Gjennom historien om jernbanetransport dukker det regelmessig opp nye dristige prosjekter som kan føre til en reell revolusjon på dette området. Imidlertid kommer ikke alle disse forslagene til praktisk bruk. 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 Kursk-jernbanen, hvor han jobbet i flere år. Mens han jobbet på jernbanen, lærte Yarmolchuk forskjellige funksjoner i denne typen transport, og kom over tid til den konklusjonen at det var nødvendig å lage en ny klasse av slike systemer. I disse dager var det å øke toghastigheten en av hovedspørsmålene som ulike spesialister behandlet. Etter å ha studert eksisterende jernbaner og rullende materiell kom Yarmolchuk til at det var umulig å bruke eksisterende løsninger og behovet for å utvikle en helt ny transport.
I sine brev 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 og slå mot skinnen og andre ubehagelige fenomener. Med en enkel økning i bevegelseshastighet, burde slagene ha økt, økt belastningen på togunderstellet og økt risikoen for ødeleggelse. For å eliminere disse fenomenene var spor og et chassis med en helt ny design påkrevd.
Erfaren SHEL-tog. Vinteren 1932-33
Allerede i 1924 N. G. Yarmolchuk foreslo en ny versjon av togets løpeutstyr, som etter hans mening gjorde det mulig å øke bevegelseshastigheten betydelig, samt kvitte seg med relaterte problemer. I følge forfatteren av prosjektet, i stedet for et skinnespor, bør en rund form brukes. En kule med passende dimensjoner burde ha beveget seg langs et slikt brett. Når du beveger deg i høy hastighet, var ikke det sfæriske hjulet utsatt for slag, og kunne også orientere seg 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 imøtekomme alle nødvendige enheter, inkludert kraftverket og passasjerkabinen. Den ytre overflaten av saken skulle fungere som en støtteflate og i kontakt med brettet. Med dette designet kan bilen bevege seg langs sjakten i høy hastighet, og opprettholde optimal rulling på grunn av rettidig tilting når den kommer 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 forkortet SHELT. Under denne betegnelsen forble Yarmolchuks prosjekt i historien. I tillegg nevner noen kilder navnet "ball train". Begge betegnelsene var ekvivalente 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 med oppfinnelsen. I mange brev til forskjellige myndigheter beskrev han fordelene med sitt SHELT-system. Etter hans mening tillot det å øke toghastigheten betydelig og dermed redusere reisetiden. I dette tilfellet kan den ballelektriske transporten konkurrere selv med luftfarten, samtidig som den har fordelen i form av større last- og passasjerkapasitet.
Kampanjevideo:
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk under tester. En stillbilde fra nyhetsrullen.
En annen fordel med prosjektet hans N. G. Yarmolchuk vurderte å spare på materialer og forenkle veibyggingen. Det ble foreslått å lage et brett for et lovende tog av armert betong, som gjorde det mulig å redusere metallforbruket drastisk. I tillegg kan den monteres fra fabrikkproduksjonsseksjoner, og reduserer dermed den tid det tar å montere et nytt spor. Det skal bemerkes at det på slutten av tjueårene og begynnelsen av trettiårene ikke var noe spesielt utstyr for legging av skinner, og derfor ble de fleste operasjonene ved legging av jernbane utført av arbeidere for hånd. Dermed fikk SHELT-prosjektet en annen fordel i forhold til eksisterende systemer.
Likevel, inntil en viss tid, var Yarmolchuks forslag ikke av interesse 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 være for dyrt. Av denne grunn, frem til slutten av tjueårene, forble Yarmolchuks prosjekt bare på papir.
Etter å ha mottatt en ingeniørutdanning fortsatte oppfinneren med å utvikle prosjektet og gjorde betydelige endringer i det. Så han bestemte seg for å forlate sfæriske biler og bruke rullende materiell med et mindre dristig og uvanlig utseende. Nå var det planlagt å bruke en bil med et klassisk oppsett, utstyrt med et originalt chassis. Metallbilen skulle ha to store hjul plassert i de fremre og bakre delene. 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 passende kraft skulle være plassert inne i karosseriet til et slikt hjul. Hjulets aksel var koblet til bilens konstruksjon, og dreiemomentet skulle overføres fra motoren til det sfæriske legemet ved hjelp av friksjon eller giroverføring. Et karakteristisk trekk ved de foreslåtte hjulene var plasseringen av tyngdepunktet under rotasjonsaksen: Motoren ble hengt under aksen. Med denne ordningen var det mulig å opprettholde en optimal posisjon i rommet når man manøvrerte.
Demonstrasjon av hjulstabilitet. Etter tilting skal den gå tilbake til normal oppreist stilling. Kardr fra nyhetshjul.
En modifisert versjon av balltoget, ifølge forfatterens beregninger, kunne nå hastigheter på rundt 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 "klassiske" tog i fart og overgikk passasjerfly når det gjaldt bæreevne.
Aktivt arbeid med SHELT-prosjektet, støttet av offentlige etater, startet i 1929. Dette skjedde etter at N. G. Yarmolchuk, med hjelp fra spesialister fra Moskva-instituttet for transportingeniører, bygde en modell av et lovende system. På brettet, som sto rett på gulvet i laboratoriet, beveget en viklevogn 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 få måneder etter testing av oppsettet opprettet People's Commissariat of Railways Bureau of Experimental Construction of Bullet Transport for å utvikle og implementere oppfinnelsen av N. G. Yarmolchuk (BOSST). Denne organisasjonens oppgave var å lage et fullverdig prosjekt med den påfølgende konstruksjonen av en redusert prototype av SHELT-systemet. Så, med vellykket gjennomføring av disse arbeidene, kunne man stole på bygging av fullverdige transportsystemer av en ny type.
Designarbeidet fortsatte til tidlig på våren 1931. Deretter ble dokumentasjonen på SHELT-prosjektet demonstrert for statsledelsen, og snart beordret Folkets jernbanekommissariat bygging av en prototype av et lovende tog. For dette ble det bevilget finansiering på 1 million rubler, samt en seksjon nær Severyanin-stasjonen til Yaroslavl-jernbanen (nå Moskvas territorium).
89 spesialister var involvert i byggingen av et eksperimentelt rennespor og en storstilt modell av toget. Med tanke på 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 bryte en grønnsakshage. Ulike grønnsaker ble plantet på 15 hektar, noe som tillot spesialister å løse de tildelte oppgavene uten å bli distrahert av forskjellige tredjepartsproblemer. Dermed ble de tildelte områdene brukt så effektivt som mulig.
Interne hjulaggregater: ramme og elektrisk motor hengt under den. En stillbilde fra nyhetsrullen.
Våren 31. mottok Yarmolchuk støtte ikke bare fra People's Commissariat of Railways, men også fra pressen. Innenlandske aviser og magasiner begynte å skrive om det nye SHELT-prosjektet og rose det, med oppmerksomhet på forventede fordeler i forhold til eksisterende teknologi. Det ble bemerket at elektriske balltog med passasjerer vil kunne reise fem til seks ganger raskere enn "klassiske", og i tilfelle godstog er det til og med en tyve ganger økning i hastighet mulig. Kapasiteten til de nye veiene kan være minst dobbelt så høy som de eksisterende.
Naturligvis ble det også uttrykt kritiske meninger. Mange eksperter snakket om den overdrevne kompleksiteten i prosjektet, de høye kostnadene ved implementeringen og noen andre problemer. Likevel bestemte de ansvarlige personene for å fortsette byggingen av et eksperimentelt SHEL-tog og teste Yarmolchuks forslag i praksis, og identifisere alle fordeler og ulemper.
I løpet av 1931 var BOSST-teamet engasjert i byggingen av et eksperimentelt rennespor. For å spare penger og tid ble en mindre versjon av en slik vei bygget av tre. I en lav høyde over bakken ble et konkavt gulv laget av planker plassert på en treramme. Langs stien var U-formede støtter som støttet kraftoverføringssystemet. I stedet for ledninger som er tradisjonelle for moderne elektrisk transport, ble rør brukt. Under testene ble to konfigurasjoner av strømforsyningssystemet brukt. I den første hang en av rørene nesten under selve tverrstangen til støtten, de andre to - under. Den andre konfigurasjonen involverte plasseringen av alle tre rørene på samme nivå.
Den eksperimentelle trebanen var omtrent 3 km lang. En liten elektrisk transformatorstasjon var plassert ved siden av den, som skulle forsyne rørene med strømmen til de nødvendige parametrene. I følge noen rapporter var byggingen av ruten fullført i slutten av 1931 eller i begynnelsen av 1932. Montering av den første prototypebilen ble snart fullført.
Hjulfester i kroppen. En stillbilde fra nyhetsrullen.
Montering av den første SHEL-bilen ble fullført i april 1932. Det var en konstruksjon på ca. 6 m med en diameter på 80 cm. En konisk kappe ble gitt foran bilen. Bilen, som antydet av prosjektet, var utstyrt med to sfæriske hjul, i hodet og halen. Hjulens diameter oversteg 1 m. De stakk betydelig 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 testfrakt eller til og med passasjerer. Bilen hadde også vinduer og små dører for tilgang til innsiden av skroget. For å overføre strøm mottok bilen en vogn,festet på kontaktledningen og koblet til taket med en kabel og kabler.
Til høsten ble det bygget ytterligere fire biler, som et resultat av at et helt tog allerede reiste på det eksperimentelle sporet. Byggingen av ekstra biler gjorde det mulig ikke bare å teste oppfinnelsens levedyktighet, men også å utarbeide noen problemer knyttet til samspillet mellom flere rullende materiellenheter på banen.
De tilgjengelige motorene tillot eksperimenteltoget å nå hastigheter på opptil 70 km / t. Utformingen av de sfæriske hjulene og andre funksjoner i 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 redusert versjon. Samtidig pågikk utviklingen av togdesignet, samt studiet av optimale sporalternativer. Spesielt måtte ingeniørene puslespill over pilens design for rennestien. Den faktiske driften av SKJERMER uten brytere og annet spesielt sporutstyr var ikke mulig, og opprettelsen 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, startet 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, en journalist fra Znanie is Sila-publikasjonen, teststedet og ble kjørt på et eksperimentelt SHEL-tog. Han skrev senere at han fryktet en mulig ulykke mens han forberedte seg på turen. Toget kunne velte, fly av skuffen osv. Likevel satte prototypebilen forsiktig og stille avgårde og kjørte langs motorveien 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. En stillbilde fra nyhetsrullen.
Testene av prototypetoget startet høsten 1932, og det var derfor spesialistene fikk noen problemer under testkjøringene. Arbeidet til SHEL-toget ble hindret av snø og is på trebanen. Før testkjøringene startet, måtte de rengjøres, siden den opprinnelige understellet til toget ikke kunne takle slike uregelmessigheter, spesielt under høyhastighetstrafikk. På testfasen ble et slikt problem ansett som et uunngåelig ondskap og satt opp med det, men senere ble det en av faktorene som påvirket skjebnen til hele prosjektet.
Etter gjennomføring av kontrollene ble prosjektdokumentasjonen og testrapporten overlevert til et spesielt ekspertråd, som skulle avgjøre den videre skjebnen til SHELT-systemet. En gruppe spesialister ledet av S. A. Chaplygin gjennomgikk dokumentasjonen og kom til positive konklusjoner. Ifølge eksperter hadde ikke prosjektet alvorlige problemer som ville forstyrre den fullverdige bruken, og de anbefalte også å starte byggingen av fullverdige ruter for ballelektrisk transport.
Sommeren 1933 N. G. Yarmolchuk og hans kolleger har utviklet to versjoner av fullverdige SHEL-tog i to dimensjoner, den såkalte. normal og gjennomsnittlig. Det "gjennomsnittlige" toget var beregnet for avsluttende tester, og kunne også betjenes på ekte spor. I denne konfigurasjonen var bilene utstyrt med sfæriske hjul med en diameter på 2 m og kunne bære opptil 82 passasjerseter. Designhastigheten til slik transport nådde 180 km / t. Det ble antatt at bilene av middels størrelse ville bli kombinert i tog på tre og i denne formen frakte passasjerer på forstadslinjer.
Alle tidlige planer skulle være fullt ut implementert i en "normal" vogn. I dette tilfellet burde den lovende transporten ha mottatt hjul med en diameter på 3,7 m og en kropp med tilsvarende dimensjoner. Designhastigheten nådde 300 km / t, og inne i skroget var det mulig å romme minst 100-110 seter. På grunn av de høye bevegelseshastighetene måtte et slikt tog være utstyrt med ikke bare mekaniske, men også aerodynamiske bremser. Sistnevnte var et sett med fly på overflaten av skroget, utvidet over den innkommende luftstrømmen. I følge noen beregninger fra BOSST kan et spor med vogner eller tog av normal størrelse ha en enorm 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 eksisterende jernbanetransport.
Etter fullført arbeidet med rådet ledet av Chaplygin, 13. august 1933, bestemte Council of People's Commissars den videre skjebnen til SHELT-prosjektet. People's Commissariat of Railways fikk beskjed om 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 vært ferdig høsten 1934.
Foto fra innenlandsk presse. Prototypetoget bærer en passasjer.
Det første fullverdige skuffesporet skulle starte i Izmailovo, slik at arbeidere kunne komme seg til stasjonen med trikk eller metro, og deretter bytte til SHEL-toget og gå på jobb. Romslig høyhastighets transport kan endre logistikken i Moskva og Moskva-regionen betydelig, og forbedre dens viktigste parametere. I påvente av en ny transport med unike indikatorer begynte innenlandsk presse igjen å rose det opprinnelige prosjektet til N. G. Yarmolchuk.
Imidlertid ble ikke pressens og innbyggernes forventninger oppfylt. På slutten av 1934 åpnet den nye stasjonen ikke dørene for passasjerer, og nye elektriske balltog tok dem ikke til 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 avvisning.
Vognenes designhastighet og kapasitet, så vel som andre fordeler med den nye transporten, så attraktiv ut, men i den foreslåtte formen hadde den mange ulemper. Først av alt var det kompleksiteten i konstruksjonen av både selve SHEL-toget og ruten for det. For eksempel gjorde bruken av en armert betongskinne 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 balltoget førte også til en pessimistisk konklusjon. Teknologinivået som eksisterte på den tiden tillot ikke å bygge det nødvendige kjøretøyet med akseptable egenskaper. For eksempel vakte ressursen til gummibelegg av sfæriske hjul når man kjørte på betong store spørsmål. Gitt mangel på gummi, kan en slik nyanse i prosjektet få alvorlige negative konsekvenser. I tillegg måtte det store og tunge SHEL-toget være utstyrt med motorer med passende kraft og annet spesialutstyr, som enten var fraværende eller for dyrt.
Selv med den vellykkede konstruksjonen av et banespor og balltog for det, ville dets drift være forbundet med en rekke alvorlige problemer. For eksempel, under testing av et prototypetog om vinteren, måtte BOTTS-spesialister regelmessig rengjøre trebanen for snø og is. Slike forurensninger forstyrret togets normale forløp, og ved høye hastigheter kan det til og med føre til en krasj. Sannsynligvis i denne sammenhengen husket eksperter krasjen på Abakovskys luftbil i 1921. På grunn av jernbanesporets dårlige kvalitet fløy høyhastighetsbilen av skinnene, noe som førte til at flere passasjerer døde. Luftbilen beveget seg med en hastighet på rundt 80 km / t, og Yarmolchuks prosjekt antok mange ganger høyere hastigheter, og som et resultat ble toget utsatt for en enda høyere risiko.
Artikkel fra bladet Modern Mechanix, februar 1934
Bortsett fra 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 utsiktene til dette ble gjenstand for kontrovers. SHEL-toget syntes ikke å være hensiktsmessig med fordeler over eksisterende transport. Noen besparelser i reisetid eller muligheten til å frakte litt flere passasjerer kunne ikke rettferdiggjøre de ekstremt høye kostnadene.
En kombinasjon av tekniske, teknologiske, operasjonelle og økonomiske funksjoner og problemer førte til avslutningen av prosjektet, som flere måneder tidligere ble ansett som ikke bare lovende, men også i stand til å endre utseendet på transport radikalt. Byggingen av den første motorveien Moskva-Noginsk ble begrenset kort tid etter starten, senest de første ukene i 1934. På grunn av dette brukte de ansatte i bedriftene i den nye industriområdet i fremtiden bare de eksisterende transportmåtene, som imidlertid ikke forhindret gjennomføringen av planer for industrialiseringen av Moskva-regionen.
Etter at beslutningen ble tatt om å forlate konstruksjonen av den elektriske kuleruten, 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 skrinlagt kort tid etter at prosjektet ble avsluttet. Det kan ikke utelukkes at den i noen tid ble lagret i en av organisasjonene tilknyttet SHELT-prosjektet, men det er ingen eksakt informasjon om dette. Det er bare kjent at eksperimentelle biler ikke ble nevnt noe sted etter 1934.
Forfatteren av prosjektet med ball-elektrisk transport, N. G. Til tross for feilen fortsatte Yarmolchuk å jobbe med lovende transportmåter og deres individuelle komponenter. Noen av utviklingen hans ble senere til og med brukt på seriekjøretøyer i forskjellige klasser.
Så vidt vi vet sluttet ikke Yarmolchuk å jobbe med SHEL-transport, men all videre utvikling på dette området ble utført av ham på eget initiativ. De siste omtalene av dette prosjektet dateres tilbake til begynnelsen av syttitallet. I løpet av denne perioden prøvde designeren igjen å tilby sin utvikling til landets ledelse og til og med prøvde å få en avtale med A. N. Kosygin. Et publikum ble nektet. N. G. Yarmolchuk døde i 1978, og etter det stoppet alt arbeidet med ballelektrisk transport. I mer enn fire tiår etter beslutningen om å stoppe byggingen, ble prosjektet utviklet av innsatsen fra bare en designer. Etter hans død ønsket ingen å forfølge et prosjekt som en gang ble ansett som en revolusjon innen transport.
