Карл Гильзин - Эта удивительная подушка
Новые перспективы открыло использование сверхпроводимости. Как будут выглядеть магнитные летающие поезда, если судить по известным проектам?
Магнитная подушка создается в них силой отталкивания между сверхпроводящими магнитными катушками под днищем вагона и расположенными вдоль полотна пути алюминиевыми обмотками-контурами. Место контуров может занять и обычный токопроводящий рельс, например алюминиевая полоса. Создающий отталкивающее магнитное поле ток в контурах или рельсе наводится магнитами проносящегося поезда. Помимо контуров, создающих подушку, вдоль пути должны быть расположены и другие контуры, уже не горизонтальные, а вертикальные — они служат для направления поезда, чтобы он не сошел со своих магнитных рельсов.
Подобным же образом могут быть устроены и высокоскоростные автомагистрали, по которым будут мчаться автолеты со сверхпроводящими магнитами под днищем. В бетон или асфальт шоссе должны быть заделаны отталкивающие контуры. Хочешь — можешь лететь на автолете, нет — ехать по нему на обычном автомобиле.
Первая модель вагона на магнитной подушке испытана в Японии лет десять назад. Позднее вагончик длиной семь метров промчался метров двести со скоростью почти пятьсот километров в час над полотном пути на высоте шесть сантиметров — его удерживала магнитная подушка со сверхпроводящим магнитом, а для движения служил линейный электрический двигатель.
Экспериментальный вагон на магнитной подушке построен в США. Сверхпроводящие катушки под днищем вагона изготовлены из ниобиевой проволоки, проложенной внутри тщательно изолированного кабеля с жидким гелием. Предполагается, что поезд на сто пассажиров будет обладать скоростью более четырехсот пятидесяти километров в час.
В ФРГ в 1971 году начаты испытания двух экспериментальных магнитных вагонов: один весом пять, другой — одиннадцать тонн.
В Англии имеются проекты создания летающего поезда с использованием и воздушной и магнитной подушек. Предполагается, что воздушная подушка будет несущей, а магнитная — направляющей.
У нас в стране работы по магнитным рельсолетам ведутся в Москве, Ленинграде, Киеве, Ростове-на-Дону. В Ростовском институте инженеров железнодорожного транспорта первая модель локомотива на магнитной подушке была создана студентами и участвовала в 1970 году во Всесоюзной выставке студенческих работ, получив там премию. Она парила на высоте четырех-пяти миллиметров над магнитами. В 1973 году в институте велись испытания модели локомотива «Молниеносный» на магнитной подушке с линейным электрическим двигателем. Предполагается создать магнитолет с четырьмя пассажирами. Уже не раз выпускники института свои дипломные проекты посвящали магнитным рельсолетам, работают над ними и ученые института.
Подушка в трубе
Чтобы избавиться от сопротивления воздуха, препятствующего значительному повышению скорости летающих поездов, выдвинута идея заключения их в трубу, в которой создано разрежение. И с шумом лучше, и непогода не страшна, и безопасность обеспечена. Можно использовать в трубе и совершенно новый способ передвижения.
Во многих учреждениях применяется пневматическая почта. Если нужно передать из одной комнаты в другую, с этажа на этаж какую-нибудь деловую бумагу, то нет нужды посылать курьера. Заложил бумагу в легкую трубку, сунул ее в отверстие, закрытое крышечкой, набрал на диске, вроде телефонного, номер нужной комнаты. Через мгновение трубка с бумагой окажется там, где надо. Ее переместит сжатый воздух по системе труб.
Несколько лет назад подобный метод был использован у нас в стране для более тяжелых грузов, чем канцелярские бумаги или небольшие почтовые посылки. Неподалеку от Тбилиси сжатый воздух подает вагонетки с гравием от карьера, где его добывают, на завод стройматериалов по трубопроводной трассе длиной около трех километров. Вес поезда «Лило», состоящего из шести колесных вагонеток, — двадцать пять тонн, скорость — сорок пять километров в час. Сжатый воздух подается в трубу, образует за поездом воздушную подушку и гонит его вперед. Решено построить аналогичную трассу из труб большого диаметра от этого же карьера в Тбилиси на расстояние сорок пять километров. Действующий макет этого капсульного пневмопоезда на Международной выставке изобретений в Брно вызвал большой интерес посетителей.
Первые попытки создать трубопассажирский транспорт относятся еще к прошлому веку. Но только теперь, в связи с успехами воздушной и магнитной подушки, он получил реальную основу, а требования повышения скорости вдохнули в него новую жизнь.
Вначале будут все же транспортировать по трубам грузы. В Москве, в частности, предполагается широко использовать систему подземных трубопроводов для транспортировки отходов производства и быта к станциям их переработки. Ведь только бытовых отходов ежегодно вывозится семь миллионов кубометров. Потом уж дойдет очередь и до пассажирского трубного транспорта.
По одному из советских проектов разгон вагона-капсулы в трубе, в которой создано разрежение, осуществляется впускаемым в трубу через автоматические жалюзи атмосферным воздухом. Струи этого воздуха создают и кольцевую воздушную подушку между вагоном и стенками трубы. Модель поезда была испытана в творческой лаборатории «Инверсор» при журнале «Техника — молодежи».
В американском проекте опорные воздушные подушки под вагоном создаются, как обычно, вентилятором, а для движения поезда в трубе служит воздушный винт. Была испытана модель длиной два с половиной метра.
Проекты трубопоездов на воздушной подушке разрабатываются в ФРГ, Японии и других странах. Некоторые изобретатели считают, что в трубах будут мчаться на воздушной подушке не только сверхскоростные поезда, но и сверхзвуковые автомобили.
Пожалуй, еще более перспективны трубопоезда на магнитной подушке. Более полувека назад первый и весьма интересный проект подобного поезда предложил томский профессор-физик Б. Вейнберг. В обычном школьном опыте по физике железный стержень втягивается внутрь электромагнитной катушки — соленоида. Эта идея и положена в основу поезда, который должен сыграть роль сердечника. Поочередное включение электромагнитных катушек должно заставить поезд мчаться внутри трубы по волнистой траектории. Включен магнит спереди сверху — поезд устремляется к нему, в нужный момент этот магнит выключается и включается магнит спереди снизу. И так далее.
Трубопоезда на магнитной подушке особенно перспективны при использовании сверхпроводимости. В Англии разработан проект транспортной системы в трубе-туннеле со скоростью движения более восьмисот километров в час: поезд с линейным электрическим двигателем опирается на магнитную подушку со сверхпроводящими магнитами.
Магнитная подушка необходима, когда в трубе создается сильное разрежение и, значит, воздушная подушка непригодна. Разрежение позволяет достичь особенно высоких скоростей движения: в опытах с моделями магнитных труболетов они мчались со скоростью до двух с половиной тысяч километров в час.
Магнитная подушка обязательна и для самых парадоксальных из всех трубопоездов — гравитационных. Называются они так потому, что движущей их силой является земное тяготение, гравитация. Гравипоезд, не имеющий двигателя, как бы падает к центру Земли, приобретая при этом огромную скорость, а затем по инерции выскакивает пробкой на поверхность.
Чтобы осуществить подобное «путешествие к центру Земли», нет нужды рыть туннель, проходящий именно через центр. Достаточно соединить подземным туннелем пункт отправления и пункт назначения. Если туннель прямолинеен, то он окажется хордой, пронизывающей земной шар, как иголка — яблоко. Более шестидесяти лет назад русский изобретатель А. Родных предложил соединить таким подземным туннелем-хордой Москву и Ленинград.
В гравитационном транспорте могут быть достигнуты наибольшие возможные на Земле скорости передвижения. Но магнитная подушка предлагается и для самого медленного транспорта — движущихся тротуаров! По одному из проектов решения наболевшей проблемы внутригородского транспорта в ФРГ предлагается использовать ленточные тротуары, движущиеся в трубах на магнитной подушке со скоростью двенадцать — восемнадцать километров в час.
Еще одна невидимая подушка
Летающие суда. Летающие автомобили. Летающие поезда… Да летают ли они на самом деле?
Ответить на столь простой вопрос не легко. Раз они движутся в воздухе, окружающем их со всех сторон, и не имеют никакой иной опоры то, очевидно, нужно ответить утвердительно: да, летают. Но полет… Все-таки это что-то совсем другое. Когда чувствуешь себя подлинным хозяином воздушного океана. Как птица. Или как самолет.
