Gyroskopisk Järnväg - Alternativ Vy

Gyroskopisk Järnväg - Alternativ Vy
Gyroskopisk Järnväg - Alternativ Vy

Video: Gyroskopisk Järnväg - Alternativ Vy

Video: Gyroskopisk Järnväg - Alternativ Vy
Video: MAXITHERM_kulvert under järnväg 2024, Juli
Anonim

Titta på bilden, tror du att en sådan järnväg byggdes redan före revolutionen!

Så här var det …

Tanken att det är mer lönsamt att flytta på en järnväg än på två föddes av uppfinnarna på 1820-talet. Historien lagrar information om projektet "Road on pillars" av Ivan Elmanov. Det är känt att en ingenjör från byn Myachkovo nära Moskva på alla möjliga sätt försökte hitta investerare för sitt monorailprojekt, men till ingen nytta.

1907 demonstrerade August Scherl i Berlin och, oberoende av honom, Louis Brennan i London, modeller av enkeltågståg för allmänheten. Några år senare visade samma Brennan i Geelingham (Storbritannien) en vagn i full storlek för 50 passagerare.

Samtida talade med stor optimism om enkelspåriga vägar och trodde att de snart skulle ersätta de vanliga dubbelspåriga vägarna. I själva verket, upplyfta över marken på lätta och kompakta viadukter, skulle de ha varit mycket mer praktiska som höghastighetstrafik än de då vanliga spårvagnarna och hästspårvagnarna. Långvägs enkelspårade vägar, på grund av spårens lägre materialförbrukning och den ökade tågresan, lovade att vara mycket mer lönsamma än de vanliga dubbelspåriga. De militära avdelningarna, intresserade av möjligheten till snabb byggande av tillfartsvägar, höll också stora förhoppningar på uppfinningen.

En bilmodell för en gyroskopisk järnväg
En bilmodell för en gyroskopisk järnväg

En bilmodell för en gyroskopisk järnväg.

Men det fanns också skäl till skepsis. Frågan om konstant upprätthållande av jämvikten i rullande materiel förblev olöst. På ett tvåspårigt tåg var det möjligt att helt enkelt stänga av motorn vid stopp och parkering. På ett enkelspårigt tåg krävdes ständigt att svänghjulet roterade. Naturligtvis var det möjligt att klara sig utan ett roterande gyroskop - för detta ändamål hade bilarna speciella säkerhetsstopp.

De kan hjälpa till i händelse av en motorstopp och ett gradvis stopp av svänghjulets rotation. Men att använda dem var inte särskilt bekvämt. Dessutom tog varje ny snurrning av det massiva svänghjulet tid.

Kampanjvideo:

Envägsspår, 1921 från Detskoye Selo till Srednaya Slingshot nära St. Petersburg
Envägsspår, 1921 från Detskoye Selo till Srednaya Slingshot nära St. Petersburg

Envägsspår, 1921 från Detskoye Selo till Srednaya Slingshot nära St. Petersburg.

Icke desto mindre har experiment och beräkningar visat att tanken att bygga en järnvägsväg är ganska förnuftig och lovar fördelar.

Därför har försök att bygga en sådan väg upprepade gånger gjorts. År 1911 var en 160 km enkelvägsväg under uppbyggnad i Alaska. Historien är tyst om detta projekts öde. Men "Krasnaya Gazeta" daterad den 15 april 1921 rapporterar: "Presidiet för Högsta rådet för nationalekonomin diskuterade frågan om att bygga en gyroskopisk järnväg med en järnväg. Det beslutades att använda den nu inaktiva före detta tsargrenen Petrograd - Detskoe Selo - Aleksandrovka. Putilov-fabriken producerar redan ramen och karossen till ett tvåbilståg. Ett testtåg planerades om ett år. Den är utformad för 150 versts per timme. En sådan hastighet var ännu inte tillgänglig för dubbelspåriga vägar. " Författaren till projektet för detta tåg var Pyotr Petrovich Shilovsky.

Från dokumenten. En av de föreslagna varianterna av rullande materiel för 400 platser
Från dokumenten. En av de föreslagna varianterna av rullande materiel för 400 platser

Från dokumenten. En av de föreslagna varianterna av rullande materiel för 400 platser.

En representant för en forntida adelsfamilj, Peter Petrovich, fick en juristexamen, studerade juridik i Ryssland och Tyskland. När han återvände till sitt hemland arbetade han som utredare i Luga, nära St. Petersburg, blev sedan journalist och tillträdde sedan igen som en utredare, nu i Novorzhev. På fritiden spelade han fiol och tänkte till och med på allvar om en karriär som musiker.

Efter att ha visat sig vara en enastående personlighet i administrativa positioner fick Shilovsky tjänsten som vice guvernör i Uralsk, sedan i Jekaterinoslav och Simbirsk. Slutligen 1910 blev Petr Petrovich guvernör i Kostroma. Men som statsman glömde inte Shilovsky sin hobby - svänghjulstransport.

Våren 1909 fick Shilovsky patent nr 27091 för "En anordning för att upprätthålla balansen mellan vagnar och andra kroppar i en instabil position." Dessutom patenterade han sin uppfinning inte bara hemma utan också i England, Tyskland, Frankrike och USA. "I naturen är normal, korrekt, naturlig rörelse framåt", skriver uppfinnaren, "rörelse längs en linje, inte längs ett plan."

I april 1911 presenterade Pyotr Petrovich incognito en modell av sitt enkelspåriga spår vid en utställning i St Petersburg, som var tidsinställd för att sammanfalla med 75-årsjubileet för den första ryska järnvägen. Men det finns inget hemligt som inte skulle avslöjas. Journalister kom till botten av sanningen. På utställningen meddelade Shilovsky att han planerade att bygga ett riktigt stort gyro-tåg. Men problem började i tjänsten, Kostroma-guvernören överfördes till avlägsna Petrozavodsk, och snart avgick han, flyttade till Petersburg och tog upp teknisk kreativitet.

Image
Image

Om skaparen av modellen, Peter Petrovich Shilovsky, skrev "Petersburg Gazeta": "Konstigt som det kan tyckas, fick uppfinnaren ingen speciell teknisk utbildning. Han är advokat och innehar en mycket framträdande administrativ tjänst i en av Rysslands provinser. " Faktum var att Shilovsky ledde Kostroma-provinsen vid den tiden.

Han kom från en gammal adelsfamilj, examen från St. Petersburg School of Jurisprudence, en "plantskola för statsfolk", som den här privilegierade utbildningsinstitutionen då hette. Petr Petrovich flyttade snabbt upp karriärstegen, med början från en blygsam position som en utredare i Luga, och innehade sedan tjänsterna som vice guvernör i Uralsk, Jekaterinoslav och Simbirsk. Och 1910 nådde han den högsta punkten i sin karriär: han blev guvernör i Kostroma-provinsen.

En journalist i Moskva beskrev PL. Shilovsky på följande sätt:”Rikt begåvad, med stor ambition, från barndomen drömde han om att bli befordrad. I den miljö där han uppfostrades innebar att avancera att göra en byråkratisk karriär. Naturliga förmågor drev hans nyfikna sinne i riktning mot kunskap, och de åsikter som miljön gav honom lockade honom till en karriär, och från dessa två principer bildades hans hela liv."

Shilovsky var författare till ett antal verk om rättsvetenskap och många publicistiska artiklar om juridiska frågor. Men det fantastiska, teknik, mekanik intresserade honom inte mindre, och kanske till och med mer än juridiska vetenskaper. Och han valde själv en av de svåraste och svåraste mekaniska sektionerna, över vilka de största forskarna stötte på hjärnan.

"En anordning för att upprätthålla balansen mellan vagnar eller andra instabila kroppar." Detta var namnet på uppfinningen för vilken Shilovsky fick ett privilegium, ett ryskt patent, inlämnat våren 1909. Enheten hade ett tvåramsgyroskop med en pendel. Om vagnens balans stördes kopplade pendeln till en elmotor som påverkade gyroskopets inre ram. En kraft uppstod som återställde balansen.

I juni 1909 rörde sig redan en liten gyroskopisk modell med tillförsikt längs en tråd som sträcktes mellan träd vid uppfinnarens dacha.

Image
Image

Kriget var redan i full gång när Shilovsky föreslog att ge fartygspistoler gyroskopiska anordningar. 1915 vände han sig till marinens generalstab med ett brev där han hävdade att detta avsevärt skulle öka noggrannheten för skjutningen, eftersom gyroskopisk pistol alltid skulle riktas mot målet, "även om fartyget var föremål för den allvarligaste rullningen."

Under första världskriget utvecklade han sedan en helt heroisk ansträngning för att genomföra sin uppfinning i marinen. Och det är inte hans fel att det av rent byråkratiska skäl aldrig gjordes.

Shilovsky strömmade av djärva idéer. Samtidigt med projektet av den gyroskopiska kanonen uppstod hans gyroskopiska stabilisator av fartygets tonhöjd. Han skapade en gyroskopisk kursindikator för fartyg och flygplan, den så kallade ortoskopiska. I Petrograd etablerades en pilotproduktion av sådana anordningar genom en outtröttlig uppfinnares ansträngningar. De testades framgångsrikt till sjöss och i luften på jätteflygplanet "Ilya Muromets". Ack, det var slutet på det. Tiderna med förödelse och kollaps har kommit.

Girokar Shilovsky med en massa av 2750 kg hade en hjulbas med en längd av 3969 mm. För att upprätthålla balansen användes ett svänghjul på 600 kilo med en diameter på 1 m och en tjocklek på 12 cm. Det spanns av en elmotor med en kapacitet på 1,25 liter. med., drivs av generatorn till huvudbensinmotorn med en kapacitet på 24 liter. från. tillverkas av samma företag Wolseley
Girokar Shilovsky med en massa av 2750 kg hade en hjulbas med en längd av 3969 mm. För att upprätthålla balansen användes ett svänghjul på 600 kilo med en diameter på 1 m och en tjocklek på 12 cm. Det spanns av en elmotor med en kapacitet på 1,25 liter. med., drivs av generatorn till huvudbensinmotorn med en kapacitet på 24 liter. från. tillverkas av samma företag Wolseley

Girokar Shilovsky med en massa av 2750 kg hade en hjulbas med en längd av 3969 mm. För att upprätthålla balansen användes ett svänghjul på 600 kilo med en diameter på 1 m och en tjocklek på 12 cm. Det spanns av en elmotor med en kapacitet på 1,25 liter. med., drivs av generatorn till huvudbensinmotorn med en kapacitet på 24 liter. från. tillverkas av samma företag Wolseley.

Gyro-tåget var inte designarens enda projekt. Shilovsky har länge kläckt tanken på att bygga en tvåhjulig bil
Gyro-tåget var inte designarens enda projekt. Shilovsky har länge kläckt tanken på att bygga en tvåhjulig bil

Gyro-tåget var inte designarens enda projekt. Shilovsky har länge kläckt tanken på att bygga en tvåhjulig bil.

Trots det tidigare guvernörskapet lyckades Peter Shilovsky inte hitta pengar för att bygga en gyro-mobil i Ryssland, och han bygger dem i England på företaget Wesley. Han flyttade till England, arbetade för Sperry Gyroscope Company och försökte på alla möjliga sätt övertyga investerare om löftet om enspårig transport. Snart började det engelska företaget Wolseley Tool & Motorcar Company skapa Shilovsky-miraklet. Sommaren 1914 uppträdde en tvåhjulig bil på Londons gator som förvånade och glädde invånarna i metropolen. Vi kommer att prata mer om hans arbete där senare..

Det är inte känt vad Shilovskys bil skulle ha varit om inte för kriget. Första världskriget frös ett innovativt projekt under lång tid. Ändå dök Shilovskys namn upp igen.

Shilovsky återvände till Ryssland utan att ännu veta vad som låg framför honom. Och revolutionen väntade på honom. Men här är en konstig sak: räkningen, den rika mannen, före detta guvernören kom inte under den nya regeringens tryck. Tvärtom märkte myndigheterna först och främst hans uppfinningsrika förmågor. Den 8 september 1919 gjorde han en rapport vid ett möte i All-Russian Council of the National Economy med en rapport "Om byggandet av en gyroskopisk järnvägslinje Kreml - Kuntsevo." Högsta rådet för nationalekonomi utfärdade ett dekret om behovet av att bygga en experimentell gyroskopisk järnväg 6 längder och instruerar en medlem av presidiet Krasin att skapa en kommission för att förbereda dekretet och utfärda ett förskott för byggandet. Shilovsky tilldelades en separat designbyrå, förse ingenjörerna med underordnande - och han gick ivrigt till affärer. Shilovsky-vagnprojekt:

Ritning från ett gyroskopiskt vägprojekt
Ritning från ett gyroskopiskt vägprojekt

Ritning från ett gyroskopiskt vägprojekt.

Oöverträffade framtidsutsikter öppnade inför honom. Shilovsky fick en order från den sovjetiska regeringen att skapa världens första gyro-tåg. Vi lyckades organisera vår egen designbyrå och locka sådana lysande specialister till projektet.

Under förhållandena med rälsbrist under inbördeskriget såg den nya transporten väldigt attraktiv ut. Dessutom var det en möjlighet att förenkla byggandet av militära fält smalspåriga järnvägar.

Under året skapade en grupp ingenjörer (R. N. Wolf, A. M. Godytsky-Tsvirko, V. N. Evreinov, R. A. Luther, A. S. Schwartz med flera) under ledning av Shilovsky ett projekt med ett järnvägsspår och ett gyroskopiskt tåg … Rysslands mest kända mekaniska forskare var inblandade i den teoretiska underbyggnaden av monorail: I. V. Meshchersky, P. F. Papkovich, N. E. Zhukovsky.

Shilovsky hävdade att byggandet av ett järnvägsspår skulle vara mycket billigare än att bygga ett konventionellt. Speciellt byggandet av järnvägsbroar. För ett gyro-tåg kommer de att se ut som vanliga balkar. Dessutom kan även en tätt sträckt stålkabel spela rollen som en bro!

Den 15 november 1919 förbereddes protokollet från rådet för militärindustrin om flodmilitär skeppsbyggnad och flygplanbyggnad

Närvarande: ordförande P. A. Bogdanov; medlemmar: A. F. Tolokontsev, K. N. Orlov, V. S. Mikhailov.

Inviterade]: kamrat Medvedev - representant för Genmore

VA Kreta - den tekniska delen av VP-rådet, SA Egiz - den tekniska delen av VP-rådet.

Hört: 2. Om gyroskopiska båtar (teknisk rapport).

Beslutat: med hänsyn till det akuta behovet av att ha snabba, grunda fartyg på floder, beväpnade med långdistansartilleri, lätt transporterade med järnväg, beroende på den förändrade taktiska situationen, vilket i sin tur gör det möjligt att snabbt skapa tillräckligt med tid på vilken vattenlinje som helst Council of War Industry anser att det är lämpligt att tillåta Morky att beställa fyra experimentella 45 ton tunga båtar utrustade med en gyroskopisk anordning enligt P. P. Shilovsky-systemet, med förbehåll för uppfinnarens preliminära utförande av följande.

1. Med tanke på den begränsade perioden som tilldelats för utförande av båtar är det nödvändigt att lämna in en detaljerad plan för fördelning av arbete från enskilda fabriker och samtycke till genomförande av arbeten från de berörda fabrikerna till den planerade tiden (vissa båtar - vid början av navigering 1920, resten - under navigering 1920) …

2. Med tanke på uppfinnarens osäkerhet när det gäller att skaffa de nödvändiga motorerna är det nödvändigt att ha vissa garantier för att få motorer från Morkom eller från militäravdelningen, och det är nödvändigt att ta hänsyn till Glakors negativa återkoppling om installationen av ryska Renault-flygmotorer på båtar.

3. Ge Genmore en kopia av slutsatsen från professor Zhukovsky med ett förslag att tvinga Shilovsky att testa gyroskopet genom att placera det på en pendel.

4. När Genmore har slutfört alla förhandlingar med Shilovsky, organiserar du en särskild kommission för att övervaka genomförandet av arbetet med konstruktion av båtar, bestående av: en representant från Genmore och en från Council of War Industry.

5. När det gäller finansiering anses det vara möjligt att omedelbart avsätta högst 2 miljoner rubel för var och en av båtarna. så att Shilovsky presenterades med en uppskattning i förhållande till de slutliga förhållandena och överlämnades för godkännande av rådet för militärindustrin, bör samma finansiering i arbetet genomföras i ett rapporteringsförfarande baserat på en giltig verifiering av produktionskostnaderna.

Image
Image

Att köra längs monorailen blir mjukare och mer naturligt. "I naturen, skrev Shilovsky," är normal, korrekt, naturlig rörelse rörelse längs en linje, inte längs ett plan. " Gyro-tågets hastighet skulle ha varit betydande - 150-200 km / h. Experimenttåget skulle bestå av två strömlinjeformade bilar, vardera för femtio passagerare.

Skeptiker målade grymma bilder av katastrofen som orsakades av att ett tåg föll när gyroskopet plötsligt stannade. Shilovsky skrev med förvåning: "Även ingenjörer glömmer ibland att en överklockad 100 pund topp roterar på grund av en ackumulerad energi i cirka sju timmar." Det är inte svårt att göra speciella stöd för tåget vid stationerna.

År 1921 började byggandet av samma enkelspåriga väg som vi nämnde. Tidningen "Petrogradskaya Pravda" rapporterade den 14 augusti 1921: "Det förberedande arbetet med byggandet av Petrograd-Gatchina enkelspåriga vägen har avslutats. Alla nödvändiga projekt och system har utvecklats; material, mat och arbetskraft finns tillgängliga. Byggandet av vägen kommer att börja de närmaste dagarna. " Gyro-tåget skapades som ett lokomotiv med en egen kraftverk, utrustad med två förbränningsmotorer på 250 liter vardera. från. Det antogs att tåget kommer att bestå av två strömlinjeformade vagnar - motor och passagerare för 50 personer (enligt andra källor - med en total kapacitet på 400 passagerare). Rörelsens hastighet var tänkt att nå 150 km / h. Därför blåste modelltåget genom Polytechnic Institute vindtunnel.

På fyra månader byggdes 12 kilometer monorail-spår (från Detskoye Selo till Srednyaya Rogatka) och rullande materiel beställdes till företag i St Petersburg. I maj 1922 avbröts dock finansieringen för projektet.

Modell av ett gyroskopiskt ånglok av P. P. Shilovsky
Modell av ett gyroskopiskt ånglok av P. P. Shilovsky

Modell av ett gyroskopiskt ånglok av P. P. Shilovsky.

Självklart ser vägprojektet med en järnväg intressant ut, vid tjugoårsåldern har dess ekonomiska konsekvenser mutats - mindre gjutjärn för skenor, mindre ved för sovhytt, enklare pilar … och så vidare. Det var, det var möjligt att beräkna den direkta effekten här, men det fanns också ögonblick som bara var planerade att behandlas. Inga säkerhets- eller infrastrukturfrågor identifierades på något sätt.

1. Säkerhet - Den första och viktigaste frågan är svänghjulets stopp. Även med hänsyn till det höga tröghetsmomentet stannar det under mycket lång tid och är otvivlat. Och just nu måste du göra något. Svänghjulet kunde "hoppa" från axeln och helt enkelt flyga ifrån metallutmattning.

2. Infrastruktur - Det är inte särskilt tydligt hur man planerade att bilda stationer för tåget. Depot presenterar också frågor

Pyotr Petrovich Shilovsky dog 1940, två år tidigare publicerade han en monografi om gyroskop. Sedan dess har mer än 80 år gått. De gyroskopiska järnvägarna, som Shilovsky förutspådde en stor framtid, har ännu inte byggts. Men hans andra idéer har länge förverkligats, och de mest olika gyroanordningarna, som känt, har hittat den bredaste applikationen på jorden, människor, i luften och rymden.

Image
Image

Några år före Shilovsky patenterades en monorail med gyroskopisk stabilisering 1903 av Louis Brennan.

Image
Image

Under nästan 80 år av sitt liv uppfann Brennan flera intressanta enheter, men inte alla hans planer blev uppfyllda.

Louis Brennan bodde länge i Australien, där han utvecklade en original guidad torped. År 1880 kom Brennan till England för att sälja ett patent för denna uppfinning till British Admiralty. Enligt rykten lyckades uppfinnaren på detta kontrakt tjäna ett enormt belopp - mer än £ 100 000. Dessa pengar gjorde det möjligt för Brennan att ägna sig åt en annan hobby - den gyroskopiska apparaten. 1903 patenterar han ett gyroskopiskt tåg med en spår.

Pengarna som fick från investerare räckte för Louis Brennan för två fullstora lok och flera spektakulära demonstrationer.

Image
Image

En schematisk bild av en Louis Brennan gyroskopisk stabilisator.

A, A ', B - stift

C - roterande ändar på gyroskopaxlarna

D - hjul som rör sig längs skenan

E-skena

F - fordon

G - rörligt stopp

Demonstrationen hade en effekt. Den brittiska armén blev intresserad av uppfinningen: Brennan fick 2000 pund för vidare utveckling (det var planerat att ge ut 10 000 pund, men detta motverkades av finansavdelningen) och byggde en andra modell med en längd på 183 cm på dem. Modellen var fullt operativ och kunde motstå en lätt man: Brennan byggde en liten monorail och rullade min dotter på den. Ett av de mest kända fotografierna från den tiden var ett fotografi där Brennans dotter rider en monorail längs ett rep som sträcker sig en och en halv meter från marken mellan träden. Denna modell har överlevt till denna dag: den kan ses i London Science Museum. Det är sant att det lagras under glas, det startades inte på ungefär hundra år.

Image
Image

Den andra demonstrationen övertygade armén om funktionaliteten hos den nya uppfinningen. Brennan tilldelades många bidrag och 1909 presenterade han äntligen ett lokstorlek i full storlek med ett gyroskop. En 12-meters bil med en bensinmotor med 20 hästkrafter kunde nå hastigheter upp till 35 km / h.

Den 15 oktober 1909 bar hon 32 personer längs en experimentell envägsväg - representanter för armén, industrin och pressen. Nästa år hade Brennan byggt en andra bil som visades på en teknisk utställning i London. Winston Churchill själv (då fortfarande ung) red på den.

Image
Image

Ändå vann skepsis över framsteg. Ja, enkelspåriga vägar var halva byggkostnaden, ja, gyromaskiner kunde byggas med vilken strömlinjeformad form som helst, och deras hastighet var mycket högre än för ånglok med samma bärförmåga. Men nackdelarna uppvägdes. För det första kunde inte gyromaskinen lämnas utan att motorn fungerar: den upprätthöll balansen först när svänghjulet roterade. Den var utrustad med stopp, men de var inte så bekväma, och varje svängning av svänghjulet tog mycket tid. I princip är allt detta bagateller, men konservatism uppväger. Brennan tog upp andra saker och gjorde ett enormt bidrag till helikopternas stabiliseringssystem, han dog i ära, i en hög position

Från 1919 till 1926 designar han en helikopter. Brennans flygplan var nära genomförandet, men finansieringen för projektet avbröts 1926. Den tekniska utvecklingen som Brennan alltid strävade efter, till slut, och förstörde honom. I januari 1932 slogs Louis Brennan av en bil i Montreux, Schweiz.

Själva Brennan-monorail erkändes som kompromisslöst, men Shilovsky-stabiliseringssystemet visade sig vara mer effektivt, vilket framgår av Shilovskys konstruktion 1912 i England av en tvåhjulig bil "Girokar", som rörde sig stadigt.

Image
Image

Även i Amerika patenterade ingenjör Thomas Summers en hel familj av gyrobilar för att flytta längs smala bergsspår.

Image
Image

Den sista järnvägen med en järnväg var tyska August Schörl. Han presenterade sin uppfinning samtidigt som Brennan och demonstrerade en arbetsmodell den 10 november 1909 i Berlin. Det är sant att Sherl-loket på fem meter inte innebar ekonomiska bidrag - och uppfinnaren övergav säkert denna idé.

Image
Image

Idag finns det ingen gyroskopisk transport som sådan. Det är troligt att vi om några år kommer att se de järnvägar med en järnväg som Brennan, Sherl och Shilovsky drömde om.