Промышленная революция 18–19 веков в передовых странах мира сопровождалась рядом сложностей. Особо остро стоял вопрос быстрого и недорогого способа перемещения больших объемов груза на дальние расстояния. Также необходимо было решить задачу пассажироперевозок между активно развивающимися городами, выполняя те же критерии, плюс комфорт. На то время задача была не из простых, но в начале 19 века человечество нашло ответ — постройка железных дорог.
Основная сложность в создании ЖД-сообщения лежала в дороговизне самого железа, а чугун для подобных целей был непригоден из-за своей хрупкости. Тем не менее, всего за 10 лет (1830—1840 гг.) протяженность железных дорог в США выросла в 70 раз, составив 4,5 тыс. км, а к 1860 году общая длина ЖД-полотна превысила 50 тысяч км. Россия тоже не стояла на месте, и несмотря на весь скептицизм, к 1837 году была построена Царскосельская железная дорога, а в середине века железная дорога связала Москву, Санкт-Петербург и Варшаву. Стало очевидно, что за железнодорожным сообщением будущее, а доказательством стал железнодорожный бум 1880-х годов — самый большой прирост рельсового пути в истории.
Сперва паровая, затем электрическая тяга — силовые установки локомотивов совершенствовались, а инженеры искали все новые виды тяг. Так в 60-е года прошлого столетия появились ховертрейны (hovertrain) — поезда на воздушной подушке. Они были настолько прорывными, что моментально достигли скоростных характеристик, близких к 500 км/ч, но что-то пошло не так...
Сверхскоростные поезда в 70-е годы в США
Бурное развитие железнодорожного сообщения превратило США в страну поездов. По крайней мере, так было до середины прошлого века — это позволяло американцам дешево и с комфортом перемещаться на большие расстояния. Но вскоре развитие автомагистралей и рост популярности личного транспорта (автомобилей) вытеснили ЖД-сообщение. Тогда и был дан старт разработке левитирующих локомотивов.
Tracked Levitated Research Vehicle (TLRV)
До появления магнитопланов человечество активно предпринимало попытки поднятия локомотивов над поверхностью для исключения трения. В Америке в конце 60-х годов этим вопросом всерьез озадачилась компания Grumman, всего за несколько лет создав рабочий «Экспериментальный рельсовый левитирующий аппарат» (Tracked Levitated Research Vehicle). Из названия понятно, что поезд не должен был касаться поверхности дороги, паря над ней за счет мощных потоков воздуха.
Еще во время проектирования поезда будущего специалисты Grumman поняли, что для принципиально нового вида транспорта необходима и соответствующая инфраструктура, — классический рельсовый путь не подходил для этих целей. В качестве нового типа дороги была создана U-образная бетонная трасса, в которой TRLV-вагон левитировал над поверхностью, а борта «лотка» выступали в качестве направляющих. Почему именно воздушная подушка стала основой для левитирующего аппарата? Ответ прост: на тот момент эта технология была отлично освоена и обеспечивала требуемые характеристики, а именно высокую скорость движения состава вплоть до 500 км/ч без контакта аппарата с трассой.
Схема выглядела относительно просто: турбореактивные двигатели нагнетали потоки воздуха через специальные тележки в разных частях вагона (спереди, сзади и снизу), создавая ту самую воздушную прослойку между поездом и дорогой. Боковые тележки предотвращали соприкосновение вагона с бортами трассы, а нижние поднимали его в воздух. Разгоняли поезд все те же турбореактивные двигатели, запас мощности которых позволял достигать невиданных на тот момент скоростей — 415 км/ч при меньшем потреблении топлива, чем у обычного локомотива 70-х годов. Это реальная скорость аппарата, достигнутая на испытательных заездах.
Хотя испытания аэропоезда проходили успешно, проект решили свернуть. Главными недостатками аппарата являлась несовершенная ходовая часть и сильнейший шум, создаваемый двигателями. Поезд не мог входить в повороты на высоких скоростях, тормозя до 140 км/ч, был высок риск удара о бетонные борта, а в целом это осложняло не только управление, но и планирование самих рейсов. Кроме того, правительство США, которое изначально активно финансировало компанию Grumman, не слишком хотело вкладываться в постройку новой дорожной инфраструктуры.
Aerotrain I80 и рекорд скорости в 1974 году
Еще один левитирующий поезд был разработан американской компанией Rohr Industries Inc., и хотя он также взлетал за счет сильного потока воздуха, ездил он уже по монорельсу. Сама компания делала ставку на аэрокосмическую отрасль и ее левитирующий поезд создавался как новый элемент целой транспортной головоломки, в которую входили системы BART, Flxible и Monocab.
В отличие от граммановского TRLV, роровский аэропоезд «питался» не керосином, а электричеством. Его силовая установка состояла из линейного асинхронного двигателя мощностью 2000 кВт. Двигатель вращал две 40-дюймовые турбины, нагнетающие воздух в нижнюю юбку, за счет чего локомотив парил над землей. Еще одним ноу-хау являлось отсутствие лобового стекла в кабине пилотов (да-да, именно пилотов, он же летал). Вместо этого в передней и задней части были установлены камеры, которые передавали изображение на мониторы. В целом аппарат выглядел футуристично и действительно походил на транспорт будущего. Еще бы, последняя модель Aerotrain I80 смогла на испытаниях поставить рекорд скорости для 1974 года — 417,6 км/ч.
Однако проблем у поезда было немало, среди которых все тот же шум и необходимость создания новой инфраструктуры. Экономическую неэффективность также побороть не удалось. Обслуживание поезда требовало значительно больших средств, чем составляли прогнозируемые доходы от его использования. А после французский инженер, активно интересующийся проектом Aerotrain, сжег двигатель аппарата при попытке его завести, плюс недостаток финансирования со стороны властей США (все потратили на TLRV от Grumman) и проект решили закрыть.
Линейный индукционный моторный автомобиль от Garrett Research
Аналогичный Rohr Industries аэровагон на базе асинхронного двигателя проектировали и в лабораториях Garrett Corp. Их творение также достигло немалых успехов, сперва на ограниченном участке в 10 км разогнавшись до 302 км/ч, а затем поставив собственный рекорд по скорости 411,5 км/ч в 1974 году.
Высокоскоростные поезда в СССР
Говоря о советских разработках высокоскоростных поездов, на ум сразу же приходит скоростной вагон-лаборатория (СВЛ) 1970 года. В отличие от западных разработок, вагон-лаборатория представлял собой самый обычный поезд. Как обычный — с прикрученным турбореактивным двигателем АИ-25, который использовался на пассажирском самолете Як-40. Хотя локомотив катался по самым обычным рельсовым путям, все же мощная силовая установка позволяла разгоняться ему до солидных 250 км/ч. В теории состав мог достигать отметки в 360 км/ч, однако его основной задачей было не исследование будущего турбо-реактивных поездов, а оценка влияния больших скоростей на сам поезд. Благодаря исследованиям СВЛ удалось исправить основные негативные моменты при движении поезда на высоких скоростях. Проверенная методика после использовалась при проектировании скоростных рельсовых экипажей, в том числе РТ200 и электропоезда ЭР200.
А что с левитирующими локомотивами?
Ничего подобного в СССР не было, но все же стоит немного рассказать о проекте аэропоезда инженера С.С Вальднера. Советские конструкторы представили проект еще в 1933 году: в его основе лежал монорельс и авиадвигатели. Разработка была уникальной в своем роде и прославилась далеко за пределами Советского Союза. Так, в 1934 году американский научно-популярный журнал Popular Science в деталях осветил проект советского аэропоезда, где ключевыми были следующие моменты:
- высокая скорость движения до 300 км/ч;
- большая пассажировместимость — до 300 человек;
- возможность пересечения водных просторов шириной около 2 км (поезд опускался бы к поверхности воды и за счет конструкции вагонов-гондол плыл бы по ней);
- нечувствительность полотна дороги к атмосферным осадкам;
- нативная устойчивость всей системы за счет применения т.н. «треугольника устойчивости».
Разработку нового типа поезда активно поддерживала и советская власть, а те же западные страны возлагали на нее немалые надежды. Однако в 1936 году все резко прекратилось — проект закрыли, а скопившиеся порядка 600 чертежей и массу сопутствующей проектной документации отправили в архив. Почему все свернули, до сих пор неизвестно. Возможно, проект имел нерешаемые проблемы, а может активное развитие авиации предопределило дальнейшее развитие быстрого и эффективного транспорта в стране.
Любите поезда? Тогда вам понравятся это фото! Смотрите галерею «Самые странные поезда в истории»:
Это тоже интересно:
