Эврика!
научно-популярный сайт
  Главная Идеи Поиски Решения Карта сайта Контакты  
Поиски
Поиск по сайту
искать:
расширенный поиск

В полете поезда

Мы живем в то время, когда пассажирские самолеты летают быстрее звука. Рядом с ними тихоходами кажутся даже курьерские поезда.

Но разве нет таких двигателей, которые разгоняли бы вагоны до скоростей, соизмеримых со скоростью воздушных лайнеров? Оказывается, есть! Так в чем же задержка?

Мешают... колеса. Если бы они и рельсовый путь были идеально ровными и гладкими, то скорость поезда можно было бы повысить до 1500 километров в час. Однако неровности неизбежны, поэтому чем больше скорость, тем сильнее, чаще и опаснее удары колес в бока рельсов.

Есть и другие серьезные трудности. Чтобы их преодолеть, железнодорожники вынуждены усложнять конструкцию локомотивов и вагонов, совершенствовать рельсовый путь. Но это требует огромных расходов. Словом, при скорости свыше 300 километров в час возникает необходимость в решении целого ряда проблем, которые настолько сложны, что многие специалисты предлагают совсем отказаться от традиционного «колеса-рельса» и перейти к качественно новому принципу высокоскоростного пассажирского движения. Одна из таких попыток — создание поездов на воздушной подушке.

Имя Циолковского в сознании миллионов людей прочно связано с космическими ракетами. Менее известно, что этот удивительный человек занимался проблемами не только небесного, но и наземного транспорта.

«...Моторами накачивается воздух, который распространяется в узкой щели между вагоном и дорогой. Он поднимает поезд на несколько миллиметров и вырывается по краям основания вагона. Последний уже не трется о полотно, а висит на тонком слое воздуха и испытывает только совершенно незначительное воздушное трение, как летящий предмет» — такое исчерпывающее описание принципа движения аэропоезда взято из небольшой брошюры Циолковского «Сопротивление воздуха и скорый поезд», вышедшей в тихом русском городе Калуге в 1927 году. Многим ученым в то время новый способ движения казался фантастическим. Потребовалось почти полвека, чтобы осуществить идею Циолковского...

Во Франции, около Орлеана, уже построена первая в мире экспериментальная трасса протяженностью 18 километров, которая в будущем соединит Орлеан с Парижем (110 километров). Поезд «аэротрейн» летает над железобетонной эстакадой с максимальной скоростью 288 километров в час. Высота полета не более 1,5 сантиметра!

Тяга бесколесного поезда создается авиационным винтом, приводимым в движение двумя газовыми турбинами мощностью каждая по 1200 лошадиных сил. «Воздушный» путь в разрезе напоминает перевернутую букву Т.

Вагон, как наездник, сидит верхом на рельсе (центральном выступе), но ни в коем случае не касается его ни сверху, ни снизу, ни с боков. В эти-то промежутки по специальным каналам два вентилятора гонят сжатый воздух — образуется двенадцать воздушных подушек. На шести нижних вагон лежит и по ним скользит, а шесть боковых подушек не дают ему отклониться в стороны. Вот и получается, что поезд просто не сможет сойти с пути, как бы ни была велика скорость. Упругая подвеска вагона хорошо гасит колебания, так что полет и торможение проходят довольно плавно, а шум внутри салона не больше, чем при взлете самолета.

А сам железобетонный путь проще и дешевле обычного железнодорожного с рельсами, шпалами, земляным полотном. Примечательно и то, что он совсем не изнашивается, поскольку нет непосредственного контакта с поездом.

Испытания «Аэротрейна» оказались настолько успешными, что французским правительством принято решение о постройке «воздушного» пути протяжением 60 километров в пригороде Парижа для сообщения столицы с аэропортами.

Проектированием новых поездов занимаются в СССР, США, Англии, ФРГ, Японии и других странах. Инженеры доказывают их эффективность и выгоду.

Некоторые же специалисты считают, что поезда на воздушной подушке не получат распространения из-за высокого уровня шума, создаваемого вентиляторами, и трудностей соединения отдельных вагонов в составы. Поэтому они отдают предпочтение поездам на магнитной подушке, являющейся беззвучной опорной системой. Одним из наиболее простых и реальных проектов оказался так называемый зеркальный, основанный на отталкивании одноименных полюсов. На пути и под вагоном располагаются электромагниты, по обмоткам которых пропускается постоянный ток. -При соответствующей мощности и ориентации полей образуется подъемная сила. Поезд удерживается в висячем положении. О воплощении такого проекта конструкторы задумались всерьез лишь после постройки супермагнитов со сверхпроводящей обмоткой. Однако устанавливать сверхпроводники в бетонной тверди и на подвижном составе слишком накладно: ведь их надо охлаждать жидким гелием. Выгоднее снабдить супермагнитами только вагоны. А вдоль пути друг за другом уложить катушки из алюминиевого провода. Чтобы индуктировать значительный ток в путевых катушках, поезд надо предварительно разогнать. Только тогда и образуется магнитное поле, способное поднять вагон. Поэтому при трогании и остановках приходится использовать резиновые колеса, на которых поезд катится по бетонной дороге. Потом колеса подобно самолетному шасси убираются внутрь вагона. Чем выше скорость, тем больше высота подъема поезда.

Сейчас пока трудно сказать, какой из новых видов высокоскоростного пассажирского транспорта наиболее перспективен: на воздушной или магнитной подушке. Одно ясно, что бесколесные экспрессы, не «ощущая» неровностей пути, позволяют развивать невиданные для наземного транспорта скорости.

СССР, 1974 г.

Реклама:
 
 
© 1975 ЦК ВЛКСМ Изд. «Молодая гвардия»
© 2009 «Эврика!»