Vehículo propulsado por humanos

Un vehículo propulsado por humanos o VPH es un vehículo impulsado por la fuerza muscular humana. Los vehículos propulsados ​​por humanos pueden ser terrestres, acuáticos, aéreos o incluso bajo el agua. El uso de la propulsión humana combinada con un vehículo ha hecho posible desarrollar un modo de transporte en rápida expansión a nivel internacional.

Histórico

Las primeras formas de vehículos terrestres propulsados ​​por humanos se remontan a la aparición de la rueda varios milenios antes de Cristo. Los camiones de transporte todavía se utilizan en la actualidad, la forma más frecuente de diablos o carretillas . En el agua, las canoas mostraron rápidamente sus cualidades para el transporte y para los viajes de descubrimiento del mundo. En la antigüedad, las galeras foceas como la pentecontraus demostraron su eficacia en el transporte marítimo y militar. Los vehículos aeronáuticos aparecen al final de la XIX ª  siglo y son esencialmente programas de investigación científica a un trabajo de reflexión y el uso de baja potencia.

Creadas en la década de 1930 en Francia , alrededor de Charles Mochet y sus velocars y bicicletas-vélocar, las bicicletas reclinadas reaparecieron en la década de 1970 en los Estados Unidos durante el período de la crisis del petróleo. Investigaciones realizadas durante este período por universidades estadounidenses muestran que las bicicletas reclinadas equipadas con carenado aerodinámico pueden alcanzar velocidades comparables a las de los automóviles ( 130,6  km / h en llano en 2002) y muy superiores a las de las bicicletas tradicionales. Sin embargo, debido a un reglamento técnico muy rígido que prohíbe modificaciones radicales en la bicicleta, la Unión Ciclista Internacional no valida estos nuevos registros. La Asociación internacional de vehículos propulsados ​​por humanos  (en) (IHPVA, Asociación internacional de vehículos propulsados ​​por humanos ) se fundó en 1976 para satisfacer esta necesidad. El término "vehículo propulsado por humanos" se utiliza entonces para permitir el uso de todas las formas de bicicleta. Por lo tanto, los VPH incluyen bicicletas reclinadas, triciclos, bicicletas de remo, tándems,  etc.

A partir de la década de 1980 en Holanda y Dinamarca , el VPH apareció en Europa en forma de bicicletas reclinadas y velomóviles como alternativa ecológica al automóvil.

En Francia, no fue hasta 1991 para ver la creación de la asociación Francia-VPH (afiliada a la IHPVA), cuyos eventos apenas comenzaban a emerger de la confidencialidad (organización de campeonatos del mundo en 2006 en Haute-Loire).

Infraestructura

La red francesa de carriles bici , vías verdes y carriles bici totaliza en 2005 más de 21 000  km .

En 2018, un informe de R. Cochard, secretario general de la Chambre Syndicale Nationale du cycle et du motocycle, muestra el progreso de las infraestructuras en Europa y las necesidades aún necesarias para el desarrollo del modo de transporte más utilizado: ¡la bicicleta!

En el ámbito marítimo y fluvial, el desarrollo económico del PVH se ha adaptado a los cuerpos de agua.

Muchas líneas ferroviarias en desuso se están transformando paulatinamente en vías verdes para bicicletas.

Intereses económicos

En 2018, las ciudades de Francia están invirtiendo cada vez más en instalaciones para bicicletas y el Estado las alienta a hacerlo.

A nivel europeo, los estudios muestran la rentabilidad, para los municipios, de las inversiones en infraestructura ciclista.

La ciudad de Niza anunció el 12 de octubre de 2018 un plan de bicicletas para 2020 con el objetivo de eliminar 800 autobuses, poner a disposición carriles bus para VHP e invertir 500.000 euros anuales en nuevos carriles reservados para VHP.

Los estudios , De 2018, muestran un interés real de las ciudades por invertir en infraestructura y acoger a los turistas que practican el VPH. Se desarrolla la economía local en torno a las vías verdes (artesanía, gastronomía, excursiones, práctica de la naturaleza).

La Caisse des Dépôts estima las posibles repercusiones en 30.000 euros por kilómetro y año.

La bicicleta es uno de los medios de transporte más desarrollados del mundo. El Gracq (Grupo de Investigación y Acción de Ciclistas Diarios) informa de un estudio estadounidense de la Universidad Johns Hopkins (Baltimore) en 2016 sobre una cantidad de más de 580 millones de bicicletas en el mundo. Sigue siendo difícil estimar la cantidad de bicicletas en el mundo, otros estudios predicen 800 millones en 2015 y probablemente estiman más de 2 mil millones de bicicletas en el mundo.

Intereses ecologicos

Algunas grandes ciudades europeas mostraron en 2018 la efectividad de las inversiones realizadas en el campo de la ecomobility. Copenhague y Ámsterdam están estableciendo récords con el 41% de la población que viaja diariamente en bicicleta.

Tipos de propulsión

Cantidades tecnológicas

La energía que puede producir un ser humano es muy limitada. Para determinar la potencia se deben tener en cuenta varios elementos como la resistencia al rozamiento (ejemplo: la rueda de la bicicleta en el suelo), la resistencia al aire o al agua ( aerodinámica o hidrodinámica o ambas), y la resistencia a la gravedad .

Potencia, energía, eficiencia, dimensionamiento

La comida del ser humano (el hecho de que se coma a sí mismo) le permite acumular de diversas formas en su cuerpo una energía que puede transformarse si es necesario en energía muscular por intermedio de los músculos. Sin embargo, solo una parte de esta energía muscular se utilizará para la propulsión. Esta observación conduce al concepto de rendimiento.

En el proceso de transformación de la energía almacenada en el cuerpo en energía muscular intervienen varios parámetros externos (temperatura, humedad, insolación, altitud) así como parámetros "internos" como el estado psicológico o parámetros propios de la ergonomía , posición del vehículo. Asimismo, pensar (trabajo cerebral) y hablar consume mucha energía, independientemente de estas dificultades prácticas para producir energía, el límite básico es la energía máxima que puede producir el músculo. El consumo de oxígeno es una herramienta para medir la energía gastada por una persona (la cantidad de oxígeno quemado por las fibras musculares está relacionada con la energía realmente producida, al menos para una persona en un determinado estado de forma). El MAP (Máxima Potencia Aeróbica, VO2max ) se obtiene así durante una prueba de esfuerzo pedaleando (tenga en cuenta que este MAP no tiene en cuenta parámetros externos, habla o estado psicológico: superarse a uno mismo ).

Poder humano

Un orden de magnitud de la potencia humana es de alrededor de 200 vatios para un esfuerzo de pedaleo constante. Sin embargo, este orden de magnitud puede alcanzar los 900 vatios durante un esfuerzo instantáneo de unos pocos segundos.

Para la propulsión a pedal, los científicos parecen estar de acuerdo en una potencia promedio para un ciclista entrenado de 200 vatios de resistencia.

La potencia que puede proporcionar un ser humano bien entrenado depende mucho de la duración de su esfuerzo: si un atleta bien entrenado puede proporcionar 736 vatios (1 hp o caballo de fuerza ) durante medio minuto, para un esfuerzo de 5 minutos, podemos sólo puedo esperar 400 vatios de él. Los fabricantes de aviones propulsados ​​por humanos, por ejemplo, esperan una potencia de despegue de 300 vatios y de 200 a 250 vatios para vuelos nivelados. En el ciclismo profesional, el umbral de potencia sospechoso para una subida de una colina es de 410 vatios.

Esta cifra de 200  W da una primera referencia de potencia disponible para el vehículo a construir. En competición, sin embargo, el vehículo también se puede construir alrededor de la potencia máxima que el conductor puede entregar durante un período más corto.

Aerodinámica e hidrodinámica

Los vehículos que se mueven en el aire (lejos del suelo) y en aguas profundas obtienen un mejor rendimiento al adoptar, para su fuselaje (su habitáculo), la forma de carrocería de menor resistencia .

Eficiencia, dimensionamiento

Para hacer comparaciones en cuanto a la eficiencia de los mecanismos de propulsión, el nuevo submarino Omer 11 cuenta, por ejemplo, con tres sistemas de propulsión intercambiables diferentes, lo que permite juzgar la eficiencia de un sistema de propulsión completo. (su propio poder) y la misma forma hidrodinámica. Dichos sistemas permitirán establecer comparaciones y decidir las líneas de investigación a seguir sobre los sistemas de propulsión.

Biomimético

La biomimética y la bioinspiración se utilizan cada vez más en la investigación del VPH para optimizar su eficiencia de conversión.

Festividades

El interés de los ciudadanos por este medio de transporte se evidencia en la organización de muchas festividades, ya sean generalistas como el famoso Burning Man donde la ciudad efímera acepta solo la presencia del VPH, o durante carreras locas como las carreras de tribuna . En Francia, Gérard Feldzer destaca los VPH durante los festivales del transporte, en particular en el Grand Palais de París en 2005, con la presencia de tres globos impulsados ​​por músculos. El World Naked Nude Bike Ride ( eventos ciclo-nudistas internacionales ) están presentes en muchos países; es una forma original de activismo que utiliza modos de transporte respetuosos con nuestro medio ambiente.

En cultura

La canción internacional homenajeará a la bicicleta con en 1978 Freddie Mercury quien para ilustrar la portada del single Bicycle Race , ofrecerá una carrera ciclista con 65 mujeres desnudas.

Yves Montand interpreta la famosa canción La Bicyclette lanzada en 1968 en el Olympia . En 1947, Bourvil ya estaba interpretando las palabras ciclista y enagua en la canción À bicyclette .

La escena de culto de la película ET el extraterrestre donde Elliott se eleva en el aire con el extraterrestre más famoso a bordo permanece en la memoria de todos. Jour de Fête de Jacques Tati , actor y director, es una road movie en bicicleta. En La vie est belle , Roberto Benigni utiliza la bicicleta como medio de transporte para toda la familia.

Le petit baineur , una película de Robert Dhéry, ilustra el placer de los hombres por innovar, con tres divertidas escenas: la de Louis de Funès y su traje de kayak, Monsieur le Curé a bordo de su hidrociclo y el barco de ruedas de paletas accionado manualmente.

Pablo Picasso , Fernand Léger , Bernard Buffet , Marc Chagall , Leonardo da Vinci  : muchos artistas han compuesto pinturas destacando la bicicleta, remeros, galeras. En el XX th  obras monumentales del siglo aparecen en las carreteras, como la escultura del Tour de Francia de Jean Bernard Metais en los Pirineos.

El cómic pone el VPH en el centro de atención y, a menudo, en forma humorística. René Goscinny y Albert Uderzo han creado un modo de transporte único: el Escudo que lleva al jefe Abraracourcix. Léonard y su discípulo, de Turk y Bob de Groot, probarán muchos y varios inventos para moverse por propulsión humana, especialmente en el álbum móvil Genie.

El circo es un gran fanático del VPH, los artistas usan monociclos y bicicletas para esencialmente demostraciones de equilibrio en la pista o en el cable . La artista internacional Jessica Arpin presenta un espectáculo con una bicicleta.

Arte de vivir

El vehículo propulsado por humanos parece, a la vista de varios estudios , Ser un vector de felicidad, buen humor, buena salud. Sólo la imagen de las galeras de remos aún evoca en la memoria colectiva el dolor del remero. La imagen comunicada por los vehículos de propulsión humana está asociada con el placer, la ecología, la felicidad, el respeto por la sociedad, la ayuda mutua y el paso del tiempo.

A Stéphane Rousson le gusta responder a las preguntas de los periodistas sobre la velocidad del vuelo de los músculos: “Navego a la velocidad de la contemplación; lo suficiente como para hacer pasar un mal rato a todos los matemáticos . "

A Claude Marthaler le gusta compartir sus aventuras por el mundo en sus historias, películas y conferencias. Aurélie Gonet , una viajera en bicicleta, viaja por el mundo tomándose el tiempo para compartir su aventura a través de encuentros.

En 1970, el diseñador Pierre Colleu , conocido por su casa bioclimática en forma de caracol, diseñó un vehículo que se exhibiría durante una exposición itinerante en Francia sobre el VPH. Su vehículo está equipado con un sistema similar al de los scooters, presionando las dos placas delanteras, la dirección es proporcionada por una barra de timón en los apoyabrazos.

En 2020, durante la pandemia de Covid-19 , muchos municipios están invirtiendo en ciclovías temporales o permanentes.

Política

El vehículo propulsado por humanos aparece cada vez más como una herramienta, un vector mediático de acción ante los gobiernos vigentes. Como parte de la crisis de los chalecos amarillos en Francia , Franck Delestre comienza un Antibes-Paris con su bicicleta de carga para cubrir una gran cantidad de rotondas amarillas en Francia. Una familia de Alta Saboya utilizará su bicicleta para ir a París. En Saint-Brieuc en Bretaña, los chalecos amarillos demostraron exigir la promoción de medios de transporte tipo VPH en lugar de la caída de los precios del combustible.

En Francia, en 2018, el Ministerio de Transición Ecológica lanzó el Plan Ciclista destinado a desarrollar instalaciones ciclistas y la "cultura ciclista".

Tendencia y futuro

La bicicleta, como los velomóviles y otros vehículos propulsados ​​por humanos, ve su tecnología de propulsión ganada por el híbrido , un dispositivo que combina la asistencia eléctrica con la propulsión muscular. El mercado híbrido muestra así un importante dinamismo, con más de 255.000 modelos eléctricos vendidos en 2017 por 2.782.000 bicicletas.

Vehículos terrestres

En la carretera

Pedaleando

También podemos agrupar un gran grupo de VPH del ciclo bajo el término Velocipeds .

Usar para ocio, viajes y deporte.
  • En 1861, Pierre Michaux agregó bielas a la bicicleta de equilibrio para crear la Michaudine , un paso crucial en el desarrollo de la bicicleta.
  • Bicicleta y bicicleta de autoservicio
  • bicicleta elíptica de carretera
  • Bicicleta reclinada y torpedo.
  • Velomóvil
  • Triciclo
  • Triciclo reclinado
  • Cuadriciclo bastante común entre los bomberos en bicicleta.
  • Rosalie (ciclo)
  • Bicicleta
  • Velomóvil de pedaleo constante
  • Coche de pedales
  • El monociclo de pedal viene en dos formas distintas. El ciclista se sienta encima del volante y en este caso el juego de bielas está en el volante, la forma más común de monociclo, de uso frecuente en el mundo del circo, la Federación Internacional de Monociclo ofrece varios campeonatos del mundo con diversas disciplinas. Otra versión con un ciclista interior, el ciclista se sienta en una rueda de gran diámetro como el monociclo de Rousseau, Marsella 1869.
  • La Halfbike creada en Bulgaria por Martin Angelov y Mihail Klenov responde a la necesidad de combinar el ciclismo con la carrera. El primer prototipo se construyó en 2012. Es un triciclo sin sillín equipado con un juego de bielas en la rueda delantera.
  • El Trikke es un vehículo sin cadena, sin pedales, de 3 ruedas.
Propulsión combinada

El objetivo de la propulsión combinada es combinar dos modos de propulsión en el mismo vehículo. El Velo- hélice o Aviette combina la bicicleta y la propulsión por hélice. Hay muchas versiones, la primera de las cuales data de alrededor de 1913. M.Bernhard condujo el 14 de diciembre de 1913 en el Vel d'Hiv con una Aviette. El Palais des Sports organizó una carrera de aviettes en 1913 con aparentemente solo 2 participantes: M.Bernhard y Bégnez. La carrera está financiada por Peugeot.

En 1922, Morris Abbins llevó a cabo una demostración en el velódromo de Buffalo en Montrouge con su bicicleta reclinada en posición tumbada, la cara delantera equipada con una hélice propulsora.

Algunos modelos equipados con alas elevadoras como el Métalloplan de Marius Mazoyer , o el dispositivo de Emile Percevaut serán presentados en la feria aeronáutica de 1913. Muchos pedales también llamados Aviettes aparecerán gracias al apoyo del Parc des Princes . (Ver planos de sección).

Se utiliza para el transporte de mercancías, mercancías, correo.

Las principales marcas de transporte de mercancías se están moviendo cada vez más hacia la movilidad ecológica en el transporte urbano local. Los carteros franceses estaban equipados con bicicletas ya en 1893.

La Poste Française está, en 2018, a la cabeza de la mayor flota mundial de bicicletas asistidas eléctricamente con más de 24.000 unidades. En la mayoría de los países del mundo, los carteros están equipados con bicicletas.

En 2007, la ciudad de París instaló contenedores de basura para Paris Plage. Otras ciudades, como Mons en Bélgica en 2013, probaron la recolección de basura doméstica en bicicleta. La ciudad de Carouge en Suiza tiene una flota de ciclotri.

Las bicicletas de carga están presentes en muchos oficios ya sea para el transporte de mercancías, heladería itinerante, fontanero, artesano de la construcción ... Los usuarios son independientes o pertenecen a plataformas de reparto.

Uso para transporte de pasajeros

El transporte de personas por VPH se está desarrollando gradualmente en Europa. En 2017 aparecieron en Francia las primeras manifestaciones públicas de la profesión para pedir una legislación sobre la práctica comercial de los taxis en bicicleta.

Uso por servicios de emergencia, seguridad o vigilancia
  • Bicicleta de la policía
  • Bicicleta ambulancia
  • Las bicicletas se utilizaron ampliamente en tiempos de guerra, especialmente durante la Segunda Guerra Mundial. La infantería de bicicletas se refiere a los soldados que operan con una bicicleta, particularmente en Suiza con las bicicletas del ejército suizo .
  • El cuerpo de gendarmes ciclistas apareció en 1898 en Île-de-France. En 2018 la gendarmería nacional patrulla con bicicletas de montaña con asistencia eléctrica . Este medio de transporte facilita la vigilancia y la rápida intervención en las zonas urbanas.
  • Bicicleta de bombero, que se puede encontrar en varios países. Francia fue equipada en 1890 con un equipo de intervención en Marsella. Portland (Oregon, Estados Unidos) recibe nuevas bicicletas. Hubo particularidades como el cuadriciclo como en Suiza o Australia.
  • Los guardias de la Oficina Nacional Forestal tienen acceso a su bicicleta según su rango y uso.
Uso en agricultura

Aggrozouk o Bicitractor es una herramienta desarrollada para pequeñas fincas por el colectivo Farming Soul; varios dispositivos están en producción en 2015. En Massachusetts, Tim Cook está desarrollando el Culticyle. Hay varios tipos de cortadoras de césped para bicicletas, principalmente cortadoras manuales montadas en bicicletas.

VPH impulsado por empujar o tirar manualmente Uso del VPH en la vida diaria Otros tipos de vehiculos Uso en agricultura

En agricultura el uso del carro es bastante común, en 2015 se desarrollan nuevos dispositivos para la recolección de fruta para pequeñas fincas que deseen participar en el desarrollo sustentable. La empresa Huemer Obsterntetechnick ofrece diferentes recolectores de fruta empujando según los usos.

Por portage

Este modo de transporte, como el palanquín o la silla de manos , que se remonta a más de 2000 años, estaba reservado principalmente para la nobleza. Se encuentra en muchos países. Parece que esta práctica desaparezca después del XIX °  siglo. No obstante, se ha mantenido el uso de porteo para el transporte de emergencia. Las camillas y camillas son una herramienta indispensable en los hospitales. El montaje de emergencia desarrolló las camillas elevadoras con palas o plano duro para permitir el transporte en todas las circunstancias de la víctima.

Por acción manual
  • La silla de ruedas es utilizada principalmente por personas con discapacidad motriz de miembros inferiores, también sabe hacerse notar en el mundo del deporte de alto nivel con en particular las competiciones presentes en los Juegos Paralímpicos . En los deportes de tabla, el estadounidense Aaron Fotheringham logró varias hazañas y se convirtió en un referente mundial en deslizamiento en silla de ruedas al realizar una voltereta hacia atrás en 2010.
  • El monociclo Brescia que data del XVIII °  siglo operado manivela.
  • El handbike.
  • Una patente del 30 de enero de 1900 describe una bicicleta equipada con una propulsión que utiliza el principio mecánico del remo, donde el piloto activa un mecanismo mediante los brazos que accionarán la rueda trasera inventada por LS Burbank Bicycle. En Alemania se desarrollará el mismo principio XXI °  siglo por el ingeniero Michael Schmidtler y desarrolló el Rowcycle.
Otro

El carro de patinaje como el Takypod usa el movimiento del patinador combinado con el movimiento del pedal.

La Dreamslide , inventada por Jean-marc Gobillard, una bicicleta de pie sin sillín, que tiene la particularidad de reproducir el movimiento de caminar. El Dreamslide fue creado en Francia en 2010, se vendieron 300 copias. El objetivo de este vehículo es combinar la marcha, considerada la más eficiente, con una bicicleta, con un rendimiento eficiente.

Algunos proyectos de ascensores o ascensores raros como el de Ethan Schlussler que modificó una bicicleta para acceder a su casa en los árboles.

La bicicleta Strandbeest, diseñada por Blaine Elliot en Santa Bárbara, California , está equipada con una puntera en lugar de la rueda trasera. El movimiento cinético está inspirado en la obra del artista Théo Jansen .

El Velofeet es una combinación entre el ciclismo y la marcha inventada por el físico Manual Alvarez-Icaza, el modo de movimiento te permite permanecer sentado mientras caminas.

En carril

La aventura de la propulsión ferroviaria tuvo su apogeo con los vagones para el ferrocarril y los sedanes en las minas, existen proyectos deportivos como el Velotrain para darle una dimensión deportiva al vagón.Muchas vías en desuso son utilizadas por entusiastas de los vagones, en 2018 la necesidad Proporcionar más vías verdes es un incentivo para transformar estas líneas ferroviarias en desuso por la necesidad de un transporte en bicicleta mucho más eficiente y generalizado. En 2018, son muchos los proyectos de parques de ocio que utilizan trineos sobre raíles o toboganes que existen en particular en las estaciones de esquí. Las góndolas suspendidas de monorraíl ofrecen una alternativa al transporte urbano como el proyecto Shweeb .

Sobre nieve o hielo

  • El velocípedo de patinaje sobre hielo desarrollado por Jonas Schmid en Norteamérica te permite moverte sobre nieve o hielo gracias a una rueda trasera equipada con clavos y patines o esquiar en la parte delantera. También hay una especie de Michaudine con dos juegos de patines como rueda trasera que lleva el nombre de trineo velocípedo o bicicleta de hielo que data de 1870.
  • Esquí
  • Esquí de fondo
  • Telemark
  • Pulka
  • Trineo
  • Trineo
  • El babysnow enseña a los más pequeños (niños de 1 a 4 años) la sensación de deslizarse.
  • la Fat bike, una bicicleta equipada con neumáticos gruesos que permite practicar en la nieve.
  • Bicicletas equipadas con una pista en lugar de la rueda trasera y un esquí en la parte delantera, algunos fabricantes ofrecen kits.

Paseos

Para la felicidad de los niños, ciertas atracciones son operadas directamente por los propios niños pedaleando o por un pedal externo, la ciudad de Brive está lanzando un proyecto de tiovivo. Cergy Pontoise abre en 2018 una atracción aérea, la Zippy Bike , que brinda sensaciones sobre el vacío con bicicletas suspendidas de cables. En Japón, en el parque temático Kurashiko, el Skycycle te permite viajar en un riel con pedales de hasta 16 metros de altura. En Italia en los Dolomitas, ubicado en Ai Pioppi, hay un parque de atracciones dedicado a la propulsión humana donde todas las atracciones diseñadas por el propio restaurador del parque tienen las características de tener que ser animadas por la fuerza muscular.

Equipo acuático

La exploración marítima siempre ha utilizado la propulsión humana en sus movimientos, antes de la invención de la vela y luego de los motores. En todo el mundo y dependiendo del clima, los barcos se han adaptado a las masas de agua, al oleaje, según sea necesario (caza, pesca, transporte). Hoy en día, los barcos que utilizan propulsión humana están destinados principalmente al ocio, aunque los remos todavía están presentes a bordo de los barcos, en los anexos de emergencia.

En el campo deportivo, la tendencia es ir cada vez más rápido en el agua, con estudios sobre foils que permiten desarrollar embarcaciones cada vez más rápidas, como hidroalas ( ver más abajo ).

Buques

Los barcos de remos son probablemente uno de los medios de transporte más eficientes conocidos para la propulsión humana con galeras.

Barcos históricos