Genom järnvägstransportens historia dyker det regelbundet upp nya djärva projekt som kan leda till en verklig revolution inom detta område. Men inte alla dessa förslag är praktiska. De flesta av de djärva projekten förblir i historien som lovande men lovande tekniska nyfikenheter. Den senare omfattar många utvecklingar, inklusive den så kallade. elektrisk kultransport designad av N. G. Yarmolchuk.
Författaren till detta projekt var en ung ingenjör Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Efter att ha tjänat i armén och deltagit i inbördeskriget fick han jobb som montör på Kursk-järnvägen, där han arbetade i flera år. Arbetet på järnvägen lärde sig Yarmolchuk olika funktioner i denna typ av transport och kom över tiden till slutsatsen att det var nödvändigt att skapa en ny klass av sådana system. På den tiden var en av de viktigaste frågorna som olika specialister hade att göra med att höja tågens hastighet. Efter att ha studerat befintliga järnvägar och rullande materiel kom Yarmolchuk till slutsatsen att det var omöjligt att tillämpa befintliga lösningar och behovet av att utveckla en helt ny transport.
I sina brev påpekade Yarmolchuk att en betydande ökning av hastigheten hindras av ett antal faktorer, inklusive själva utformningen av järnvägsspår och hjul. Under rörelsen konstaterade ingenjören att hjulsatsen bara hålls på skenorna av flänsarna. I detta fall kan paret röra sig längs sin axel och slå mot skenan och andra obehagliga fenomen. Med en enkel ökning av rörelsehastigheten borde takten ha ökat, vilket ökat belastningen på tågens underrede och ökat risken för dess förstörelse. För att eliminera dessa fenomen krävdes spår och ett chassi med en helt ny design.
Erfaren SHEL-tåg. Vinter 1932-33
Redan 1924 N. G. Yarmolchuk föreslog en ny version av tågets spår och löputrustning, vilket enligt hans uppfattning gjorde det möjligt att avsevärt öka rörelsens hastighet och bli av med relaterade problem. Enligt projektförfattaren bör en rundformad ränna användas istället för ett järnvägsspår. En kula med lämpliga dimensioner borde ha rört sig längs en sådan bricka. När man rör sig i hög hastighet utsattes inte det sfäriska hjulet för slag, och det kunde också orientera sig själv beroende på rörelsens bana.
I den första versionen av ett lovande projekt föreslog författaren att använda bilar med en helt ny design. Bilkroppen skulle ha en sfärisk form och rymma alla nödvändiga enheter, inklusive kraftverket och passagerarkabinen. Fodralets yttre yta skulle fungera som en stödyta och i kontakt med brickan. Med den här designen kunde bilen röra sig längs rännan i hög hastighet och bibehålla optimal rullning på grund av snabb lutning vid svängning. För att spara utrymme och uppnå bästa möjliga prestanda föreslogs att utrusta den nya transporten med elmotorer.
Det lovande systemet fick namnet "Sharoelectrolytic transport" eller förkortat SHELT. Under denna beteckning förblev Yarmolchuks projekt i historien. Dessutom nämner vissa källor namnet "ball train". Båda beteckningarna var likvärdiga och användes parallellt.
Under de närmaste åren tog Yarmolchuk examen från Moscow State Technical University och Moscow Power Engineering Institute, vilket gjorde det möjligt för honom att få den kunskap och erfarenhet som krävs för att genomföra sitt projekt. Samtidigt försökte den unga ingenjören intressera de ansvariga med hans uppfinning. I flera brev till olika myndigheter beskrev han fördelarna med sitt SHELT-system. Enligt hans mening tillät det att öka tågens hastighet avsevärt och därmed minska restiden. I detta fall kan bollelektriska transporter konkurrera även med luftfarten, samtidigt som de har fördelen i form av större last- och passagerarkapacitet.
Kampanjvideo:
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk under tester. En stillbild från tidningen.
En annan fördel med hans projekt N. G. Yarmolchuk övervägde att spara en del material och förenkla vägbyggandet. Man föreslog att man skulle göra en bricka för ett lovande tåg av armerad betong, vilket gjorde det möjligt att drastiskt minska metallförbrukningen. Dessutom kan den monteras från fabriksproduktionssektioner, vilket minskar den tid som krävs för att montera ett nytt spår. Det bör noteras att det i slutet av tjugoårsåldern och början av trettiotalet inte fanns någon speciell utrustning för att lägga skenor, varför de flesta operationer vid järnvägsläggning utfördes av arbetare för hand. Således fick SHELT-projektet ytterligare en fördel jämfört med befintliga system.
Ändå fram till en viss tid var Yarmolchuks förslag inget intresse för någon. Denna reaktion från tjänstemän berodde på flera faktorer. Det nya projektet behövde testas och byggandet av nya linjer för lovande SHEL-tåg visade sig vara för dyrt. Av denna anledning förblev Yarmolchuks projekt fram till slutet av tjugoårsåldern bara på papper.
Efter att ha fått en ingenjörsutbildning fortsatte uppfinnaren att utveckla projektet och gjorde betydande förändringar i det. Så han bestämde sig för att överge sfäriska bilar och använda rullande materiel med ett mindre vågat och ovanligt utseende. Nu var det planerat att använda en bil med en klassisk layout, utrustad med ett originalchassi. Metallvagnen skulle ha två stora hjul placerade i dess främre och bakre delar. Med detta arrangemang av bilen var det möjligt att bevara alla de positiva egenskaperna i SHELT-systemet, samt öka volymen för att tillgodose nyttolasten.
Det lovande tåget var tänkt att röra sig med hjälp av två hjul i form av en "sfärisk" - en sfär med avskurna sidodelar, på vilken plats axeln och upphängningselementen var belägna. Sharoids föreslogs vara gjorda av metall och täckt med gummi. En elmotor med lämplig kraft skulle placeras inuti karossen på ett sådant hjul. Hjulets axel var ansluten till bilens struktur och vridmomentet skulle överföras från motorn till den sfäriska kroppen med hjälp av en friktion eller växellåda. Ett kännetecken för de föreslagna hjulen var placeringen av deras tyngdpunkt under rotationsaxeln: motorn hängde under axeln. Med ett sådant arrangemang var det möjligt att bibehålla en optimal position i rymden vid manövrering.
Demonstration av hjulstabilitet. Efter lutning ska den återgå till sitt normala upprätt läge. Kardr från nyheter.
En modifierad version av bolltåget, enligt författarens beräkningar, kunde nå hastigheter på cirka 300 km / h och rymma upp till 110 passagerare. Således var det möjligt att ta sig från Moskva till Leningrad på bara ett par timmar, och resan från huvudstaden till Irkutsk skulle ta lite mer än en dag och inte en vecka, som på de befintliga tågen. Den uppdaterade versionen av projektet hade en betydande fördel jämfört med de "klassiska" tågen i hastighet och överträffade passagerarflyg när det gäller bärförmåga.
Aktivt arbete med SHELT-projektet, med stöd av myndigheter, började 1929. Detta hände efter att N. G. Yarmolchuk byggde med hjälp av specialister från Moskvainstitutet för transportingenjörer en modell av ett lovande system. På brickan, som stod precis på golvet i laboratoriet, rörde sig en lindningsvagn på "bollar" ganska snabbt. Tågmodellen visades för företrädarna för People's Commissariat of Railways, och denna demonstration gjorde ett starkt intryck på dem. Vägen var öppen för projektet.
Några månader efter att ha testat layouten skapade People's Commissariat of Railways Bureau of Experimental Construction of Bullet Transport för utveckling och genomförande av N. G. Yarmolchuk (BOSST). Organisationens uppgift var att skapa ett fullfjädrat projekt med den efterföljande konstruktionen av en reducerad prototyp av SHELT-systemet. Sedan, med det framgångsrika slutförandet av dessa arbeten, kunde man räkna med byggandet av fullfjädrade transportsystem av en ny typ.
Designarbetet fortsatte fram till början av våren 1931. Därefter demonstrerades dokumentationen om SHELT-projektet för statsledningen, och snart beordrade Folkets järnvägskommissariat att bygga en prototyp av ett lovande tåg. För detta tilldelades finansiering på 1 miljon rubel, liksom en sektion nära Severyanin-stationen på Yaroslavl-järnvägen (nu Moskvas territorium).
89 specialister var inblandade i byggandet av en experimentell ränna och en storskalig modell av tåget. Med tanke på den specifika situationen med mat på den angivna platsen, var specialisterna tvungna att bygga inte bara en prototyp av en ny typ av väg utan också för att bryta en grönsaksträdgård. Olika grönsaker planterades på 15 hektar, vilket gjorde det möjligt för specialister att lösa de tilldelade uppgifterna utan att distraheras av olika tredjepartsproblem. Således användes de tilldelade områdena så effektivt som möjligt.
Interna hjulaggregat: ram och elmotor upphängd under den. En stillbild från nyheterna.
Våren den 31: e fick Yarmolchuk stöd inte bara från Folkets järnvägskommissariat utan också från pressen. Inhemska tidningar och tidskrifter började skriva om det nya SHELT-projektet och berömma det, med uppmärksamhet på de förväntade fördelarna jämfört med den befintliga tekniken. Det noterades att elektriska bolltåg för passagerare kommer att kunna resa fem till sex gånger snabbare än "klassiska", och när det gäller godståg är det till och med en tjugofaldig ökning av hastigheten möjlig. De nya vägarnas kapacitet kan vara minst dubbelt så hög som de befintliga.
Naturligtvis uttrycktes också kritiska åsikter. Många experter talade om projektets alltför komplexitet, de höga kostnaderna för genomförandet och några andra problem. Ändå bestämde de ansvariga personerna att fortsätta bygga ett experimentellt SHEL-tåg och testa Yarmolchuks förslag i praktiken och identifiera alla fördelar och nackdelar.
Under 1931 var BOSST-teamet engagerade i byggandet av en experimentell rännbana. För att spara pengar och tid byggdes en mindre version av en sådan väg av trä. På en låg höjd över marken placerades ett konkavt golv av plankor på en träram. Längs stigen fanns U-formade stöd som stödde elöverföringssystemet. I stället för trådar som är traditionella för modern eltransport användes rör. Under testerna användes två konfigurationer av det elektriska försörjningssystemet. I den första hängde ett av rören nästan under stödets tvärstång, de andra två - nedanför. Den andra konfigurationen involverade placeringen av alla tre rören på samma nivå.
Det experimentella träspåret var cirka 3 km långt. En liten elektrisk transformatorstation placerades bredvid den, som skulle förse rören med ström av de nödvändiga parametrarna. Enligt vissa rapporter slutfördes sträckningen i slutet av 1931 eller i början av 1932. Monteringen av den första prototypbilen slutfördes snart.
Hjulfästen i kroppen. En stillbild från nyheterna.
Monteringen av den första SHEL-bilen slutfördes i april 1932. Det var en struktur på ca 6 m lång med en diameter på 80 cm. En konisk kåpa tillhandahölls framför bilen. Bilen, som projektet antydde, var utrustad med två sfäriska hjul i huvud- och svansdelarna. Hjulenes diameter översteg 1 m. De sticker ut markant från karossen och kan skapa en märkbar gyroskopisk effekt som håller bilen i önskat läge. Kraftverket i form av två trefas elektriska motorer var placerat inuti hjulen. Bilarna hade en ganska stor fri volym som kunde användas för att transportera testlast eller till och med passagerare. Bilen hade också fönster och små dörrar för åtkomst till skrovet. För överföring av el fick bilen en vagn,fast på kontaktledningen och ansluten till taket med en kabel och kablar.
Till hösten byggdes ytterligare fyra bilar, vilket resulterade i att ett helt tåg redan körde längs det experimentella spåret. Konstruktionen av ytterligare bilar gjorde det möjligt att inte bara testa uppfinningens mycket bärkraft, utan också att ta reda på några frågor relaterade till interaktionen mellan flera rullande materielenheter på banan.
De tillgängliga motorerna gjorde det möjligt för experimentet att nå hastigheter upp till 70 km / h. Utformningen av de sfäriska hjulen och andra funktioner i den nya transporten säkerställde stabilt beteende oavsett rörelsens hastighet och spårets egenskaper. Bolltåget passerade säkert varv, lutade något i rätt riktning men visade ingen önskan att välta. Den gyroskopiska effekten, som N. G. Yarmolchuk, ledde till de förväntade resultaten.
Fram till sommaren 1933 var ett team av BOSST-specialister engagerade i olika tester av ett lovande transportsystem i reducerad version. Samtidigt pågick utvecklingen av tågdesignen, liksom studien av optimala spåralternativ. I synnerhet var ingenjörerna tvungna att pussla över pilens design för rännbanan. Den verkliga driften av SKYLT utan omkopplare och annan specialspårutrustning var inte möjlig, och skapandet av dem var förknippat med vissa svårigheter.
De första testresorna genomfördes av ett erfaret tåg utan last. Senare, när systemets tillförlitlighet bestämdes och bekräftades, började resor med last inklusive passagerare. Bilarnas dimensioner gjorde det möjligt att transportera två personer, men de var tvungna att ligga i en liggande position, för vilken madrasser placerades i provisoriska stugor. Under testerna besökte D. Lipnitskiy, en journalist från Znanie is Sila-publikationen, testplatsen och fördes på ett experimentellt SHEL-tåg. Han skrev senare att när han förberedde sig för resan fruktade han en möjlig olycka. Tåget kunde välta, flyga från brickan etc. Ändå gick prototypbilen sakta och tyst iväg och körde längs banan utan problem och även utan att det "traditionella" järnvägskratlet skramlade. På böjda delar av spåret lutade tåget och höll balans.
Kroppen av ett erfaret bolltåg utan bakvägg. Hjulet och upphängningen är synliga. En stillbild från nyheterna.
Test av prototyptåget började hösten 1932, varför specialisterna stötte på några problem under testkörningarna. SHEL-tågets arbete hindrades av snö och is på träspåret. Innan testkörningarna började måste de rengöras, eftersom tågets ursprungliga underrede inte kunde klara sådana oegentligheter, särskilt vid höghastighetstrafik. I testfasen ansågs ett sådant problem vara ett oundvikligt ont och klarade det, men senare blev det en av de faktorer som påverkade ödet för hela projektet.
I slutet av kontrollerna överlämnades projektdokumentationen och testrapporten till ett särskilt expertråd som skulle avgöra SHELT-systemets ytterligare öde. En grupp specialister som leds av S. A. Chaplygin granskade dokumentationen och kom till positiva slutsatser. Enligt experter hade projektet inga allvarliga problem som skulle störa dess fulla användning, och de rekommenderade också att bygga fullfjädrade rutter för kulelektrisk transport.
Sommaren 1933 N. G. Yarmolchuk och hans kollegor har utvecklat två versioner av fullfjädrade SHEL-tåg i två dimensioner, så kallade. normal och genomsnittlig. Det "genomsnittliga" tåget var avsett för slutprov och kunde också köras på riktiga spår. I denna konfiguration var bilarna utrustade med sfäriska hjul med en diameter på 2 m och kunde rymma upp till 82 passagerarsäten. Designhastigheten för sådan transport nådde 180 km / h. Man antog att medelstora bilar skulle kombineras till tåg om tre och i denna form transportera passagerare på förortslinjer.
Alla tidiga planer skulle vara fullt genomförda i en "normal" transport. I det här fallet borde den lovande transporten ha fått hjul med en diameter på 3,7 m och en kaross med motsvarande dimensioner. Designhastigheten nådde 300 km / h, och inuti skrovet var det möjligt att ordna minst 100-110 platser. Med tanke på de höga rörelsehastigheterna måste ett sådant tåg utrustas med inte bara mekaniska utan även aerodynamiska bromsar. De senare var en uppsättning plan på kroppens yta, sträckt över det inkommande luftflödet. Enligt vissa beräkningar från BOSST kan ett spår med vagnar eller tåg av normal storlek ha en kolossal bärförmåga: lovande tåg kan transportera befolkningen i en hel stad på bara några dagar. I detta fall säkerställdes en betydande överlägsenhet över befintlig järnvägstransport.
Efter fullbordat arbetet i rådet under ledning av Chaplygin den 13 augusti 1933 beslutade rådet för folkkommissarier om SHELT-projektets ytterligare öde. Folkets järnvägskommissariat fick i uppdrag att bygga det första fullfjädrade brickspåret för rättegångsdrift. Den nya rutten kan visas i riktningen Moskva-Noginsk eller Moskva-Zvenigorod. Efter att ha analyserat den befintliga situationen och befintliga planer beslutades att bygga en motorväg till Noginsk. Vid den tiden började byggandet av en ny industriområde öster om Moskva. Man antog att passagerartrafiken i denna riktning kunde nå 5 miljoner människor per år, så det fanns ett behov av ny transport med lämpliga indikatorer. På begäran av People's Commissars Council borde byggandet av den nya rutten ha avslutats till hösten 1934.
Foto från den inhemska pressen. Prototyptåget bär en passagerare.
Det första fullfjädrade brickspåret skulle starta i Izmailovo, så att arbetarna kunde komma till stationen med spårvagn eller tunnelbana och sedan byta till SHEL-tåget och gå till jobbet. Höghastighets rymlig transport kan på ett betydande sätt förändra logistiken i Moskva och Moskva-regionen och förbättra dess viktigaste parametrar. I väntan på en ny transport med unika indikatorer började den inhemska pressen att berömma det ursprungliga projektet från N. G. Yarmolchuk.
Emellertid uppfylldes inte pressens och medborgarnas förväntningar. I slutet av 1934 öppnade den nya stationen inte sina dörrar för passagerare och nya elektriska bolltåg tog dem inte till jobbet. Dessutom byggdes inte ens motorvägen och stationen. Innan byggandet av motorvägen och tillhörande infrastruktur påbörjades kontrollerade specialister igen det lovande projektet och kom till slutsatser som ledde till att det avvisades.
Vagnarnas designhastighet och kapacitet liksom andra fördelar med den nya transporten såg attraktiv ut, men i den föreslagna formen hade den många nackdelar. Först och främst var det komplexiteten i byggandet av både SHEL-tåget och vägen för det. Till exempel gjorde användningen av en armerad betongbricka det möjligt att minska metallkostnaderna, men det komplicerade konstruktionen och krävde utplacering av ytterligare produktionsanläggningar. Seriekonstruktionen av nya tåg krävde också motsvarande ansträngningar och kostnader.
Analysen av de föreslagna projekten för det elektriska kultåget ledde också till en pessimistisk slutsats. Den tekniska nivån som fanns vid den tiden tillät inte att bygga det fordon som krävs med acceptabla egenskaper. Till exempel väckte resursen för gummibeläggningen av sfäriska hjul vid körning på betong stora frågor. Med tanke på bristen på gummi kan en sådan nyans i projektet få allvarliga negativa konsekvenser. Dessutom måste det stora och tunga SHEL-tåget utrustas med motorer med lämplig kraft och annan specialutrustning, som antingen var frånvarande eller för dyr.
Även med den framgångsrika konstruktionen av ett trågspår och kultåg för det skulle dess drift förknippas med ett antal allvarliga problem. Till exempel, under test av ett prototyptåg på vintern, var BOTTS-specialister tvungna att regelbundet rengöra träspåret från snö och is. Sådana föroreningar störde tågets normala gång, och vid höga hastigheter kan det till och med leda till en krasch. Förmodligen, i detta sammanhang, erinrade experter om att Abakovskys flygbil kraschade 1921. På grund av järnvägsspårets dåliga kvalitet flög höghastighetsbilen av rälsen, vilket ledde till att flera passagerare dödade. Flygbilen rörde sig med en hastighet på cirka 80 km / h och Yarmolchuks projekt antog många gånger högre hastigheter och som ett resultat utsattes tåget för en ännu högre risk.
Artikel från tidningen Modern Mechanix, februari 1934
Förutom tekniska problem fanns det också ekonomiska. Projektet för byggandet av en motorväg med en längd på cirka 50 km visade sig vara för dyrt och dess utsikter blev föremål för kontroverser. SHEL-tåget verkade inte vara lämpligt med fördelar jämfört med befintlig transport. Vissa besparingar i restid eller möjligheten att transportera lite fler passagerare kunde inte motivera de extremt höga kostnaderna.
En kombination av tekniska, teknologiska, operativa och ekonomiska särdrag och problem ledde till att projektet stängdes, vilket flera månader tidigare ansågs inte bara lovande utan också kunde radikalt förändra transportens utseende. Byggandet av den första motorvägen Moskva-Noginsk begränsades strax efter starten, senast de första veckorna 1934. På grund av detta använde anställda i företagen i den nya industriområdet i framtiden endast befintliga transportsätt, vilket emellertid inte hindrade genomförandet av planer för industrialiseringen av Moskva-regionen.
Efter beslutet att överge konstruktionen av den elektriska kulvägen slutade pressen att publicera entusiastiska artiklar. Med tiden glömdes det en gång lovande projektet. Det experimentella spåret nära Severyanin-stationen demonterades snart som onödigt. Det enda experimentella tåget med fem bilar skrotades troligen strax efter att projektet stängdes. Det kan inte uteslutas att det under en tid lagrades i en av de organisationer som är associerade med SHELT-projektet, men det finns ingen exakt information om detta. Det är bara känt att efter 1934 nämndes experimentbilar ingenstans.
Författaren till projektet för kulelektrisk transport, N. G. Trots misslyckandet fortsatte Yarmolchuk att arbeta med lovande transportsätt och deras individuella komponenter. Några av hans utveckling användes senare till och med på seriebilar i olika klasser.
Så vitt känt slutade inte Yarmolchuk att arbeta med SHEL-transporter, men all vidare utveckling på detta område utfördes av honom på eget initiativ. De sista omnämnandena av detta projekt går tillbaka till början av sjuttiotalet. Under denna period försökte designern återigen erbjuda sin utveckling till landets ledning och försökte till och med få ett möte med A. N. Kosygin. En publik nekades. N. G. Yarmolchuk dog 1978 och efter det upphörde allt arbete med bollelektrisk transport. I mer än fyra decennier efter beslutet att sluta bygga utvecklades projektet av en enda designer. Efter hans död ville ingen bedriva ett projekt som en gång ansågs vara en revolution inom transport.