Gennem jernbanetransportens historie dukker der regelmæssigt nye dristige projekter op, der kan føre til en reel revolution på dette område. Ikke desto mindre er det ikke alle sådanne forslag, der er praktisk anvendelige. De fleste af de dristige projekter forbliver i historien som lovende, men lovende tekniske nysgerrigheder. Sidstnævnte omfatter mange udviklinger, herunder den såkaldte. elektrisk boldtransport designet af N. G. Yarmolchuk.
Forfatteren af dette projekt var en ung ingeniør Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Efter at have tjent i hæren og deltaget i borgerkrigen, fik han job som montør på Kurskbanen, hvor han arbejdede i flere år. Mens han arbejdede på jernbanen, lærte Yarmolchuk de forskellige træk ved denne type transport, og kom med tiden til den konklusion, at det var nødvendigt at oprette en ny klasse af sådanne systemer. I disse dage var et af de vigtigste spørgsmål, som forskellige specialister behandlede, at øge hastigheden på tog. Yarmolchuk, efter at have undersøgt de eksisterende jernbaner og rullende materiel, kom til den konklusion, at det var umuligt at anvende eksisterende løsninger og behovet for at udvikle en helt ny transport.
I sine breve påpegede Yarmolchuk, at en betydelig stigning i hastigheden forhindres af en række faktorer, herunder selve udformningen af jernbanespor og hjul. Under bevægelsen bemærkede ingeniøren, at hjulsættet kun holdes på skinnerne af flangerne. I dette tilfælde kan parret bevæge sig langs sin akse, slå mod skinnen og andre ubehagelige fænomener. Med en simpel stigning i bevægelseshastigheden burde slagene være steget, øge belastningen på togvognen og øge risikoen for dens ødelæggelse. For at fjerne disse fænomener var spor og et chassis af et helt nyt design påkrævet.
Erfaren SHEL -tog. Vinter 1932-33 Foto Wikimedia Commons
Allerede i 1924 N. G. Yarmolchuk foreslog en ny version af togets spor og køreudstyr, som efter hans mening gjorde det muligt at øge hastigheden betydeligt og slippe af med relaterede problemer. Ifølge projektforfatteren skulle der i stedet for et skinnespor have været brugt en rundformet slisk. En kugle med passende dimensioner skulle have bevæget sig langs en sådan bakke. Ved kørsel med høj hastighed var det sfæriske hjul ikke udsat for slag og kunne også selvorienteres afhængigt af bevægelsesbanen.
I den første version af et lovende projekt foreslog forfatteren at bruge biler i et helt nyt design. Karosseriet skulle have en sfærisk form og rumme alle de nødvendige enheder, inklusive kraftværket og passagerkabinen. Den ydre overflade af sagen skulle fungere som en understøtningsflade og i kontakt med bakken. Med dette design kunne bilen bevæge sig langs renden ved høj hastighed og opretholde optimal rulning på grund af rettidig hældning, når du går ind i sving. For at spare plads og opnå maksimal ydelse blev det foreslået at udstyre den nye transport med elektriske motorer.
Det lovende system fik navnet "Sharoelectrolot transport" eller SHELT for kort. Under denne betegnelse forblev Yarmolchuks projekt i historien. Desuden nævner nogle kilder navnet "kugletog". Begge betegnelser var ækvivalente og blev brugt parallelt.
I løbet af de næste år tog Yarmolchuk eksamen fra Moscow State Technical University og Moscow Power Engineering Institute, hvilket gjorde det muligt for ham at få den viden og erfaring, der var nødvendig for at gennemføre sit projekt. Samtidig forsøgte den unge ingeniør at interessere de ansvarlige personer med sin opfindelse. I talrige breve til forskellige myndigheder beskrev han fordelene ved hans SHELT -system. Efter hans mening gjorde det det muligt at øge hastigheden på tog betydeligt og derved reducere rejsetiden. I dette tilfælde kunne den kugle-elektriske transport konkurrere selv med luftfart, mens den havde fordelen i form af større last- og passagerkapacitet.
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk under test. Skudt fra nyheder
En anden fordel ved hans projekt N. G. Yarmolchuk overvejede at spare nogle materialer og forenkle vejanlæg. Det blev foreslået at lave en bakke til et lovende tog af armeret beton, som gjorde det muligt at reducere metalforbruget drastisk. Derudover kunne det samles fra fabriksproduktionssektioner og derved reducere den tid, der kræves for at samle et nyt spor. Det skal bemærkes, at der i slutningen af tyverne og begyndelsen af trediverne ikke var noget særligt udstyr til at lægge skinner, hvorfor de fleste operationer, når man lagde jernbaner, blev udført af arbejdere i hånden. Således fik SHELT -projektet en anden fordel i forhold til eksisterende systemer.
Ikke desto mindre var Yarmolchuks forslag indtil et bestemt tidspunkt af ingen interesse for nogen. Denne reaktion fra embedsmænd skyldtes flere faktorer. Det nye projekt skulle testes, og konstruktionen af nye linjer til lovende SHEL -tog viste sig at være for dyr. Af denne grund, indtil slutningen af tyverne, forblev Yarmolchuks projekt kun på papir.
Efter at have modtaget en ingeniøruddannelse, fortsatte opfinderen med at udvikle projektet og foretog betydelige ændringer i det. Så besluttede han at opgive sfæriske biler og bruge rullende materiel med et mindre vovet og usædvanligt udseende. Nu var det planlagt at bruge en bil med et klassisk layout, udstyret med et originalt chassis. Metalvognen skulle have to store hjul placeret i dens forreste og bageste dele. Med et sådant layout af bilen var det muligt at bevare alle de positive kvaliteter, der er forbundet med SHELT -systemet, samt øge volumen for at rumme nyttelasten.
Det lovende tog skulle bevæge sig ved hjælp af to hjul i form af en "sfærisk" - en kugle med afskårne sidedele, hvor akslen og ophængselementerne var placeret. Sharoids blev foreslået at være lavet af metal og dækket med gummi. En elektrisk motor med den tilsvarende effekt skulle være placeret inde i et sådant hjul. Hjulets aksel var forbundet med bilens struktur, og drejningsmomentet skulle overføres fra motoren til det sfæriske legeme ved hjælp af en friktion eller geartransmission. Et karakteristisk træk ved de foreslåede hjul var placeringen af deres tyngdepunkt under rotationsaksen: motoren blev suspenderet under akslen. Med dette arrangement var det muligt at opretholde en optimal position i rummet ved manøvrering.
Demonstration af hjulstabilitet. Efter vippe skal den vende tilbage til sin normale opretstående position. Newsreel kardr
Den ændrede version af kugletoget kunne ifølge forfatterens beregninger nå hastigheder på omkring 300 km / t og bære op til 110 passagerer. Således var det muligt at komme fra Moskva til Leningrad på bare et par timer, og rejsen fra hovedstaden til Irkutsk ville tage lidt mere end en dag og ikke en uge, som på eksisterende tog. Den opdaterede version af projektet havde en betydelig fordel i forhold til de "klassiske" tog i hastighed og overgik passagerfly med hensyn til bæreevne.
Aktivt arbejde med SHELT -projektet, støttet af offentlige instanser, begyndte i 1929. Dette skete efter N. G. Yarmolchuk byggede med bistand fra specialister fra Moskva Institute of Transport Engineers en model af et lovende system. På bakken, der stod direkte på gulvet i laboratoriet, bevægede en afviklingsvogn på "bolde" sig ret hurtigt. Togets model blev vist for repræsentanterne for Folkekommissariatet for Jernbaner, og denne demonstration gjorde et stærkt indtryk på dem. Vejen var åben for projektet.
Et par måneder efter at have testet layoutet, oprettede People's Commissariat of Railways Bureau of Experimental Construction of Bullet Transport til udvikling og implementering af N. G. Yarmolchuk (BOSST). Denne organisations opgave var at skabe et fuldgyldigt projekt med den efterfølgende konstruktion af en reduceret prototype af SHELT-systemet. Med den vellykkede gennemførelse af disse arbejder kunne man så regne med opførelsen af fuldgyldige transportsystemer af en ny type.
Designarbejdet fortsatte indtil det tidlige forår 1931. Derefter blev dokumentationen om SHELT -projektet demonstreret for statsledelsen, og snart beordrede People's Commissariat of Railways konstruktionen af en prototype af et lovende tog. Til dette blev der tildelt finansiering i mængden af 1 million rubler samt et afsnit nær Severyanin -stationen på Yaroslavl -jernbanen (nu Moskvas område).
89 specialister var involveret i konstruktionen af et eksperimentelt rendebane og en storstilet model af toget. På grund af den særlige situation med mad på det leverede sted måtte specialisterne ikke kun bygge en prototype af en ny vejtype, men også at bryde en køkkenhave. Der blev plantet forskellige grøntsager på 15 hektar, hvilket gjorde det muligt for specialister at løse de tildelte opgaver uden at blive distraheret af forskellige tredjepartsproblemer. Således blev de tildelte arealer brugt så effektivt som muligt.
Interne hjulsamlinger: stel og en elektrisk motor hængende under den. Skudt fra nyheder
I foråret den 31. modtog Yarmolchuk støtte fra ikke kun Folkekommissariatet for Jernbaner, men også pressen. Indenlandske aviser og blade begyndte at skrive om det nye SHELT -projekt og rose det og henlede opmærksomheden på de forventede fordele i forhold til den eksisterende teknologi. Det blev bemærket, at elektriske kugletog til passagerer vil kunne rejse fem til seks gange hurtigere end "klassiske", og for godstog er endda en tyve gange højere hastighed mulig. Kapaciteten på de nye veje kan være mindst dobbelt så høj som de eksisterende.
Naturligvis kom der også kritiske meninger til udtryk. Mange eksperter talte om projektets overdrevne kompleksitet, de høje omkostninger ved implementeringen og nogle andre problemer. Ikke desto mindre besluttede de ansvarlige personer at fortsætte konstruktionen af et eksperimentelt SHEL -tog og teste Yarmolchuks forslag i praksis og afsløre alle fordele og ulemper.
I løbet af 1931 var BOSST -teamet engageret i konstruktionen af et eksperimentelt rendebane. For at spare penge og tid blev en mindre version af en sådan vej bygget af træ. I en lav højde over jorden blev der lagt et konkaft gulv af planker på en træramme. Langs stien var der U-formede understøtninger, der understøttede eltransmissionssystemet. I stedet for ledninger, der er traditionelle til moderne elektrisk transport, blev der brugt rør. Under testene blev der brugt to konfigurationer af det elektriske forsyningssystem. I den første hang et af rørene næsten under selve støttebenets tværstang, de to andre - herunder. Den anden konfiguration indebar placeringen af alle tre rør på samme niveau.
Den eksperimentelle træbane var cirka 3 km lang. En lille elektrisk understation var placeret ved siden af, som skulle forsyne rørene med strømmen af de nødvendige parametre. Ifølge nogle rapporter blev konstruktionen af ruten afsluttet i slutningen af 1931 eller i begyndelsen af 1932. Samlingen af den første prototype bil blev snart afsluttet.
Fastgørelse af hjulet i karosseriet. Skudt fra nyheder
Samlingen af den første SHEL -bil blev afsluttet i april 1932. Det var en konstruktion på cirka 6 m lang med en diameter på 80 cm. Der var en konisk kåbe foran i bilen. Bilen, som antydet af projektet, var udstyret med to sfæriske hjul i hoved- og haledele. Hjulens diameter oversteg 1 m. De stak betydeligt ud af karosseriet og kunne skabe en mærkbar gyroskopisk effekt, der holdt bilen i den ønskede position. Kraftværket i form af to trefasede elektriske motorer var placeret inde i hjulene. Bilerne havde en temmelig stor fri volumen, der kunne bruges til at transportere testgods eller endda passagerer. Bilen havde også vinduer og små døre til adgang til skrogets inderside. Til transmission af elektricitet modtog bilen en bogie, fastgjort på kontaktledningen og forbundet til taget med et reb og kabler.
Ved efteråret blev der bygget yderligere fire biler, hvilket resulterede i, at et helt tog allerede kørte ad forsøgssporet. Konstruktionen af ekstra biler gjorde det ikke kun muligt at teste selve levedygtigheden af opfindelsen, men også at udarbejde nogle spørgsmål vedrørende interaktionen mellem flere rullende materielenheder på banen.
De tilgængelige motorer tillod det eksperimentelle tog at nå hastigheder på op til 70 km / t. Designet af de sfæriske hjul og andre funktioner i den nye transport sikrede stabil adfærd uanset bevægelseshastighed og sporets egenskaber. Boldtoget passerede selvsikkert vendinger, lænede sig lidt i den rigtige retning, men viste ikke noget ønske om at vælte. Den gyroskopiske effekt, som N. G. Yarmolchuk, førte til de forventede resultater.
Indtil sommeren 1933 var et team af BOSST -specialister engageret i forskellige test af et lovende transportsystem i en reduceret version. Samtidig foregik udviklingen af togdesignet samt undersøgelse af optimale spormuligheder. Især var ingeniørerne nødt til at puslespil om pilens design til sliskestien. Selve driften af SHELT'er uden kontakter og andet specielt sporudstyr var ikke mulig, og deres oprettelse var forbundet med visse vanskeligheder.
De første testture blev udført af et erfarent tog uden last. Senere, da systemets pålidelighed blev bestemt og bekræftet, begyndte ture med last, inklusive passagerer. Bilernes dimensioner gjorde det muligt at transportere to personer, men de skulle være i en liggende stilling, hvortil madrasser blev placeret i provisoriske kabiner. Under testene besøgte D. Lipnitskiy, en journalist fra Znanie is Sila -publikationen, teststedet og blev taget på et eksperimentelt SHEL -tog. Senere skrev han, at mens han forberedte turen, frygtede han en mulig ulykke. Toget kunne vælte, flyve af bakken osv. Ikke desto mindre gik prototypebilen forsigtigt og stille afsted og kørte ad sporet uden problemer og endda uden den "traditionelle" jernbaneskramling af hjul. På buede dele af sporet vippede toget og holdt balancen.
Kroppen af et erfaren boldtog uden bagvæg. Hjulet og dets affjedring er synlige. Skudt fra nyheder
Testene af prototypetoget begyndte i efteråret 1932, hvorfor specialisterne stødte på nogle problemer under testkørslerne. SHEL -togets arbejde blev hæmmet af sne og is på træbanen. Inden testkørslernes start skulle de renses, da togets originale undervogn ikke kunne klare sådanne uregelmæssigheder, især under højhastighedstrafik. På teststadiet blev et sådant problem betragtet som et uundgåeligt onde og kunne klare det, men senere blev det en af de faktorer, der påvirkede hele projektets skæbne.
Efter endt kontrol blev projektdokumentationen og testrapporten overdraget til et særligt ekspertråd, som skulle afgøre SHELT -systemets videre skæbne. En gruppe specialister under ledelse af S. A. Chaplygin gennemgik dokumentationen og kom til positive konklusioner. Ifølge eksperter havde projektet ikke alvorlige problemer, der ville forstyrre dets fulde brug, og de anbefalede også at starte byggeriet af fuldgyldige ruter til kugle-elektrisk transport.
I sommeren 1933 N. G. Yarmolchuk og hans kolleger har udviklet to versioner af fuldgyldige SHEL-tog i to dimensioner, det såkaldte. normal og gennemsnitlig. Det "gennemsnitlige" tog var beregnet til afsluttende test og kunne også betjenes på rigtige spor. I denne konfiguration var bilerne udstyret med sfæriske hjul med en diameter på 2 m og kunne rumme op til 82 passagersæder. Designhastigheden for sådan transport nåede 180 km / t. Det blev antaget, at bilerne af mellemstørrelse ville blive kombineret til tog på tre og i denne form vil transportere passagerer på forstæder.
Alle tidlige planer skulle være fuldt ud implementeret i en "normal" vogn. I dette tilfælde skulle den lovende transport have modtaget hjul med en diameter på 3, 7 m og et legeme med passende dimensioner. Designets bevægelseshastighed nåede 300 km / t, og inde i skroget var det muligt at arrangere mindst 100-110 sæder. I betragtning af de høje bevægelseshastigheder skulle et sådant tog være udstyret med ikke kun mekaniske, men også aerodynamiske bremser. Sidstnævnte var et sæt fly på kroppens overflade, der strakte sig over den indgående luftstrøm. Ifølge nogle skøn fra BOSST kunne et spor med vogne eller tog af normal størrelse have en kolossal kapacitet: lovende tog kunne transportere befolkningen i en hel by på få dage. I dette tilfælde blev der sikret en betydelig overlegenhed over den eksisterende jernbanetransport.
Efter afslutningen af rådets arbejde under ledelse af Chaplygin, den 13. august 1933, besluttede Folkekommissærrådets videre skæbne for SHELT -projektet. Folkekommissariatet for Jernbaner blev instrueret i at bygge det første fuldgyldige bakkespor til prøveoperation. Den nye rute kan vises i retning mod Moskva-Noginsk eller Moskva-Zvenigorod. Efter at have analyseret den eksisterende situation og eksisterende planer, blev det besluttet at bygge en motorvej til Noginsk. På det tidspunkt begyndte byggeriet på en ny industriområde øst for Moskva. Det blev antaget, at persontrafikken i denne retning kunne nå 5 millioner mennesker om året, så der var behov for ny transport med passende indikatorer. Efter anmodning fra Council of People's Commissars skulle konstruktionen af den nye rute have været afsluttet i efteråret 1934.
Foto fra den hjemlige presse. Prototypetog transporterer en passager. Foto Termotex.rf
Det første fuldgyldige trugspor skulle begynde i Izmailovo, så arbejdere kunne komme til stationen med sporvogn eller metro og derefter skifte til SHEL-toget og gå på arbejde. Højhastigheds-rummelig transport kunne væsentligt ændre logistikken i Moskva og Moskva-regionen og forbedre dens vigtigste parametre. I påvente af en ny transport med unikke indikatorer begyndte den indenlandske presse igen at rose det originale projekt af N. G. Yarmolchuk.
Men pressens og borgernes forventninger gik ikke i opfyldelse. I slutningen af 1934 åbnede den nye station ikke dørene for passagerer, og nye elektriske kugletog tog dem ikke på arbejde. Desuden var motorvejen og stationen ikke engang bygget. Inden byggeriet af motorvejen og tilhørende infrastruktur påbegyndtes, kontrollerede specialister igen det lovende projekt og kom til konklusioner, der førte til dets afvisning.
Vognenes designhastighed og kapacitet samt andre fordele ved den nye transport så attraktiv ud, men i den foreslåede form havde den mange ulemper. Først og fremmest var det kompleksiteten af designet af både SHEL -toget selv og ruten for det. For eksempel gjorde brugen af en bakke af armeret beton det muligt at reducere omkostningerne ved metal, men det komplicerede konstruktionen og krævede implementering af yderligere produktionsfaciliteter. Seriekonstruktionen af nye tog krævede også tilsvarende indsats og omkostninger.
Analysen af de foreslåede projekter for det elektriske kugletog førte også til en pessimistisk konklusion. Det teknologiske niveau, der eksisterede på det tidspunkt, tillod ikke at bygge det krævede køretøj med acceptable egenskaber. For eksempel forårsagede ressourcen af gummibelægningen af sfæriske hjul ved betonkørsel store spørgsmål. I tilfælde af mangel på gummi kan en sådan nuance af projektet få alvorlige negative konsekvenser. Derudover skulle et stort og tungt SHEL -tog udstyres med motorer med passende kraft og andet specialudstyr, som enten var fraværende eller for dyrt.
Selv med den vellykkede konstruktion af et trugbane og kugletog til det, ville dets drift være forbundet med en række alvorlige problemer. For eksempel under test af et prototypetog om vinteren måtte BOTTS -specialister regelmæssigt rense træbanen for sne og is. Sådanne kontaminanter forstyrrede togets normale drift, og ved høje hastigheder kunne det endda føre til et vrag. Sandsynligvis i denne sammenhæng mindede eksperter om styrtet i Abakovskys luftbil i 1921. På grund af jernbanesporets dårlige kvalitet fløj højhastighedsbilen af skinnerne, hvilket førte til flere passagerers død. Luftbilen kørte med en hastighed på omkring 80 km / t, og Yarmolchuks projekt antog mange gange højere hastigheder, og som følge heraf blev toget udsat for en endnu højere risiko.
Artikel fra Modern Mechanix magazine, februar 1934. Foto af Wikimedia Commons
Udover tekniske problemer var der også økonomiske. Projektet til anlæg af en motorvej med en længde på omkring 50 km viste sig at være for dyrt, og dets udsigter blev genstand for kontroverser. Efter at have fordele i forhold til den eksisterende transport syntes SHEL -toget ikke at være muligt. Nogle besparelser i rejsetid eller evnen til at transportere lidt flere passagerer kunne ikke retfærdiggøre de ekstremt høje omkostninger.
En kombination af tekniske, teknologiske, operationelle og økonomiske træk og problemer førte til lukning af projektet, som flere måneder tidligere blev betragtet som ikke kun lovende, men også i stand til radikalt at ændre transportens udseende. Byggeriet af den første Moskva-Noginsk motorvej blev indskrænket kort efter starten, senest i de første uger af 1934. På grund af dette brugte medarbejderne i virksomhederne i den nye industriområde i fremtiden kun de eksisterende transportformer, hvilket dog ikke forhindrede gennemførelsen af planer for industrialiseringen af Moskva -regionen.
Efter at beslutningen var taget om at opgive konstruktionen af den elektriske kuglebane, stoppede pressen med at udgive entusiastiske artikler. Med tiden blev det engang lovende projekt glemt. Det eksperimentelle spor nær Severyanin -stationen blev snart demonteret som unødvendigt. Det eneste eksperimentelle tog på fem biler blev sandsynligvis skrottet kort tid efter, at projektet blev lukket. Det kan ikke udelukkes, at det i nogen tid blev gemt i en af de organisationer, der er tilknyttet SHELT -projektet, men der er ingen nøjagtige oplysninger om dette. Det vides kun, at der efter 1934 ikke blev nævnt forsøgsbiler nogen steder.
Forfatteren til projektet med kugle-elektrisk transport, N. G. På trods af fiaskoen fortsatte Yarmolchuk med at arbejde med lovende transportformer og deres individuelle komponenter. Nogle af hans udviklinger blev senere endda brugt på produktionsbiler i forskellige klasser.
Så vidt vides, stoppede Yarmolchuk ikke arbejdet med SHEL -transport, men al videre udvikling på dette område blev udført af ham på eget initiativ. De sidste omtaler af dette projekt går tilbage til begyndelsen af halvfjerdserne. I denne periode forsøgte designeren igen at tilbyde sin udvikling til landets ledelse og forsøgte endda at få en aftale med A. N. Kosygin. Et publikum blev nægtet. N. G. Yarmolchuk døde i 1978, og derefter stoppede alt arbejde med den kugle-elektriske transport. I mere end fire årtier efter beslutningen om at stoppe byggeriet blev projektet udviklet af kun en designer. Efter hans død ønskede ingen at forfølge et projekt, der engang blev betragtet som en revolution inden for transport.
