Hur ingenjörer och designers ständigt driver reglerna för att ge oss framtida cyklar
För att förstå framtiden måste du först känna till det förflutna. Det är en idé som har förekommit för många stora filosofer genom tiderna, från Konfucius till Santayana, och även om de kanske inte har pratat specifikt om cyklar, skulle vi göra klokt i att lyssna på deras visdom.
När allt kommer omkring uppfanns den kedjedrivna, diamantinramade "säkerhetscykeln" i slutet av 1880-talet, och trots stora framsteg inom teknik sedan dess, ser inte cyklarna vi cyklar så annorlunda ut än de kördes av cyklister för 130 år sedan.
Det är ingen hemlighet att det mesta av den banbrytande tekniken vi har på våra landsvägscyklar nuförtiden testas på proffsbanan innan vi får chansen att köpa den.
Klämlösa pedaler
Tidigare 1985 gjorde Bernard Hinault sitt för att säkerställa den långvariga populariteten för klipplösa pedaler genom att bli den första föraren att vinna Tour de France med dem.
Och efter flera år i utveckling gjorde Shimanos Di2 elektroniska gruppset sin debut i pelotonen 2009, som användes av tre lag vid Tour of California.
Tyvärr är ett av de största hindren för att cykeltekniken når den bredare marknaden samma organisation som är ansvarig för att främja dess framsteg: sportens internationella styrande organ.
Union Cycliste Internationals (UCI) omfattande tekniska föreskrifter styr varje detalj i designen av cykelramar, komponenter, tillbehör och kläder.
Många av dessa restriktioner styrs av UCI:s Lugano-stadga som utfärdades i oktober 1996, som anger filosofin att "cykeln är ett historiskt fenomen, och det är denna historia som ligger till grund för hela kulturen bakom det tekniska objektet".
Syftet med chartern var att förhindra att ryttare med tillgång till den mest avancerade tekniken får en orättvis fördel gentemot sina rivaler.
Dess inverkan kändes mest känd på banan, i kampen om Hour-rekordet, där skinsuits och aerodynamiska solid disc-hjul först var pionjärer 1984 av Francesco Moser.
År 1994 slog Graeme Obree rekordet på en hemmabyggd cykel med en mycket okonventionell körställning.
Sedan höjde Chris Boardman insatserna ombord på sin rymdålders Lotus 110, en uppdaterad version av Lotus 108 som han använde för att vinna guld vid OS i Barcelona 1992.
Dess revolutionerande aerofoil monocoque-ram med utsträckt körställning utvecklades av en framåttänkande brittisk rambyggare vid namn Mike Burrows, med stöd av den brittiska sportbilstillverkaren Lotus.
Bästa mänskliga insats
1997, oroad över att cyklarna höll på att bli historien snarare än förarna, reviderade UCI sina regler och omklassificerade Boardmans rekord som "Bästa mänskliga ansträngning", och insisterade på att det officiella timrekordet bara kunde sättas på en cykel liknar den som användes av Eddy Merckx 1972.
I processen satte de tillbaka cykelutvecklingen över 20 år.
Vid ungefär samma tid som han arbetade på Boardman's Lotus designade den ständigt innovativa Burrows också den ursprungliga Giant TCR-racercykeln.
Dess kompakta ram med sluttande topprör var revolutionerande och gav cykeln otrolig styvhet och låg vikt, och många av dess idéer har sedan dess anammats av den bredare industrin.
Men Burrows lämnade vägcykelbranschen bakom sig år 2000 och kände sig kvävd av dess restriktiva regler.
'UCI hindrade mig från att bygga bättre cyklar', sa han till Cyclist 2013. 'Reglerna är i stas tills någon spränger UCI i luften. Allt cykeldesigner kan göra är att pilla runt kanterna.’
Det var inte första gången sportens styrande organ störde framstegen på detta sätt.
Tillbaka i april 1934 förbjöd en annan regeländring i praktiken liggande cyklar från alla dess tävlingar.
Med en tillbakalutad sittposition ger liggande föraren en reducerad frontyta, vilket gör dem mer aerodynamiska.
De första liggbänkarna var pionjärer under de första åren av 1900-talet av den franska bilbyggaren Charles Mochet – hans ursprungliga skapelse var ett fyrhjuligt, tvåsitsigt fordon som såg ut ungefär som en pedaldriven bil.
Det visade sig inte bara vara bekvämare utan också betydligt snabbare än dåtidens konventionella upprättstående cyklar.
Det var också svårt att styra i hastighet, så Mochet utvecklade en tvåhjulsversion som heter Velocar.
Detta visade sig snart vara oslagbart i lopp, med Francis Fauré som slog timrekordet 1933 trots att han var en ryttare med utpräglat genomsnittlig förmåga, och det var detta som fick UCI att införa strikta regler som definierar formen på cyklar. följande år.
Bland dess uttalanden var att bottenfästet måste vara 24-30 cm över marken, sadelns framsida fick inte vara mer än 12 cm bakom vevfästet, och avståndet från bottenfästet till framhjulsaxeln hade vara 58-75 cm.
Detta begränsade effektivt formen på cyklar till standarddiamantramen som vi fortfarande känner igen idag.
Liggande bilar omklassificerades inte längre som cyklar och klassificerades om till "Human Powered Vehicles" (HPV), men medan de förbjöds från officiell racing fortsatte amatörentusiaster att utveckla HPV:er och satte allt snabbare rekord med maskiner med fulla kåpor för ännu större aerodynamiska fördelar.
Även om den inte njuter av den höga profilen av proffs som tävlar på konventionella upprättcyklar, är HPV-scenen fortfarande mycket aktiv idag.
På väg in i strid
Varje år samlas entusiaster från hela världen vid Battle Mountain i Nevada för den årliga World Human Powered Speed Challenge, som hålls på en lång, rak, platt ökenväg utanför staden.
Efter att ha gett upp sina ständiga strider mot UCI och världen av konventionella cyklar bakom, åkte tidigare Hour-rekordhållaren Graeme Obree till Battle Mountain 2013 med sin hembyggda skapelse, The Beastie, för att göra sin egen försök på människodrivna rekord i landhastighet.
En film som dokumenterar hans försök, Battle Mountain: The Graeme Obree Story, släpptes förra året. Kanske inte överraskande Burrows, som en gång i tiden var en del av teamet som tog sig an Obree, är en annan stor troende på fördelarna med HPV och är grundare av British Human Power Club (bhpc.org.uk).
Medan UCI:s regler hindrar några av cykeldesigners mer besynnerliga idéer från att bli verklighet, letar cykelvärldens hjärnor ständigt efter nya sätt att pressa reglerna till sina gränser.
Även innan Obree och Boardmans rivalitet bröt andra ryttare ny mark inom aerodynamik på den ännu större arenan i Tour de France – inte minst det amerikanska proffset Greg LeMond.
Söndagen den 23 juli 1989, på sista etappen av årets Tour, orsakade andraplacerade LeMond chock och upprördhet genom att välta ett 50-sekunders underläge till tävlingsledaren Laurent Fignon, och vann den gula tröjan med bara åtta sekunder.
Nyckeln till hans framgång var Scotts clip-on aero-stänger fästa framtill på hans cykel – Scott-ingenjören Charley French hävdade att de sparade 90 sekunder under en 40 km tidsresa.
Trots knorrande på den tiden har aerobars sedan dess blivit ett fast inslag på tidskörningscyklar.
Naturligtvis, alla revolutionära idéer inom cykelsporten når aldrig så långt som att vinna lopp. 1986 skapade den italienska rambyggaren Ernesto Colnago, i samarbete med Enzo Ferrari, en av världens första landsvägscyklar i kolfiber, kallad Concept.
Bortsett från rammaterial, en av dess mest innovativa funktioner var en sjuväxlad intern växellåda inbyggd i vevpartiet.
Tung utrustning
Manövreras av en växelspak integrerad i nedröret, det låter spännande tills du upptäcker att det lade till 5,3 kg till cykelns vikt, vilket tar den till tot alt 13 kg. Utvecklings- och byggkostnaderna säkerställde också att det aldrig skulle bli kommersiellt lönsamt.
Den tid som ägnades åt utvecklingen var dock inte bortkastad, och många av lärdomarna som Colnago lärde sig av Ferrari om att arbeta med kolfiber användes senare mer effektivt i den legendariska C40 – som sägs vara en favorit genom tiderna Sir Bradley Wiggins cykel.
År 1995, körd av Franco Ballerini från Mapei-teamet, blev C40 den första kolfibercykeln att ta seger på de ökända kullerstenarna i endagsloppet Paris-Roubaix, och säkrade dess ikoniska status för eftervärlden.
Under de 30 åren sedan dess har kolfiberteknologin utvecklats enormt, till stor del driven av flygindustrins stränga krav och mångmiljardbudgetar. Och det är rättvist att säga att cykling har gynnats av detta.
Nästan all världens utbud av kol kommer från samma lilla handfull företag i Fjärran Östern, vilket innebär att världens största producent, japanska företaget Toray, levererar kolfibern som används i flygplanet Boeing 787, samt många cyklar.
En tillverkare som drar nytta av detta är det franska företaget Time, som väver sina egna kolslangar med 12 gigantiska specialbyggda vävstolar i sin fabrik i utkanten av Lyon.
Genom att använda tre vikter av kolfiber och inkorporera Vectran- och Kevlar-fibrer, kan Time finjustera styvheten i varje område av ramen med otrolig precision.
En annan förmånstagare är det schweiziska företaget BMC, som använder liknande futuristisk teknik vid sitt Impec Advanced R&D-labb i Grenchen, Schweiz, där den berömda kolflätningsmaskinen Stargate finns.
'Utrustad med en serie helautomatiska, precisionsmaskineriverktyg,' säger BMC om sin fabrik, 'är den här toppmoderna anläggningen en lekplats för galna forskare av kompositingenjörer.'
Allt detta väcker frågan varför, med tanke på UCI:s restriktioner, fortsätter BMC och andra att utveckla science-fiction-maskiner som aldrig kommer att gå i full produktion?
Trickle-down-teknik
Det enkla svaret är att genom att släppa lös de kreativa instinkterna hos deras designers kommer idéerna som genereras så småningom att sippra ner i produktionsmaskiner.
Faktum är att många av de tekniker som vi nu betraktar som vanliga – såsom elektronisk växling – sågs ursprungligen i konceptcyklarna för 10 eller fler år sedan.
Så, vilka cyklar kommer vi att cykla om 20 år? Dagens konceptcyklar kan ge några viktiga ledtrådar.
Kanske en dag kommer vi till och med att se sådana som Froome och Quintana slåss på Ventoux på fullt utjämnade liggande liggdelar.
Även om, när jag tänker på det, är idén om att UCI tar till sig sådana framåtsträvande idéer ännu mer besynnerlig än den mest fantasifulla konceptcykeln.
