100 великих рекордов транспорта - Зигуненко Станислав Николаевич
Можно ли еще быстрее? На испытаниях французский электровоз еще много лет назад поставил рекорд – 331 км/ч. Однако инженерам паровоз и тепловоз нравились больше, чем электровоз. Они были дешевле. Им не нужны десятки тысяч столбов-опор и тысячи километров контактного провода. У них было то, чего нет у электровоза, – автономное питание. Но паровозы давно ушли в прошлое, а дизель слишком тяжел для скоростного поезда. Если тепловоз и разгонится до 300 км/ч, то вагоны ему уже не потянуть. Вот почему инженеры еще в 60-е годы прошлого века обратили внимание на авиационную турбину как на новый вид двигателя для подвижного состава.
Тогда вспомнили, что кроме ТРД есть еще и газотурбинные двигатели, способные приводить во вращение любой потребитель механической энергии – например, электрогенератор. Расчеты показали, что эксплуатировать поезд с собственной электростанцией значительно дешевле, чем электрифицировать новый путь.
Правда, одной турбины для поезда маловато. Пришлось поставить несколько. Однако даже в этом случае стоимость километрового пробега оказалась на 10 % ниже, чем у дизель-поезда.
Во Франции вот уже несколько лет используют турбопоезда с гидравлической передачей. Инженеры считают, что она вполне подходит для скоростей около 250 км/ч. Но при более высоких все же неэффективна. Поэтому для французского сверхскоростного поезда была выбрана электрическая передача.
Кроме того, мотор-вагонные поезда, построенные по принципу всем известной электрички, оказались очень удобны и для современных турбопоездов: все его колесные пары – движущие. Передача движения на все ведущее оси более равномерно распределяет тяговые усилия, делает управление проще, и поезд, если так можно сказать, становится маневреннее.
Правда, при скоростях выше 300 км/ч заметной помехой движению становятся уже… сами колеса! А потому в конце 2007 года в японском городе Яманаси новый мировой рекорд скорости – 581 км/ч – установил поезд «Маглев», у которого вообще нет колес.
Поезд состоял из трех вагонов, в которых находились 12 пассажиров. Принцип действия транспортной системы «Маглев» (магнитная левитация) построен на том, что поезд не катится по рельсам, а летит над ними, уравновешивая свой вес магнитной силой, которая возбуждается в сверхпроводящем кабеле электротоком.
Поезд «Маглев», у которого вообще нет колес, способен двигаться со скоростью свыше 500 км/ч
Несмотря на многие технические сложности, поезда «Маглев» считаются перспективными транспортными системами во многих странах. В 2002 году путешествие по экспериментальной трассе «Маглев» в Китае, которую проектируют немецкие специалисты, совершили тогдашний премьер КНР Чжу Жунцзы и канцлер Германии Герхард Шредер. Китайский «Маглев» развивает скорость до 400 км/ч и, как ожидается, свяжет центр Шанхая с международным аэропортом. В США также планируют строительство поезда на магнитной подушке.
Именно «Маглев» в Японии должен заменить поезда-пули, которые являются сейчас самыми быстрыми в мире, достигая скорости 443 км/ч при средней скорости 300 км/ч.
Состав на воздушной подушке
Железная дорога практически исчерпала возможности своего развития, полагают многие эксперты. На смену ей должны прийти новые средства транспорта. Но какими они будут? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Одни предлагают использовать монорельс с магнитной подвеской вагонов, другие предлагают не забывать и о поездах на воздушной подушке.
Приверженцами последней схемы являются доктор технических наук из Института машиноведения имени Благонравова РАН Александр Владимирович Синев и главный специалист-конструктор Института проблем механики Российской академии наук Леонид Никитич Кравчук. Вот что они предлагают.
Вообще-то идее этой «в обед сто лет». А точнее, еще в 1927 году К.Э. Циолковский опубликовал брошюру под названием «Сопротивление воздуха и скорый поезд», в которой выдвинул и обосновал идею состава на воздушных подушках. Потом к этой идее инженеры и изобретатели возвращались неоднократно, предлагая все новые варианты.
Так, например, в 60—80-х годах прошлого столетия аппараты на воздушных подушках стали использовать на море. Появились первые десантные корабли, которые могут не только быстро бежать над водой, развивая скорости порядка 100 км/ч, но и в случае необходимости выходить на сушу, преодолевать болота, песчаные дюны, тонкий лед и глубокий снег… Были также попытки создать на воздушной подушке транспортные платформы для перемещения габаритных и тяжелых грузов, самолетные шасси, военные и гражданские вездеходы.
И вот ныне наши специалисты предлагают вернуться к старой идее на новом уровне. Они разработали конструкцию универсального транспорта на воздушных подушках, который сможет как перевозить пассажиров, так и транспортировать руду, уголь, нефть, вывозить за пределы мегаполисов мусор и т.д.
Движение транспорта осуществляется по специальной трассе, которая крепится на опорах и состоит из легких, но прочных канатно-балочных конструкций. Таким образом, получается своего рода монорельс, наподобие тех, что уже функционируют в Москве и некоторых других крупных городах мира. С той лишь разницей, что в данном случае движение вагончиков осуществляется с помощью пропеллера, а не магнитной левитации и электродвигателей.
Впрочем, и тут без помощи электричества не обойдется. Пропеллер, рули высоты, компрессоры для наполнения сжатым воздухом воздушных подушек, системы управления, автоматики и т.д. должны будут работать с помощью солнечных батарей и аккумуляторов.
«Изюминкой» же данной конструкции является вот какая ее особенность. Во время движения состав летит над дорогой не только за счет избыточного давления воздуха в воздушных подушках, но еще и за счет аэродинамической подъемной силы, которая обеспечивается особой формой днища каждого вагона. Такая особенность обеспечивает меньшую нагрузку на саму магистраль, что позволяет сделать ее более дешевой.
Правда, пока вся эта система существует лишь в виде описания к патенту РФ № 39868. Однако изобретатели надеются, что по крайней мере к столетию идеи К.Э. Циолковского, которая будет отмечаться в 2027 году, первая линия поездов на воздушных подушках будет пущена. Например, между Москвой и Калугой.
Уникальный шаропоезд
Еще до Второй мировой войны в нашей стране был придуман новый вид транспорта – шаропоезд. Он мог брать намного больше груза, чем обычный железнодорожный состав, ходил плавно и бесшумно. Выглядело это так…
…Локомотив легко тронул и покатил пять небольших вагонов. К восторгу сотен людей, собравшихся на полигоне близ подмосковной станции Северянин, поезд разогнался до 70 километров в час. А те, кому посчастливилось прокатиться на нем, долго еще рассказывали знакомым, как плавно и бесшумно движутся вагоны.
Газеты страны тут же откликнулись на это событие многочисленными статьями и репортажами. «Изобретение тов. Ярмольчука заключает в себе принципиально новую и интересную идею, в результате разработки которой возможно ожидать разрешения вопроса о сверхскоростном движении, имеющем актуальнейшее значение для всего нашего Союза», – было сказано в отзыве экспертного совета, председателем которого был академик С. Чаплыгин.
Так, в июне 1932 года прошли испытания прототипа скоростного транспорта будущего, созданного по проекту бывшего студента МВТУ, новоиспеченного инженера Николая Ярмольчука. Изобретатель, по сути, воспользовался принципом подшипника. Словно бы развернув его наружное кольцо в желоб-рельс, Ярмольчук предложил пустить по нему шары-колеса, а на них в особых вилках «положить» вагоны.
Шары – полые, в каждом – электромотор и механизм для привода. Вагоны на двух таких колесах можно было наклонять вбок, и словно ванька-встанька они возвращались в прежнее положение – так точно изобретатель расположил центр тяжести. Не мог поезд и сойти с рельсов даже на крутых поворотах – не позволял желоб.
