Станислав Зигуненко - 100 великих достижений в мире техники
Геоплан станет разгоняться турбовинтовым двигателем. До скорости 300 км/ч воздушный лайнер будет скользить по специальной эстакаде, подобно современному железнодорожному суперэкспрессу. А превысив этот рубеж, оторвется от полотна и весь остальной путь совершит в полете.
По оценкам, строительство одного 400-местного геоплана обойдется в 15 млрд иен, а на сооружение трассы понадобится почти 30 трлн! Однако колоссальные расходы особо не пугают. Ведь быстрота, всего 50 минут, с которой можно преодолеть немалое расстояние между двумя городами, привлечет к новому виду транспорта множество пассажиров.От идеи к реальности. Тут, видимо, стоит заметить, что о подобном транспорте мечтал еще в начале прошлого века петербургский доцент Борис Вейнберг. В 20-х годах он разработал проект поезда на электромагнитной подвеске, который должен был двигаться внутри специального трубопровода. Но в те годы стране нашей было не до скоростных подземных поездов.
Да и ныне, впрочем, железнодорожники бывшего СССР не могут похвастаться особыми успехами. Пока что поезда только в четырех странах мира – Китае, Японии, Германии и Франции – способны двигаться быстрее 500 км/ч. Да и то подобные скорости зафиксированы лишь во время испытаний.
Сверхзвуковой поезд на испытанияхТем не менее в этих странах ныне, похоже, всерьез нацелились на преодоление 1000-километрового барьера скорости. Для этого специалисты намерены использовать маглевы, то есть поезда, использующие магнитную левитацию. Принцип ее заключается в том, что при движении состав, в отличие от своих колесных аналогов, не касается поверхности рельса, а висит над ним на высоте 12–15 мм благодаря сильному электромагнитному полю.
В результате сила трения колес по рельсам не мешает развитию скорости, и поезда достигают 580 км/ч. Чисто теоретически состав можно разогнать и до первой космической скорости – 7,9 км/с. Однако для этого нужны и космические условия – прежде всего отсутствие аэродинамического сопротивления.
Причем если на дозвуковых скоростях движению мешает лишь трение о воздух, то на сверхзвуковых добавляется эффект скачка уплотнения. Например, перед летящим на сверхзвуковой скорости снарядом или самолетом виден полукруглый ободок, а внутри его нечто вроде линзы. Этот ободок и есть фронт скачка уплотнения, а эффект линзы создается более плотным воздухом, находящимся между этим фронтом и летящим телом. В результате потери энергии на преодоление сопротивления очень велики.
Чтобы избежать излишних потерь, конструкторы и собираются пускать сверхзвуковые поезда по вакуумным трубам. Белорусский дизайнер Павел Коняев даже разработал свой проект вакуумной дороги. Оболочка туннеля, внутри которого поедут поезда, должна будет представлять собой многослойную долговечную конструкцию из особо прочного железобетона с поперечными кольцами и продольными ребрами жесткости, а также компенсаторами для уменьшения продольных деформаций.
Внешне туннели будут выглядеть как серебристые трубы на бетонных опорах, полагает Коняев. И разместятся они на высоте около 6 м от поверхности грунта на особых опорах. При этом земли под дорогой можно осваивать как угодно – засевать, прокладывать обычные автодороги и т. д. Чтобы не огибать крупные водоемы или неровности рельефа местности, частично трубы можно будет проложить под водой или под землей.
Что же касается влияния на здоровье людей электромагнитных полей, наводимых при движении маглева, то, как показывают первые опыты, влияние выхлопных автомобильных газов намного вреднее. Между тем, по расчетам экологов, даже современные поезда на магнитной подушке выбрасывают в атмосферу в 112 раз меньше углекислого газа, оксидов натрия и прочих вредных веществ, чем автомобили, и в 29 раз меньше, чем обычные поезда.Какие проблемы? Конечно, устройство такого пути намного сложнее, чем обычной стальной магистрали. В разрезе труба должна выглядеть так – обхватывающая оболочка вокруг шины с электромагнитами, подводящими кабелями и вспомогательным оборудованием. Оболочка трубы полностью закроет все внутренние коммуникации и предохранит их от природных осадков, ураганов, жары и холоды, от птиц, падения деревьев и т. д. Причем для каждого пути в целях безопасности должна использоваться отдельная оболочка-труба.
Однако закрытость может пойти и во вред. Что, если случится ЧП внутри туннеля, как это, например, произошло сравнительно недавно в железнодорожном туннеле, проложенном под Ла-Маншем? Чтобы люди при возникновении экстренных ситуаций (авария, пожар, теракт и т. д.) не оказались запертыми в безвоздушном пространстве, в трубе через каждые 3–4 км пути предусмотрены шлюзы, которые автоматически перекроют аварийный участок. В самом же поезде сработает автоматическая система торможения. И как только он остановится, начнет работать вентиляция. Вакуум в туннеле сменится обычной земной атмосферой.
Когда давление в трубе сравняется с внешним, откроются люки туннеля и поезда и люди смогут подняться на поверхность или выйти в эвакуационные подземные туннели. Шлюзы запланированы и на станциях. При въезде поезда в привокзальный шлюз туда подается воздух, давление выравнивается, и состав выезжает на перрон.
Единственное ограничение для прокладки вакуумных путей Павел Коняев видит в сейсмической опасности. Над этим думают и японские инженеры, для которых проблема землетрясений – одна из основных. Поэтому они предлагают прокладывать транспортные магистрали поглубже в недрах Земли. А это потребует огромных вложений. Так, по расчетам Павла Коняева, километр трубы, проложенной даже на поверхности, обойдется примерно в 60 млн долларов. Пока меценатов, готовых рискнуть огромными деньгами для строительства хотя бы опытного участка, в мире не нашлось.Передвижные АЭС
Разговоры о них ведутся давно. В середине XX века, например, многие эксперты всерьез полагали, что именно атомные локомотивы, автомобили, корабли, самолеты и ракеты станут основой транспорта XXI века. Однако очередного «чуда техники» пока не получилось. Почему? Давайте попробуем разобраться.
Планов громадье. Как только в Обнинске в 1947 году заработала первая в мире стационарная АЭС, ученые и конструкторы стали мечтать о оснащении «ядерными котлами» транспортных средств. Определенная логика в том была. Заправил ядерную силовую установку один раз, и можно отправлять в кругосветное путешествие, не заботясь более о запасах топлива.
Первыми эту мечту начали осуществлять моряки. Атомные подлодки и ледоколы, как известно, верой и правдой служат вот уже многие десятилетия. Хотя и здесь, как стало известно относительно недавно, после снятия пелены секретности, реакторы на атомные подлодках несколько раз были на грани взрыва.
Да и ныне, когда многие атомоходы выработали свой ресурс, никто толком не знает, что с ними делать, как их утилизировать с наименьшим вредом для экологии? Вот и стоят они пока в затонах, подальше от людских глаз и постепенно ржавеют.
С атомолетами дела пошли и того хуже. Проект ядерной установки открытого типа, когда продукты радиоактивного распада выбрасывались в атмосферу, был забракован И.В. Курчатовым еще на стадии предварительного проекта. Он понимал, что такой, с позволения сказать, транспорт даже без всяких аварий за пару десятилетий превратит планету в радиоактивную пустыню.
Установки же закрытого типа, подобные тем, что стоят на атомных подлодках, требуют мощной свинцовой защиты для экипажа, что делает ее практически неподъемной. Кроме того, даже одетая в свинцовый кокон, такая установка все же несет немалую опасность для окружающей среды в случае аварии или катастрофы самолета.
Поэтому ядерные реакторы прижились лишь в космосе. Да и то их стараются применять как можно реже, памятуя, как однажды очередной советский «Космос» с ядерной установкой на борту свалился на территорию Канады и руководству СССР пришлось изрядно раскошелиться, а дипломатам немало потрудиться, чтобы замять скандал. А в США дело дошло даже до суда, когда общественность обнаружила изотопный реактор на борту межпланетного зонда, отправляющегося к окраинам Солнечной системы. Запустить его удалось, лишь клятвенно заверив судью, что никакой аварии на старте не будет. Дескать, все предусмотрено до мелочей…
Попытки поставить ядерные реакторы на атомные локомотивы и автомобили тоже, по существу, завершились провалом на самой ранней стадии. Уже первый образец мобильной АЭС «Памир», созданной сотрудниками Института ядерной энергетики Белорусской АН на базе двух тягачей МАЗ-5637, показал низкую надежность конструкции и был законсервирован.
Плавучий атомный энергоблокКуда более пафосно выглядела идея мегапоездов на ядерной тяге. Как сообщала газета «Гудок» в 1956 году, они должны были состоять из могучего атомного локомотива и гигантских вагонов, поставленных на сверхширокую колею, которая в 2,5–3 раза превышала бы по ширине принятый в нашей стране стандарт – 1520 мм. При этом грузовместимость товарных вагонов этого класса могла бы быть сравнима с аналогичным показателем речного грузового судна, а двухэтажные пассажирские вагоны предложили бы путникам небывалый простор и комфорт. Однако до строительства сверхшироких магистралей дело не дошло и по сей день. А вместе с ними увяла и идея создания мегапоездов.
