la o putere de decolare de 300 de wați și 200 până la 250 de wați pentru zborul la nivel. În ciclismul profesional, pragul de putere suspect pentru o urcare pe deal este de 410 wați.

Această cifră de 200  W oferă o primă referință a puterii disponibile pentru vehiculul care urmează să fie construit. Cu toate acestea, în competiție, vehiculul poate fi construit și în jurul puterii maxime pe care șoferul o poate furniza pentru o durată mai scurtă.

Aerodinamica și hidrodinamica

Vehiculele care se deplasează în aer (departe de sol) și în apă adâncă obțin performanțe mai bune adoptând, pentru fuzelajul lor (habitaclul lor), forma corpului cu o rezistență mai mică .

Eficiență, dimensionare

Pentru a face comparații în ceea ce privește eficiența mecanismelor de propulsie, noul submarin Omer 11 are, de exemplu, trei sisteme de propulsie diferite interschimbabile, ceea ce face posibilă evaluarea eficienței unui sistem de propulsie complet. (propria sa putere) și aceeași formă hidrodinamică. Astfel de sisteme vor face posibilă stabilirea unor comparații și stabilirea liniilor de cercetare care urmează a fi urmărite în ceea ce privește sistemele de propulsie.

Biomimetic

Biomimetic și bioinspiration sunt tot mai folosite în cercetarea HPV pentru a optimiza eficiența lor de conversie.

Festivități

Interesul cetățenilor pentru acest mod de transport este dovedit de organizarea multor festivități, fie că este generalist, cum ar fi celebrul Om arzător, unde orașul efemer acceptă doar prezența HPV, sau în timpul curselor nebunești, cum ar fi cursele cu săpunuri . În Franța, Gérard Feldzer evidențiază HPV-urile în timpul festivalurilor de transport, în special la Grand Palais din Paris în 2005, cu prezența a trei baloane cu mușchi. World Naked Nude Bike Ride ( evenimente internaționale ciclo-nudiste ) sunt prezente în multe țări; este o formă originală de activism care folosește moduri de transport care respectă mediul nostru.

În cultură

Cântecul internațional va onora bicicleta cu Freddie Mercury în 1978, care, pentru a ilustra coperta singurei Bicycle Race , va oferi o cursă de biciclete cu 65 de femei goale.

Yves Montand interpretează celebra piesă La Bicyclette lansată în 1968 la Olympia . În 1947, Bourvil juca deja cuvintele ciclist și jupon în piesa À bicyclette .

Scena cultă din filmul ET extra-terestru în care Elliott plutește în aer cu cel mai faimos extraterestru de la bord rămâne în memoria tuturor. Jour de Fête de Jacques Tati , actor și regizor, este un film rutier cu bicicleta. În La vie est belle , Roberto Benigni folosește bicicleta ca mod de transport pentru întreaga familie.

Le petit baineur , un film de Robert Dhéry, ilustrează plăcerea bărbaților de a inova, cu trei scene amuzante: cea a lui Louis de Funès și costumul său de caiac, Monsieur le Curé la hidrociclu și barca cu palete acționată manual.

Pablo Picasso , Fernand Léger , Bernard Buffet , Marc Chagall , Leonardo da Vinci  : mulți artiști au compus tablouri care evidențiază bicicleta, vâslașii, galerele. În XX - lea  apar lucrări monumentale din secolul pe drumuri, ca sculptura a Tour de France de Jean Bernard Metais în Pirinei.

Cartea de benzi desenate pune HPV în centrul atenției și adesea într-o formă plină de umor. René Goscinny și Albert Uderzo au creat un mod unic de transport: Scutul care poartă șeful Abraracourcix. Léonard și discipolul său, de Turk și Bob de Groot, își vor încerca mâna la numeroase și diverse invenții pentru a se deplasa prin propulsie umană, în special în albumul Genie pentru mobil.

Circul este un mare fan al HPV, artiștii folosesc monociclete și biciclete pentru a demonstra, în esență, demonstrații pe pistă sau pe sârmă . Artistul internațional Jessica Arpin prezintă un spectacol cu ​​bicicleta.

Arta de a trăi

Vehiculul alimentat de om pare, în vederea diverselor studii , A fi un vector al fericirii, umorului bun, sănătății bune. Doar imaginea galerelor de remi evocă încă în memoria colectivă durerea vâslitorului. Imaginea comunicată de vehiculele alimentate de om este asociată cu plăcerea, ecologia, fericirea, respectul pentru societate, ajutorul reciproc și trecerea timpului.

Stéphane Rousson îi place să răspundă la întrebările jurnaliștilor despre viteza zborului muscular: „Navig cu viteza contemplației; suficient pentru a da un timp greu tuturor matematicienilor . "

Lui Claude Marthaler îi place să-și împărtășească aventurile din întreaga lume în poveștile, filmele și conferințele sale. Aurélie Gonet , un călător cu bicicleta, călătorește în lume, luându-și timp pentru a-și împărtăși aventura prin întâlniri.

În 1970, designerul Pierre Colleu , cunoscut pentru casa sa bioclimatică în formă de melc, a proiectat un vehicul care va fi expus în timpul unei expoziții itinerante în Franța pe HPV. Vehiculul său este echipat cu un sistem similar cu cel al scuterelor, prin împingerea pe cele două plăci din față, direcția este asigurată de o bară a cârmei la cotiere.

În 2020, în timpul pandemiei Covid-19 , multe municipalități investesc în piste ciclabile temporare sau permanente.

Politică

Vehiculul alimentat de om apare din ce în ce mai mult ca un instrument, un vector media pentru acțiune în fața guvernelor în vigoare. Ca parte a crizei vestelor galbene din Franța , Franck Delestre începe un Antibes-Paris cu bicicleta sa de marfă pentru a acoperi un număr mare de sensuri giratorii galbene în Franța. O familie din Haute-Savoie își va folosi bicicleta pentru a urca la Paris. În Saint-Brieuc, în Bretania, Vestele Galbene au demonstrat că cer promovarea mijloacelor de transport de tip HPV, mai degrabă decât scăderea prețurilor la combustibil.

În Franța, în 2018, Ministerul Tranziției Ecologice a lansat Planul de ciclism care vizează dezvoltarea Facilități de ciclism și „cultura ciclismului”.

Tendință și viitor

Bicicleta, la fel ca velomobile și alte vehicule cu motor uman, vede tehnologia sa de propulsie câștigată de hibrid , un dispozitiv care cuplează asistența electrică la propulsia musculară. Piața hibridă arată astfel un dinamism semnificativ, cu în 2017 peste 255.000 de modele electrice vândute pentru 2.782.000 de biciclete.

Vehicule terestre

Pe drum

Pedalând

De asemenea, putem grupa un grup mare de cicluri HPV sub termenul de Velocipede .

Utilizare pentru agrement, călătorii și sport
  • În 1861, Pierre Michaux a adăugat manivele bicicletei de echilibru pentru a crea Michaudine , un pas crucial în dezvoltarea bicicletei.
  • Bicicletă și bicicletă cu autoservire
  • antrenor eliptic rutier
  • Biciclete culcate și torpile.
  • Velomobile
  • Triciclu
  • Triciclu culcat
  • Quadriciclu destul de comun în rândul pompierilor de biciclete.
  • Rosalie (ciclu)
  • Bicicleta
  • Velomobil cu pedale constante
  • Mașină cu pedale
  • Pedala de unicycle vine în două forme distincte. Ciclistul stă deasupra volanului și, în acest caz, manivela este pe roată, cea mai comună formă de monociclu, adesea folosită în lumea circului, Federația Internațională a Monociclului oferă diverse campionate mondiale cu diverse discipline. O altă versiune cu un călăreț interior, ciclistul stă într-o roată cu diametru mare, precum monocicluul lui Rousseau, Marseille 1869.
  • Halfbike-ul creat în Bulgaria de Martin Angelov și Mihail Klenov răspunde la nevoia de a combina ciclismul cu alergarea. Primul prototip a fost construit în 2012. Este un triciclu fără șa echipat cu o manivelă pe roata din față.
  • Trikke este un vehicul fără lanț, fără pedale, pe 3 roți.
Propulsie combinată

Obiectivul propulsiei combinate este de a combina două moduri de propulsie pe același vehicul. Velo -propeller sau Aviette combinele ciclism și propulsie de propulsie. Există multe versiuni, dintre care prima datează din jurul anului 1913. M. Bernhard a condus pe 14 decembrie 1913 la Vel d'Hiv cu un Aviette. Palais des Sports a organizat în 1913 o cursă de aviete cu aparent doar 2 participanți: M. Bernhard și Bégnez. Cursa este finanțată de Peugeot.

În 1922, Morris Abbins a desfășurat o demonstrație la velodromul Buffalo din Montrouge cu bicicleta sa culcată în poziție culcată, fața frontală prevăzută cu o elice.

Unele modele echipate cu aripi de ridicare precum Métalloplan de Marius Mazoyer , sau dispozitivul de Emile Percevaut vor fi prezentate la spectacolul aeronautic din 1913. Multe avioane cu pedale numite și Aviettes vor apărea grație sprijinului Parc des Princes . (Vezi secțiunea avionului).

Utilizare pentru transportul de mărfuri, mărfuri, poștă

Marile mărci de transport de mărfuri se îndreaptă tot mai mult către eco-mobilitate în transportul urban local. Poștașii francezi au fost echipați cu biciclete încă din 1893.

La Poste Française se află, în 2018, în fruntea celei mai mari flote din lume de biciclete asistate electric, cu peste 24.000 de unități. În majoritatea țărilor din lume, purtătorii de scrisori sunt echipați cu biciclete.

În 2007, orașul Paris a înființat coșuri de gunoi pentru Paris Plage. Alte orașe, precum Mons din Belgia în 2013, au testat colectarea gunoiului menajer cu bicicleta. Orașul Carouge din Elveția are o flotă de ciclotri.

Bicicletele cargo sunt prezente în multe meserii, fie pentru transportul de mărfuri, înghețată ambulantă, instalator, meșter în construcții ... Utilizatorii sunt fie independenți, fie aparțin platformelor de livrare.

Se utilizează pentru transportul de persoane

Transportul de persoane cu HPV se dezvoltă treptat în Europa. În 2017, în Franța au apărut primele demonstrații publice ale profesiei pentru a solicita legislație privind practica comercială a taxiurilor cu bicicleta.

Utilizare de către serviciile de urgență, securitate sau supraveghere
  • Bicicleta poliției
  • Bicicleta de ambulanță
  • Bicicletele au fost utilizate pe scară largă în timpul războiului, în special în timpul celui de-al doilea război mondial. Infanteria de biciclete se referă la soldați care operează cu o bicicletă, în special în Elveția cu Bicicletele Swiss Army .
  • Corpul jandarmilor de biciclete a apărut în 1898 în Île-de-France. În 2018 jandarmeria națională patrulează cu biciclete montane cu asistență electrică . Acest mijloc de transport facilitează supravegherea și intervenția rapidă în zonele urbane.
  • Bicicleta pompierului, care poate fi găsită în mai multe țări. Franța a fost dotată în 1890 cu o echipă de intervenție la Marsilia. Portland (Oregon, Statele Unite) primește biciclete noi. Au existat particularități precum quadriciclul ca în Elveția sau Australia.
  • Paznicii Oficiului Național Silvic au bicicletele disponibile în funcție de rang și utilizare.
Utilizare în agricultură

Aggrozouk sau Bicitractor este un instrument dezvoltat pentru fermele mici de către colectivul Farming Soul; mai multe dispozitive sunt în producție în 2015. În Massachusetts, Tim Cook dezvoltă Culticyle. Există mai multe tipuri de mașini de tuns iarba pentru biciclete, în principal mașini de tuns manual montate pe biciclete.

HPV acționat prin împingere sau tragere manuală Utilizarea HPV în viața de zi cu zi Alte tipuri de vehicule Utilizare în agricultură

În agricultură, utilizarea căruței este destul de obișnuită, în 2015 sunt dezvoltate noi dispozitive pentru colectarea fructelor pentru fermele mici care doresc să participe la dezvoltarea durabilă. Compania Huemer Obsterntetechnick oferă diferite colectoare de fructe, împingând în funcție de utilizări.

Prin portaj

Acest mod de transport, precum scaunul cu palanquin sau sedan , care datează de mai bine de 2000 de ani, a fost rezervat în principal nobilimii. Se găsește în multe țări. Se pare că această practică dispare după XIX - lea  secol. Cu toate acestea, utilizarea transportului a fost menținută pentru transportul de urgență. Cele tărgi și tărgi sunt un instrument indispensabil în spitale. Ansamblul de urgență a dezvoltat targele de ridicare cu lame sau plan dur pentru a permite transportul în toate circumstanțele victimei.

Prin acțiune manuală
  • Scaunul cu rotile este utilizat în principal de către motorul handicapat al membrelor inferioare, se știe , de asemenea , cum să se facă remarcat în lumea sportului la nivel înalt , în special , cu competițiile prezenta la Jocurile Paralimpice . În sportul de bord, americanul Aaron Fotheringham a realizat mai multe fapte și a devenit un punct de referință mondial în alunecarea scaunelor cu rotile, trecând printr-un backflip în 2010.
  • Unicycle Brescia datand din XVIII - lea din  secolul operat manivela.
  • Handbike-ul.
  • Un brevet din 30 ianuarie 1900 descrie o bicicletă echipată cu o propulsie folosind principiul mecanic al canotajului, în care pilotul activează un mecanism folosind brațele care vor conduce roata din spate inventată de LS Burbank Bicycle. În Germania, același principiu va fi dezvoltat în secolul XXI de  către inginerul Michael Schmidtler și a dezvoltat Rowcycle.
Alte

Atât căruciorul, cât și Takypod folosesc mișcarea patinatorului combinată cu mișcarea pedalei.

The Dreamslide , inventat de Jean-marc Gobillard, o bicicletă în picioare fără șa, având particularitatea de a reproduce mișcarea mersului. The Dreamslide a fost creat în Franța în 2010, au fost vândute 300 de exemplare. Obiectivul acestui vehicul este de a combina mersul pe jos, considerat a fi cel mai eficient, cu un ciclu, cu performanțe eficiente.

Unele proiecte de ascensor sau ascensor rar, precum cel al lui Ethan Schlussler, care a modificat o bicicletă pentru a avea acces la casa din copaci.

Strandbeest Bike, proiectat de Blaine Elliot în Santa Barbara, California , este echipat cu un abandon în locul roții din spate. Mișcarea cinetică este inspirată de opera artistului Théo Jansen .

Velofeet este o combinație între mersul pe bicicletă și mersul pe jos inventat de fizicianul Manual Alvarez-Icaza, modul de mișcare vă permite să rămâneți așezat în timp ce mergeți.

Pe calea ferată

Aventura propulsiei feroviare și-a cunoscut apogeul cu vagoanele feroviare pentru sediul feroviar și berlinele din mine, există proiecte sportive precum Velotrain pentru a da o dimensiune sportivă vagonului. Multe șine dezafectate sunt folosite de pasionații de vagoane, în 2018 necesitatea furnizarea mai multor căi verzi încurajează transformarea acestor linii de cale ferată dezafectate pentru necesitatea unui transport cu bicicleta mult mai eficient și mai răspândit. În 2018, există multe proiecte de parcuri de agrement care folosesc sănii pe șine sau tobogane care există în special în stațiunile de schi. Nacelele suspendate monorail oferă o alternativă la transportul urban, cum ar fi proiectul Shweeb .

Pe zăpadă sau gheață

  • Velocipedul pentru patine pe gheață dezvoltat de Jonas Schmid în America de Nord vă permite să vă deplasați pe zăpadă sau gheață datorită unei roți din spate echipate cu vârfuri și patine sau să schiați în față. există, de asemenea, un fel de Michaudine cu două seturi de patine ca roată din spate care poartă numele de sanie velocipedă sau bicicletă de gheață datând din 1870.
  • Schi
  • Schi fond
  • Telemark
  • Pulka
  • Sanie
  • Săniuş
  • Babysnow îi învață pe cei mai mici (copii de la 1 la 4 ani) senzația de alunecare.
  • bicicleta Fat, o bicicletă echipată cu anvelope groase care permite antrenamentul pe zăpadă.
  • Biciclete echipate cu o pistă în locul roții din spate și un schi în față, câțiva producători oferă kituri.

Plimbari

Pentru fericirea copiilor, anumite plimbări sunt operate direct de copii înșiși prin pedalare sau printr-o pedală externă, orașul Brive lansează un proiect de carusel. Cergy Pontoise deschide în 2018 o atracție aeriană, Zippy Bike , care oferă senzații deasupra golului cu biciclete suspendate pe cabluri. În Japonia, în parcul tematic Kurashiko, Skycycle vă permite să călătoriți pe o șină cu păstăi de pedale de până la 16 metri înălțime. În Italia, în Dolomiți, situată în Ai Pioppi, există un parc de distracții dedicat propulsiei umane, unde toate plimbările proiectate de restauratorul parcului însuși au caracteristicile de a fi animate de forța musculară.

Unelte acvatice

Explorarea maritimă a folosit întotdeauna propulsia umană în mișcările sale, înainte de inventarea velei și apoi a motoarelor. În întreaga lume și în funcție de climă, bărcile s-au adaptat la corpurile de apă, la umflături, după cum este necesar (vânătoare, pescuit, transport). În zilele noastre, bărcile care utilizează propulsia umană sunt destinate în principal timpului liber, deși vâslele sunt încă prezente la bordul navelor, în barci cu barcă de urgență.

În domeniul sportiv, tendința este de a merge din ce în ce mai repede pe apă, cu studii pe folii care fac posibilă dezvoltarea unor bărci din ce în ce mai rapide, cum ar fi hidrofoilurile ( vezi mai jos ).

Navele

Navele cu canotaj sunt probabil unul dintre cele mai eficiente moduri de transport cunoscute de propulsia umană cu galere.

Navele istorice