Файл: Демидов, В. Е. Магистрали пяти измерений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Для этого они предлагают спрятать поезд в трубу и подве­ сить его там на магнитной подвеске. В опытах на моделях удалось достичь скорости 2300 километров в час. А макси­ мальная скорость, на которую рассчитывают свой .поезд авто­ ры.проекта, достигает 3200 километров в час.

Такие суперскоростные вагоны окажутся выгодными лишь на расстояниях во многие сотни и тысячи километров. Но же­ лезная дорога в еще большей мере важна для коротких рас­ стояний: от полутора до ста километров. С метрополитеном и электричкой не может сравниться по провозной способности ни один транспорт. Линия пригородной железной дороги пере­ возит столько же пассажиров, сколько автострада с 7 полоса­ ми движения. Средняя скорость безрельсового наземного тран­ спорта в городах немногим отличается от скорости конных ом­ нибусов конца прошлого века. Метро дает чуть больше 40 ки­ лометров в час (максимальная скорость поезда на перегоне, конечно, больше — около 100 километров, но здесь имеется в виду средняя скорость: от того момента, как вы ступили на

эскалатор, до той секунды, как

вы вышли на поверхность). И

в современном большом городе,

например, таком, как Москва,

поездка с одного конца на другой даже на метро выливается как минимум в полуторачасовое путешествие: добраться до станции, спуститься, проехать, подняться, дойти до нужного дома... Сверхскоростная дорога нужна городу ничуть не мень­ ше, чем междугородному сообщению.

100 километров в час!

Эта скорость кажется ничтожной в сравнении с теми ты­ сячами километров, о которых мы только что говорили. Но для городского транспорта она — предел мечтаний. Ведь речь, идет не о максимальной скорости, а о средней. С учетом мно­ гочисленных остановок (для удобства пассажиров они долж­ ны располагаться в 2—3 километрах друг от друга) макси­ мальная скорость получается никак не меньше 250 километров в час. С каким же ускорением должен трогаться поезд со станции и как резко тормозить, чтобы добиться высокой ско­ рости при такой частоте остановок! Нас возмущает, когда неумелый водитель автобуса резко дергает с места — а ведь его «резкость» и в сравнение даже не пойдет со стремительным рывком нужного нам поезда. Выходит, скорость подземной железной дороги так навсегда и застынет на цифре «40»?

Да — если придерживаться традиционных двигателей. Нет — если попытаться использовать новые источники энер­ гии, например гравитацию, силу земного притяжения. Проек­ ты такого рода выдвигались неоднократно, но каждый раз оказывалось, что изобретатель не учел какой-то существенной детали.


Классическая схема гравитационной дорога такова. На на­ чальном— наклонном — участке поезд разгоняется под дейст­ вием силы тяжести, потом идет по ровному отрезку, а подходя к следующей станции, взбирается на подъем и тормозится опять-таки силой земного притяжения. Так работала бы до­ рога, не будь трения и сопротивления воздуха. Но они сущест­ вуют— и сил гравитации оказывается недостаточно, чтобы со­ став добрался до следующей станции. Поэтому волей-неволей авторам проектов приходилось вводить какие-то вспомогатель­ ные двигатели, — а это сразу уже убивало прелестную изящ­ ность идеи: никаких моторов, кромь гравитации!.. Поезд полу­

чался ничуть не проще поезда метрополитена.

ч

 

К счастью,

на земле существует не только гравитация,

но

и атмосферное

давление — еще одна «бесплатная»

сила,

ко­

торую при умении можно неплохо использовать. Мысль о со­ здании пневматических дорог также весьма не нова. Одна из них демонстрировалась в 1909 году на Всемирной выставке в Чикаго. Вагоны, вмещавшие 10 человек, пролетали дистанцию чуть больше полукилометра за минуту. Чтобы привести вагон в движение, из тоннеля перед ним выкачивали воздух, и ат­ мосферное давление принималось за дело. Что, если соеди­ нить вместе гравитационный и пневматический принципы?

Этой мыслью задался американский инженер Эдвард Лауренс. В 1969 году он получил патент на «пмевмогравитационный» поезд, развивающий скорость 260 километров в час при расстоянии между станциями от 400 метров до 16 километров. Несмотря на то, что ускорение при движении этого поезда громадно, пассажиры его практически не замечают. Почему? Потому что ускорение (и замедление) поезда происходит под действием силы тяжести, и лишь в незначительной степени — под действием атмосферного давления. Закройте глаза, когда вы катитесь на санках вниз по крутому откосу. Если бы не ветер в лицо, вы так и не смогли бы сказать, едете вы или стои­ те на месте. Скорость непрерывно нарастает, а вы этого не за­ мечаете. Если бы с таким ускорением — несколько метров в секунду! — рванула с места автомашина, вас с силой бы вда­ вило в спинку сиденья. А на санях — ни спинки, ни поручней, опереться не на что, — и все-таки никакая сила не стремится вас опрокинуть назад. То же самое и в поезде.

Как же будет выглядеть линия пневмогравитационной (или гравитационно-вакуумной) дороги? Предоставим слово изо­ бретателю:

«По концам туннеля, связывающего две станции, имеются затворы для входа и выхода поезда. Когда состав стоит на станции, он находится в атмосфере с нормальным давлением.

Затворы закрыты, и воздух из туннеля

откачан

примерно до

'/4о атмосферы. Чтобы поезд начал двигаться,

затвор перед

ним открывают. Под действием вакуума

впереди и атмосфер-


ного давления сзади он начинает двигаться и катится под ук­ лон. Затем затвор закрывается по команде из центрального пункта управления, и поезд идет, имея перед собой незначи­ тельный подпор воздуха. Ускорение его несколько снижается. Далее воздух перед ним начинает сжиматься, и когда давле­ ние впереди становится больше давления сзади, затвор на стан­ ции назначения открывается, поезд выталкивает воздух в ат­ мосферу, а сам под действием гравитации тормозится. Как только он входит на станцию, затвор позади него закрыва­ ется...»

Пассажир никогда не увидит, как выглядит поезд снаружи, так же как он не видит снаружи лифт. Платформы будут отде­ лены от тоннелей стенами, как это сделано в Ленинградском метрополитене.

Когда поезд движется в тоннеле, счетное устройство опре­ деляет разрежение воздуха перед составом. Если давление, слишком велико, лишний воздух откачивается, если мало — впускается дополнительный воздух. Таким образом, скорость сохраняется постоянной, вне зависимости от числа пасса­ жиров.

В заключение остается сказать, что для скорости 260 кило­ метров в час тоннель должен быть проложен на глубине оксіо 300 метров, что вполне соответствует возможностям строитель­ ной техники. При глубине заложения порядка 150 метров ско­ рость несколько снижается, но все равно остается весьма вы­ сокой: почти 200 километров в час.

Побежденное пространство

Одной из серьезных проблем века стал безудержный рост городов. Тихоходность транспорта мешает людям жить вдали от промышленных центров, на лоне природы. Автобус, автомо­ биль, электричка эффективны лишь на дальности в три-четыре десятка километров, а дальше уже начинается серьезное пу­ тешествие. Конечно, люди ездят регулярно и на большие рас­ стояния, потери времени при этом выливаются в чудовищные •цифры. К сожалению, пока еще нет транспорта, который мог бы с большой скоростью перевозить значительные количества пассажиров на дистанции порядка 50—300 километров.

Мне кажется, что «летающие поезда» в конце концов сде­ лают доступным -и близким этот плохо используемый пояс во­ круг больших городов. IT тогда люди зададут себе резонный вопрос: стоит ли жить непременно в городе, если даже с рас­ стояния в несколько сот километров до него можно добраться за тридцать-сорок минут?

Сейчас это представляется чем-то нереальным, но в конце «онцов на современных нам железных дорогах останутся толь­ ко грузовые поезда, да и то не со всякими грузами. А парал-



лельно рельсовым магистралям пролягут пути стремительных «аэротрэнов». Самолет отбирает пассажиров у железной доро­ ги, соблазняя их скоростью. Вполне вероятно, что сверхско­ ростные бесколесные составы рано или поздно привлекут к себе внимание авиапассажиров высокой скоростью, соединен­ ной с недостижимой для самолета регулярностью движения: туман, снегопад, ливень, гроза, — все это для поезда мелочь, тогда как самолеты в этих условиях прикованы к земле. Пас­ сажир «аэротрэна» приедет прямо :в центр города, а не на аэродром, построенный в трех или пяти десятках километров. Наконец, поезд принципиально более безопасен, чем любой другой вид транспорта: ведь «аэротрэн» мчится по рельсу, про­ ложенному в нескольких метрах над землей. На старейшей монорельсовой дороге (не забывайте, что «летящий» поезд по сути дела тоже монорельсовый) — Вуппертальской, находя­ щейся в ФРГ, — с 1901 по 1968 год было перевезено более миллиарда пассажиров, н при этом не произошло ни одного серьезного несчастного случая, а тем более смертельного. Сло­ вом, 500—800 километров в час, которые способны дать поез­ да на воздушной подушке, отнюдь не пустая роскошь, а серь­ езное удобство.

Мне возразят: а экономика? Железобетонная балка для такого поезда длиной в десятки тысяч километров — это ко­ лоссальные деньги. Верно. Но также верно и то, что сущест­ вующая Транссибирская магистраль тоже стоила колоссаль­ ных денег, и это никого не остановило. Весь вопрос в том, нужна такая дорога или нет. Сейчас требовать немедленного строительства подобной магистрали для «аэротрэнов» бес­ смысленно, а через пятнадцать—двадцать лет... Могли мы двадцать лет назад думать, что самолет станет для всех так же привычен, как поезд?

Сверхскоростной транспорт, быстрый, как самолет, надеж­ ный, как железная дорога, удобный, как автомобиль, — эти ка­ чества сулят «аэротрэнам» огромную популярность. «Возмож­ ность заряжена стремлением к осуществлению, это искра в мире-порохе»,—сказал как-то немецкий философ Лихтенберг. Скорость 200 километров в час уже появилась на желез­ ных дорогах. Через десяток-другой лет она будет выглядеть до смешного маленькой. Поэтому сейчас нельзя отмахиваться даже от самых невероятных идей. Развитие техники идет, не очень-то считаясь с желаниями отдельных лиц. То, что сегод­ ня кажется ненужным, завтра становится насущным хлебом инженеров.

Г л а ва вторая

С помощью

наук

и

искусств

мож­

но построить колесницу,

передвигаю­

щуюся

чудодейственно

быстро

без

лошадей

и без

других

упряжных

жи­

вотных.

 

 

 

 

 

 

Фрэнсис Бэкон, философ, 1618 г.

Возникла ситуация,

когда

человек

долокен

бороться

против

автомоби­

ля — за

автомобиль.

 

 

 

Академик Б. С. Стечкин, .1967 г.

ВСЕ ЧЕТЫРЕ КОЛЕСА

Четверть миллиарда автомобилей заполонили дороги и ули­ цы всех континентов. Их в десятки раз больше, чем железно­ дорожных вагонов, морских и речных судов и самолетов, вме­ сте взятых. Удивительно ли, что роль автомобиля в перевоз­ ках столь значительна?

В нашей стране автотранспорт перевез в 1970 году почти половину всех грузов и 27 миллиардов пассажиров — в десять раз больше, чем железные дороги; в сто пятьдесят раз больше, чем морские и речные корабли, в триста раз больше, чем авиа­ ция. (От таких цифр автомобилисты могли бы зазнаться, но они не зазнаются, потому что расстояния, на которые они ве­ дут перевозки, в среднем ничтожны: несколько десятков кило­ метров, а то и меньше. Поэтому, в частности, и получается такая масса грузов и пассажиров). Закономерность эта про­ является всюду. Столь же внушителен вклад «четырех ко­ лес»— порядка 80 процентов — в перевозках других стран: Франции, Австралии, Англии, Японии...

Прогнозы же таковы: к 2000 году на планете будет 750 мил­ лионов машин.

Популярность автомобиля вытекает из его несомненных преимуществ перед иными видами транспорта. Во-первых, он наиболее удобен для доставки грузов «от двери до двери», вовторых, аффективен в качестве общественного городского тран­ спорта, наконец, индивидуальный автомобиль дает человеку неслыханную дотоле свободу передвижения, открывает та киевозможности, о которых раньше он мог только мечтать.