Gjennom jernbanetransportens historie dukker det regelmessig opp nye dristige prosjekter som kan føre til en reell revolusjon på dette området. Likevel er ikke alle slike forslag praktisk. De fleste av de dristige prosjektene forblir i historien som lovende, men lovende tekniske kuriositeter. Sistnevnte inkluderer mange utviklinger, inkludert den såkalte. elektrisk balltransport designet av N. G. Yarmolchuk.
Forfatteren av dette prosjektet var en ung ingeniør Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Etter å ha tjenestegjort i hæren og deltatt i borgerkrigen, fikk han jobb som montør på Kurskbanen, hvor han jobbet i flere år. Mens han jobbet på jernbanen, lærte Yarmolchuk de forskjellige egenskapene ved denne typen transport, og kom over tid til at det var nødvendig å lage en ny klasse med slike systemer. I disse dager var et av hovedspørsmålene som ulike spesialister behandlet, å øke hastigheten på togene. Yarmolchuk, etter å ha studert eksisterende jernbaner og rullende materiell, kom til den konklusjon at det var umulig å anvende eksisterende løsninger og behovet for å utvikle en helt ny transport.
I brevene hans påpekte Yarmolchuk at en betydelig hastighetsøkning hindres av en rekke faktorer, inkludert selve utformingen av jernbanespor og hjul. Under bevegelsen bemerket ingeniøren at hjulsettet bare holdes på skinnene av flensene. I dette tilfellet kan paret bevege seg langs aksen, slå mot skinnen og andre ubehagelige fenomener. Med en enkel økning i bevegelseshastigheten burde slagene ha økt, øke belastningen på togvognen og øke risikoen for ødeleggelse. For å eliminere disse fenomenene var det nødvendig med spor og et chassis med et helt nytt design.
Erfaren SHEL -tog. Vinter 1932-33 Foto Wikimedia Commons
Allerede i 1924 N. G. Yarmolchuk foreslo en ny versjon av jernbanens spor og kjøreutstyr, som etter hans mening gjorde det mulig å øke bevegelseshastigheten betydelig, samt bli kvitt relaterte problemer. I følge forfatteren av prosjektet, i stedet for et skinnespor, burde en rundformet rute vært brukt. En ball med passende dimensjoner burde ha beveget seg langs en slik brett. Når du beveget deg i høy hastighet, var det sfæriske hjulet ikke utsatt for slag, og kunne også selvorienteres avhengig av bevegelsesbanen.
I den første versjonen av et lovende prosjekt foreslo forfatteren å bruke biler med et helt nytt design. Karosseriet skulle ha en sfærisk form og romme alle nødvendige enheter, inkludert kraftverket og passasjerkabinen. Den ytre overflaten av saken skulle fungere som en støtteoverflate og i kontakt med brettet. Med dette designet kan bilen bevege seg langs rennen i høy hastighet, og opprettholde optimal rulling på grunn av rettidig vipping når du går inn i svinger. For å spare plass og oppnå maksimal ytelse, ble det foreslått å utstyre den nye transporten med elektriske motorer.
Det lovende systemet ble kalt "Sharoelectrolot transport" eller SHELT for kort. Under denne betegnelsen forble Yarmolchuks prosjekt i historien. I tillegg nevner noen kilder navnet "ball train". Begge betegnelsene var likeverdige og ble brukt parallelt.
I løpet av de neste årene ble Yarmolchuk uteksaminert fra Moscow State Technical University og Moscow Power Engineering Institute, som tillot ham å få den kunnskapen og erfaringen som var nødvendig for å gjennomføre prosjektet. Samtidig prøvde den unge ingeniøren å interessere de ansvarlige personene med oppfinnelsen hans. I mange brev til forskjellige myndigheter beskrev han fordelene med SHELT -systemet. Etter hans mening gjorde det det mulig å øke hastigheten på tog betydelig og dermed redusere reisetiden. I dette tilfellet kan ballelektrisk transport konkurrere selv med luftfart, mens den har fordelen i form av større last- og passasjerkapasitet.
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk under tester. Skutt fra nyhetsrommet
En annen fordel med prosjektet hans N. G. Yarmolchuk vurderte å spare noen materialer og forenkle veibyggingen. Det ble foreslått å lage et brett for et lovende tog av armert betong, noe som gjorde det mulig å drastisk redusere metallforbruket. I tillegg kan den monteres fra fabrikkproduksjonsdeler, og dermed redusere tiden som kreves for å montere et nytt spor. Det skal bemerkes at det på slutten av tjue- og begynnelsen av trettiårene ikke var noe spesielt utstyr for å legge skinner, og det er derfor de fleste operasjonene ved legging av jernbaner ble utført av arbeidere for hånd. Dermed fikk SHELT -prosjektet en annen fordel i forhold til eksisterende systemer.
Likevel, frem til en viss tid, var forslagene til Yarmolchuk ikke interessert for noen. Denne reaksjonen fra tjenestemenn skyldtes flere faktorer. Det nye prosjektet måtte testes, og byggingen av nye linjer for lovende SHEL -tog viste seg å bli for dyr. Av denne grunn, frem til slutten av tjueårene, forble prosjektet til Yarmolchuk bare på papir.
Etter å ha fått ingeniørutdannelse, fortsatte oppfinneren å utvikle prosjektet og gjorde betydelige endringer i det. Så bestemte han seg for å forlate sfæriske biler og bruke rullende materiell med et mindre vågalt og uvanlig utseende. Nå var det planlagt å bruke en bil med et klassisk oppsett, utstyrt med et originalt chassis. Metallvognen skulle ha to store hjul plassert foran og bak. Med en slik utforming av bilen var det mulig å bevare alle de positive egenskapene som ligger i SHELT -systemet, samt øke volumet for å imøtekomme nyttelasten.
Det lovende toget skulle bevege seg ved hjelp av to hjul i form av en "sfærisk" - en kule med avskårne sidedeler, på stedet der akselen og opphengselementene var plassert. Sharoids ble foreslått laget av metall og dekket med gummi. En elektrisk motor med tilsvarende kraft skulle være plassert inne i kroppen til et slikt hjul. Hjulets aksel var koblet til bilens struktur, og dreiemomentet skulle overføres fra motoren til det sfæriske karosseriet ved hjelp av en friksjon eller gir. Et karakteristisk trekk ved de foreslåtte hjulene var plasseringen av tyngdepunktet under rotasjonsaksen: motoren var suspendert under akselen. Med dette arrangementet var det mulig å opprettholde en optimal posisjon i rommet når du manøvrerer.
Demonstrasjon av hjulstabilitet. Etter vipping skal den gå tilbake til normal oppreist stilling. Newsreel kardr
Den endrede versjonen av balltoget, ifølge forfatterens beregninger, kan nå hastigheter på omtrent 300 km / t og frakte opptil 110 passasjerer. Dermed var det mulig å komme seg fra Moskva til Leningrad på bare et par timer, og reisen fra hovedstaden til Irkutsk ville ta litt mer enn en dag, og ikke en uke, som på eksisterende tog. Den oppdaterte versjonen av prosjektet hadde en betydelig fordel i forhold til de "klassiske" togene i fart og overgikk passasjerfly når det gjelder bæreevne.
Aktivt arbeid med SHELT -prosjektet, støttet av offentlige etater, begynte i 1929. Dette skjedde etter at N. G. Yarmolchuk, med bistand fra spesialister fra Moscow Institute of Transport Engineers, bygde en modell av et lovende system. På brettet, som stod rett på gulvet i laboratoriet, beveget en oppviklingsvogn på "baller" seg ganske raskt. Modellen av toget ble vist for representantene for People's Commissariat of Railways, og denne demonstrasjonen gjorde et sterkt inntrykk på dem. Veien var åpen for prosjektet.
Noen måneder etter å ha testet oppsettet, opprettet People's Commissariat of Railways Bureau of Experimental Construction of Bullet Transport for utvikling og implementering av N. G. Yarmolchuk (BOSST). Oppgaven til denne organisasjonen var å lage et fullverdig prosjekt med påfølgende konstruksjon av en redusert prototype av SHELT-systemet. Så, med vellykket gjennomføring av disse arbeidene, kunne man regne med bygging av fullverdige transportsystemer av en ny type.
Designarbeidet fortsatte til tidlig på våren 1931. Så ble dokumentasjonen om SHELT -prosjektet demonstrert for statsledelsen, og snart beordret People's Commissariat of Railways at det skulle bygges en prototype av et lovende tog. For dette ble midler bevilget til 1 million rubler, samt en seksjon nær Severyanin -stasjonen på Yaroslavl -jernbanen (nå Moskvas territorium).
89 spesialister var involvert i konstruksjonen av et eksperimentelt rennebane og en storstilt modell av toget. På grunn av den spesifikke situasjonen med mat på det angitte stedet, måtte spesialistene ikke bare bygge en prototype av en ny type vei, men også for å ødelegge en grønnsakshage. Ulike grønnsaker ble plantet på 15 hektar, noe som gjorde at spesialister kunne løse de tildelte oppgavene uten å bli distrahert av ulike tredjepartsproblemer. Dermed ble de tildelte områdene brukt så effektivt som mulig.
Interne hjulsammenstillinger: ramme og en elektrisk motor suspendert under den. Skutt fra nyhetsrommet
Våren den 31. mottok Yarmolchuk støtte fra ikke bare People's Commissariat of Railways, men også pressen. Innenlandske aviser og blader begynte å skrive om det nye SHELT -prosjektet og berømme det, og gjorde oppmerksom på de forventede fordelene i forhold til eksisterende teknologi. Det ble bemerket at elektriske persontog for passasjerer vil kunne reise fem til seks ganger raskere enn "klassiske", og for godstog er til og med en tjue ganger høyere hastighet mulig. Kapasiteten på de nye veiene kan være minst dobbelt så høy som de eksisterende.
Naturligvis ble også kritiske meninger uttrykt. Mange eksperter snakket om prosjektets overdrevne kompleksitet, de høye kostnadene ved implementering og andre problemer. Likevel bestemte de ansvarlige personene seg for å fortsette byggingen av et eksperimentelt SHEL -tog og teste Yarmolchuks forslag i praksis, og avsløre alle fordeler og ulemper.
I løpet av 1931 var BOSST -teamet engasjert i byggingen av et eksperimentelt rennebane. For å spare penger og tid ble en mindre versjon av en slik vei bygget av tre. På en lav høyde over bakken ble et konkavt gulv laget av planker plassert på en treramme. Langs stien var U-formede støtter som støttet elektrisitetsoverføringssystemet. I stedet for ledninger som er tradisjonelle for moderne elektrisk transport, ble det brukt rør. Under testene ble to konfigurasjoner av det elektriske forsyningssystemet brukt. I den første hang et av rørene nesten under selve tverrstangen på støtten, de to andre - under. Den andre konfigurasjonen innebar plasseringen av alle tre rørene på samme nivå.
Det eksperimentelle tresporet var omtrent 3 km langt. En liten elektrisk transformatorstasjon lå ved siden av den, som skulle forsyne rørene med strømmen til de nødvendige parameterne. Ifølge noen rapporter ble konstruksjonen av ruten fullført i slutten av 1931 eller i begynnelsen av 1932. Monteringen av den første prototypebilen ble snart fullført.
Fest hjulet i karosseriet. Skutt fra nyhetsrommet
Monteringen av den første SHEL -bilen ble fullført i april 1932. Det var en konstruksjon på omtrent 6 m lang med en diameter på 80 cm. Det ble gitt en konisk kåpe foran på bilen. Bilen, som antydet av prosjektet, var utstyrt med to sfæriske hjul, i hode og hale deler. Diameteren på hjulene oversteg 1 m. De stakk vesentlig ut fra karosseriet og kunne skape en merkbar gyroskopisk effekt som holdt bilen i ønsket posisjon. Kraftverket i form av to trefasede elektriske motorer var plassert inne i hjulene. Bilene hadde et ganske stort ledig volum som kunne brukes til å transportere testlast eller til og med passasjerer. Bilen hadde også vinduer og små dører for tilgang til innsiden av skroget. For overføring av elektrisitet mottok bilen en bogie, festet på kontaktledningen og koblet til taket med et tau og kabler.
Til høsten ble det bygget ytterligere fire biler, som et resultat av at et helt tog allerede kjørte langs eksperimentelt spor. Konstruksjonen av tilleggsbiler gjorde det ikke bare mulig å teste selve levedyktigheten til oppfinnelsen, men også å løse noen problemer knyttet til samspillet mellom flere rullende materiellenheter på banen.
De tilgjengelige motorene tillot det eksperimentelle toget å nå hastigheter på opptil 70 km / t. Utformingen av de sfæriske hjulene og andre trekk ved den nye transporten sørget for stabil oppførsel uavhengig av bevegelseshastighet og sporets egenskaper. Balltoget passerte trygt svinger, lente seg litt i riktig retning, men viste ikke noe ønske om å velte. Den gyroskopiske effekten som N. G. Yarmolchuk, førte til de forventede resultatene.
Fram til sommeren 1933 var et team av BOSST -spesialister engasjert i forskjellige tester av et lovende transportsystem i en redusert versjon. Samtidig pågikk utviklingen av togdesignet, samt studier av optimale sporalternativer. Spesielt måtte ingeniørene pusle over utformingen av pilen for rennbanen. Selve driften av SHELT uten brytere og annet spesialsporutstyr var ikke mulig, og deres opprettelse var forbundet med visse vanskeligheter.
De første testturene ble utført av et erfaren tog uten last. Senere, da påliteligheten til systemet ble bestemt og bekreftet, begynte turer med last, inkludert passasjerer. Dimensjonene på bilene gjorde det mulig å transportere to personer, men de måtte være i liggende stilling, for hvilke madrasser ble plassert i provisoriske hytter. Under testene besøkte D. Lipnitskiy, journalist fra publikasjonen Znanie is Sila, teststedet og ble tatt med på et eksperimentelt SHEL -tog. Senere skrev han at mens han forberedte seg på turen fryktet han en mulig ulykke. Toget kunne velte, fly av brettet osv. Likevel satte prototypebilen forsiktig og stille i gang og kjørte langs sporet uten problemer og til og med uten den "tradisjonelle" jernbaneskramling av hjul. På buede deler av sporet vippet toget og holdt balansen.
Kroppen til et erfaren balltog uten bakvegg. Hjulet og fjæringen er synlige. Skutt fra nyhetsrommet
Testene av prototypetoget begynte høsten 1932, og derfor opplevde spesialistene noen problemer under prøvekjøringene. Arbeidet med SHEL -toget ble hemmet av snø og is på tresporet. Før starten av testkjøringene måtte de renses, siden den opprinnelige undervognen til toget ikke kunne takle slike uregelmessigheter, spesielt under høyhastighetstrafikk. På teststadiet ble et slikt problem ansett som et uunngåelig onde og taklet det, men senere ble det en av faktorene som påvirket skjebnen til hele prosjektet.
Etter at kontrollene var fullført, ble prosjektdokumentasjonen og testrapporten overlevert til et spesielt ekspertråd, som skulle avgjøre SHELT -systemets videre skjebne. En gruppe spesialister ledet av S. A. Chaplygin gjennomgikk dokumentasjonen og kom til positive konklusjoner. Ifølge eksperter hadde prosjektet ikke alvorlige problemer som ville forstyrre dets fullverdige bruk, og de anbefalte også å starte byggingen av fullverdige ruter for ball-elektrisk transport.
Sommeren 1933 N. G. Yarmolchuk og hans kolleger har utviklet to versjoner av fullverdige SHEL-tog i to dimensjoner, det såkalte. normal og gjennomsnittlig. Det "gjennomsnittlige" toget var beregnet på avsluttende tester, og kunne også opereres på ekte spor. I denne konfigurasjonen var bilene utstyrt med sfæriske hjul med en diameter på 2 m og kunne ta opptil 82 passasjerseter. Designhastigheten for slik transport nådde 180 km / t. Det ble antatt at bilene av middels størrelse ville bli kombinert til tog på tre og i denne formen vil frakte passasjerer på forstadsbaner.
Alle tidlige planer skulle være fullt ut implementert i en "normal" vogn. I dette tilfellet skulle den lovende transporten ha mottatt hjul med en diameter på 3, 7 m og et karosseri med passende dimensjoner. Designets bevegelseshastighet nådde 300 km / t, og inne i skroget var det mulig å ordne minst 100-110 seter. På grunn av de høye bevegelseshastighetene måtte et slikt tog utstyres med ikke bare mekaniske, men også aerodynamiske bremser. Sistnevnte var et sett med fly på kroppens overflate, utvidet over den innkommende luftstrømmen. I følge noen estimater fra BOSST kan et spor med vogner eller tog av normal størrelse ha en kolossal kapasitet: lovende tog kan transportere befolkningen i en hel by på bare noen få dager. I dette tilfellet ble det sikret en betydelig overlegenhet over den eksisterende jernbanetransporten.
Etter fullført arbeid med rådet ledet av Chaplygin, 13. august 1933, bestemte Council of People's Commissars om den videre skjebnen til SHELT -prosjektet. People's Commissariat of Railways ble instruert i å bygge det første fullverdige skuffesporet for prøveoperasjon. Den nye ruten kan vises i retning Moskva-Noginsk eller Moskva-Zvenigorod. Etter å ha analysert den eksisterende situasjonen og eksisterende planer, ble det besluttet å bygge en motorvei til Noginsk. På den tiden begynte byggingen av en ny industrisone øst for Moskva. Det ble antatt at passasjertrafikken i denne retningen kunne nå 5 millioner mennesker i året, så det var behov for ny transport med passende indikatorer. På forespørsel fra Council of People's Commissars, skulle byggingen av den nye ruten ha blitt fullført høsten 1934.
Foto fra den innenlandske pressen. Prototypetoget frakter en passasjer. Foto Termotex.rf
Det første fullverdige traversporet skulle begynne i Izmailovo, slik at arbeidere kunne komme til stasjonen med trikk eller metro, og deretter bytte til SHEL-toget og gå på jobb. Romslig transport med høy hastighet kan vesentlig endre logistikken i Moskva og Moskva-regionen og forbedre hovedparametrene. I påvente av en ny transport med unike indikatorer begynte den innenlandske pressen igjen å rose det opprinnelige prosjektet til N. G. Yarmolchuk.
Forventningene til pressen og innbyggerne gikk imidlertid ikke i oppfyllelse. I slutten av 1934 åpnet ikke den nye stasjonen dørene for passasjerer, og nye elektriske kuletog tok dem ikke på jobb. Videre ble motorveien og stasjonen ikke engang bygget. Før byggingen av motorveien og tilhørende infrastruktur startet, sjekket spesialister igjen det lovende prosjektet og kom til konklusjoner som førte til at det ble avvist.
Designhastigheten og kapasiteten til vognene, så vel som andre fordeler med den nye transporten så attraktiv ut, men i den foreslåtte formen hadde den mange ulemper. Først og fremst var det kompleksiteten i utformingen av både SHEL -toget selv og ruten for det. For eksempel gjorde bruken av et armert betongbrettspor det mulig å redusere metallkostnadene, men det kompliserte konstruksjonen og krevde utplassering av ytterligere produksjonsanlegg. Seriekonstruksjonen av nye tog krevde også tilsvarende innsats og kostnader.
Analysen av de foreslåtte prosjektene til det elektriske kuletoget førte også til en pessimistisk konklusjon. Teknologinivået som eksisterte på den tiden tillot ikke å bygge det nødvendige kjøretøyet med akseptable egenskaper. For eksempel forårsaket ressursen til gummibelegget av sfæriske hjul ved kjøring på betong store spørsmål. Ved mangel på gummi kan en slik nyanse av prosjektet få alvorlige negative konsekvenser. I tillegg måtte et stort og tungt SHEL -tog utstyres med motorer med passende kraft og annet spesialutstyr, som enten var fraværende eller for dyrt.
Selv med den vellykkede byggingen av et traubane og balltog for det, vil driften være forbundet med en rekke alvorlige problemer. For eksempel, under testing av et prototypetog om vinteren, måtte BOTTS -spesialister regelmessig rengjøre tresporet for snø og is. Slike forurensninger forstyrret togets normale drift, og i høye hastigheter kan det til og med føre til et vrak. Sannsynligvis, i denne sammenhengen, husket eksperter krasj av Abakovskys luftbil i 1921. På grunn av den dårlige kvaliteten på jernbanesporet fløy høyhastighetsbilen av skinnene, noe som førte til at flere passasjerer døde. Luftbilen beveget seg med en hastighet på omtrent 80 km / t, og prosjektet til Yarmolchuk antok mange ganger høyere hastigheter, og som et resultat ble toget utsatt for en enda høyere risiko.
Artikkel fra magasinet Modern Mechanix, februar 1934. Foto av Wikimedia Commons
I tillegg til tekniske problemer var det også økonomiske. Prosjektet for bygging av en motorvei med en lengde på omtrent 50 km viste seg å være for dyrt, og prospektene ble gjenstand for kontrovers. Etter å ha fordeler i forhold til den eksisterende transporten, virket ikke SHEL -toget gjennomførbart. Noen besparelser i reisetid eller evnen til å frakte litt flere passasjerer kan ikke rettferdiggjøre de ekstremt høye kostnadene.
En kombinasjon av tekniske, teknologiske, operasjonelle og økonomiske funksjoner og problemer førte til nedleggelse av prosjektet, som flere måneder tidligere ble ansett som ikke bare lovende, men også i stand til radikalt å endre utseendet på transport. Byggingen av den første motorveien Moskva-Noginsk ble innskrenket kort tid etter starten, senest de første ukene i 1934. På grunn av dette brukte de ansatte i foretakene i den nye industrisonen i fremtiden bare de eksisterende transportformene, noe som imidlertid ikke forhindret implementeringen av planer for industrialiseringen av Moskva -regionen.
Etter at beslutningen ble tatt om å forlate byggingen av den elektriske ballbanen, sluttet pressen å publisere entusiastiske artikler. Over tid ble det en gang lovende prosjektet glemt. Det eksperimentelle sporet i nærheten av Severyanin -stasjonen ble snart demontert som unødvendig. Det eneste eksperimentelle toget på fem biler ble sannsynligvis skrotet like etter at prosjektet ble stengt. Det kan ikke utelukkes at det i noen tid ble lagret i en av organisasjonene knyttet til SHELT -prosjektet, men det er ingen eksakt informasjon om dette. Det er bare kjent at etter 1934 ikke ble nevnt noen eksperimentelle biler noen steder.
Forfatteren av prosjektet med ball-elektrisk transport, N. G. Til tross for fiaskoen fortsatte Yarmolchuk å jobbe med lovende transportformer og deres individuelle komponenter. Noen av hans utviklinger ble senere til og med brukt på produksjonsbiler i forskjellige klasser.
Så langt det er kjent, stoppet Yarmolchuk ikke arbeidet med SHEL -transport, men all videre utvikling på dette området ble utført av ham på eget initiativ. De siste omtale av dette prosjektet dateres tilbake til begynnelsen av syttitallet. I løpet av denne perioden prøvde designeren igjen å tilby utviklingen til landets ledelse og prøvde til og med å få en avtale med A. N. Kosygin. Et publikum ble nektet. N. G. Yarmolchuk døde i 1978, og etter det stoppet alt arbeid med ball-elektrisk transport. I mer enn fire tiår etter beslutningen om å stoppe byggingen, ble prosjektet utviklet av innsats fra bare en designer. Etter hans død ønsket ingen å forfølge et prosjekt som en gang ble ansett som en revolusjon innen transport.
