Новосибирские ученые разработали проект нового вида транспорта - аэроэстакадного. Пока "летающий поезд" существует только на бумаге, но от его достоинств уже захватывает дух. Число пассажиров - до 200, скорость - до 600 км/ч, эстакады в несколько раз дешевле обычных и располагаются над землей, для изготовления подвижных модулей наряду с "летающим" металлом - алюминием можно использовать современные виды пластика.

В прессе уже появились расчеты: в случае реализации проекта дорога из Академгородка в центр Новосибирска (30 км) будет занимать всего 3 минуты. Сейчас это 30 минут, а в часы пик более часа.

Сама идея не новая. В 1950-60-е годы в СССР вовсю шли работы над созданием экранопланов и экранолетов. Одна из моделей прошла первое испытание в 1966 году. Американские разведчики, разглядев с воздуха стоящий на берегу Каспия летательный аппарат - тогда самый большой в мире! - назвали его Каспийским монстром. Но если советские эксперименты были ориентированы на военные нужды, то во Франции примерно в то же время появился вполне мирный аэроэстакадный поезд, который двигался со скоростью свыше 400 км/ч. Однако после смерти де Голля проект был закрыт, а конструктор Жан Бертен вскоре умер.

Действие этих чудес техники основано на экранном эффекте, замеченном еще в 1920-х: самолет на очень малой высоте, максимум метр-полтора, как бы не хочет садиться. Между ним и поверхностью земли возникает плотный слой воздуха, и чем ниже, тем он плотнее. При этом резко снижается расход топлива. Сегодня, как считают ученые, есть все условия для развития идеи, которую пытались воплотить в 1960-е: появились новые материалы и технологии, которые значительно упрощают дело.

Современный российский проект аэроэстакадного транспорта - совместная разработка Сибирского НИИ авиации им. Чаплыгина и Сибирского госуниверситета путей сообщения. Авторы - научный руководитель СибНИА Алексей Серьезнов, много лет возглавлявший институт (21 февраля у него юбилей - 80 лет), и профессор СГУПС Виктор Соколов. Они утверждают, что аэроэстакадный транспорт не только решит проблему гигантских российских расстояний (а в городах - дорожных пробок), но и даст мощный импульс экономическому развитию страны: новые технологии, производства, рабочие места.

У этого транспорта три основных компонента - эстакада, подвижные модули и системы управления, - говорит Соколов. - Возьмем, к примеру, эстакаду. Что нужно для ее создания? Во-первых, железобетонные сваи, а это значит, начнет развиваться производство железобетона. Во-вторых, металл - новый рынок сбыта для металлургов. В-третьих, сваебойная техника - гидромолоты, созданные новосибирским конструктором Кувшиновым. В-четвертых, полотно эстакады предполагается делать из тонкого листа металла, покрытого сверхвысокомолекулярным полиэтиленом. Таким образом, только один компонент транспорта - эстакада - "тянет" за собой множество новых производств.

Кстати, "волшебный" полиэтилен - тоже сибирская разработка, Института катализа СО РАН. Он обладает рядом полезных свойств - к нему не прилипает снег, на нем не скапливается вода, не образуется наледь. Несколько лет назад опытное производство этого материала открывалось в Томске (на презентации фигурист Плющенко даже катался по этому покрытию на коньках). Но затем производство сочли бесперспективным. Сейчас приходится закупать материал за рубежом.

Подвижные модули - тоже огромное поле деятельности. Для больших расстояний на востоке страны можно использовать фюзеляжи списанных Ту-154, Як-40, для городских линий делать небольшие легкие вагоны из пластика или того же сверхмолекулярного полиэтилена. Нужны и грузовые модули: для сыпучих и наливных грузов, например для нефти. Необходимы новые современные двигатели. Наконец, в системах управления "летающими поездами" можно использовать низкоорбитальные спутники.

В целом, по подсчетам ученых, доходы российского бюджета от новых производств могут составить не менее половины прибыли от сегодняшнего годового экспорта нефти. При этом транспорт создаст основу уникального промышленного развития страны, расширения ее внутреннего рынка, мобильности населения.

Правда, пока у проекта нет финансирования. "Все делается на энтузиазме", - подчеркивает Виктор Соколов. При этом ученые получают предложения представить технологию на Западе или отдать в Китай. Ясно, что для создания аэроэстакадного транспорта в России необходима господдержка - частный инвестор его просто-напросто "не вывезет". И хорошо бы не опоздать, чтобы не пришлось запрыгивать в последний вагон.

Преимущества АЭСТ

1. Выход на "второй уровень". Количество автомобилей растет в геометрической прогрессии, железнодорожные переезды не справляются с потоком. Если загрузить Транссиб на полную мощность, сибирские автомагистрали встанут. Необходимо подняться над землей: аэроэстакады пройдут в среднем на высоте 5 - 10 метров, не мешая наземному транспорту.

2. Скорость. Гарантированный показатель - 600 км/ч. По расчетам СибНИА, АЭСТ теоретически может развить скорость свыше 900 км/ч и даже преодолеть звуковой барьер. Именно потому "летающий поезд" так важен для России - связав города, расположенные за тысячи километров друг от друга, он остановит миграционный отток с востока на запад страны. Как сказал директор Института народнохозяйственного прогнозирования РАН академик Виктор Ивантер на российско-французском форуме в СГУПС, такой транспорт, сужая пространство, объединяет города, снимает проблему моногородов.

3. Рентабельность. Одна из проблем железнодорожного транспорта - убыточность пассажирских и особенно пригородных перевозок. Она вызвана высокой стоимостью как подвижного состава, так и его эксплуатации. По подсчетам Виктора Соколова, традиционный купейный вагон - это 20 - 25 тонн железа, которые везут одну тонну полезного груза. Колеса разрушают рельсы, в результате требуется постоянный ремонт и того, и другого. Не намного лучше эта характеристика и у немецких "Сапсанов". "Летающий поезд" дешевле в эксплуатации: у него нет колес, благодаря воздушной подушке вес распределен равномерно на всю площадь эстакады. И сами эстакады гораздо легче капитальных железнодорожных мостов: это тонкий слой металла, покрытый легким полиэтиленом.

4. Экономичность. Километр АЭСТ с учетом расходов на подвижной состав, вокзалы и депо будет при массовом строительстве стоить 5 млн долларов. Для сравнения: 1 км железной дороги для скоростного поезда "Сапсан" обходится в 37 млн евро. Для пассажиров транспорт не должен стать роскошью: если говорить о городских линиях, то прокатиться на АЭСТ будет не дороже, чем на автобусе.

5. Конкуренция. Ученым часто задают вопрос, заменит ли АЭСТ железнодорожный транспорт. Ответ - нет. Все виды транспорта дополняют друг друга, территорий и работы хватит всем. Но конкуренция на транспорте полезна так же, как и везде. Система с большим разнообразием обладает большей надежностью - этот известный принцип подтвержден практикой.

Между тем

В Японии, Китае и других странах сегодня развивают другой уникальный вид транспорта - сверхскоростные поезда, управляемые силой электромагнитного поля, или маглев (от сочетания "магнитная левитация"). Поезд на магнитной подушке был построен и в Москве по проекту хорошо известного разработками в области ракетостроения Московского института теплотехники. Однако опыт оказался не совсем удачным. Разработку новосибирских ученых в МИТ считают перспективной. Интерес к проекту также проявили в ЦАГИ им. Жуковского и ряде других.

Самые быстрые поезда в мире

Поезда серии Shinkansen - скорость 320 - 581 км/ч. Первый из них запущен в 1964 г. В Японии их называют "пулями": рекорд скорости для них 443 км/ч (1996 г.), а на магнитном подвесе - 581 км/ч, это абсолютный мировой рекорд для поездов (2003 г). Сегодня Shinkansen, состоящие из 16 вагонов, долетают от Осаки до Токио (515 км) за 2 часа 25 минут. За 40 лет эксплуатации с ними не было ни одной крупной аварии.

Поезда серии TGV - скорость 320 - 574 км/ч, работающие во Франции. Модели TGV POS принадлежит рекорд скорости среди рельсовых поездов - в 2007 году этот поезд смог разогнаться до 574 км в час.

Shanghai Maglev Train - скорость 431 - 501 км/ч. Это китайский поезд на магнитном подвесе, разработанный немцами и эксплуатирующийся в Шанхае с 2004 года. Его максимальная скорость - 431 км/ч, от центра города до аэропорта (30 км) он долетает за 7 - 8 минут. В тестовом запуске 12 ноября 2003 года развил скорость 501 км/ч.

CRH380A - скорость 380 - 486 км/ч. Еще один китайский 8-вагонный поезд с интерьером "самолетного типа", вмещающий в себя 494 пассажира. Рекорд скорости для него - 486 км/ч. В 2010 году пущен на маршрут Шанхай - Нанкин.

AVE Talgo-350 - скорость 330 - 365 км/ч. Этот испанский поезд вместимостью 318 пассажиров работает на маршрутах Мадрид - Вальядолид и Мадрид - Барселона. В 2004 году во время испытаний разогнался до 365 км/ч. Из-за внешнего вида, схожего с утиным клювом, получил прозвище "утка".

P.S. Работающий в РФ "Сапсан", сделанный в Германии, способен развить скорость до 350 км/ч, но по нашим дорогам она ограничена до 160 - 200 км/ч и лишь на одном участке до 250 км/ч.

Об этом необыкновенном проекте я впервые прочёл более, полувека назад в «Занимательной физике» Я.И. Перельмана. Рисунок к тексту изображал огромную труб внутри которой летел остроконечный вагончик с лежащим внутри пассажиром. Вагон, мчащийся без трения, было написано под рисунком. Дорога, спроектированная профессором Б.П. Вейнбергом».

Летающий поезд

Журнал: Неразгаданные тайны истории, январь 2019 года

Неужели этот суперлокомотив изобрели ещё до революции?

Магнитный экспресс

Борис Петрович Вейнберг, окончивший в 1893 году физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета, восхождение в науке начал активно. В 38 лет он получил предложение занять кафедру физики в Томском технологическом институте и надолго уехал в Сибирь.
Простейший и всем знакомый опыт с соленоидом, втягивающим железный сердечник внутрь катушки, натолкнул томского учёного на мысль об идеальном безвоздушном электрическом пути, совершенно отличном от привычных способов сообщения.
Дорога, которую предлагал Борис Вейнберг, не нуждалась в рельсах. Вагоны летели, поддерживаемые на весу магнитными силами. Более того, русский физик решил устранить сопротивление среды и тем самым ещё больше увеличить скорость.
Движение вагонов, согласно проекту, происходило в трубе, из которой специальные насосы непрерывно выкачивали воздух. С внешней стороны трубы на определённом расстоянии друг от друга устанавливались мощные электромагниты. Их назначение - притягивать вагоны, не позволяя им падать. Но как только вагон приближался к магниту, последний выключался. Силой веса вагон начинал опускаться, однако его тут же подхватывал следующий электромагнит. В итоге вагоны двигались бы по слегка волнистой траектории, не касаясь стенок трубы, все время оставаясь между верхом и низом туннеля.

Через Россию за 10 часов

Вагоны Вейнберг задумывал одноместными (чтобы сделать их более лёгкими), в виде сигарообразных герметически закрытых капсул длиной в 2,5 метра. Пассажир должен был лежать в такой капсуле. В вагоне предусматривались аппараты, поглощающие углекислоту, запас кислорода для дыхания и электрическое освещение.
На всякий случай, для безопасности, вагоны снабжались колёсами, слегка выступающими вверху и внизу из корпуса вагона. При нормальном движении надобности в них нет.
Но в аварийных случаях, при изменении силы притяжения электромагнитов, вагоны могут коснуться стенок трубы. И тогда, имея колеса, они просто покатятся по «потолку» или «полу» трубы, не вызывая катастрофы.
Скорость же движения намечалась колоссальная - 800, а то и 100 километров в час! При такой скорости, рассуждал изобретатель, можно будет пересечь всю Россию от западной границы до Владивостока за 10 часов, а на переезд из Петербурга в Москву потребуется всего 45-50 минут.
Вагоны с пассажирами целой обоймой подвозились к пусковому устройству и один за другим «выстреливались» в трубу-туннель. В минуту - до 12 вагонов-капсул с промежутком в 5 секунд. За сутки, таким образом, смогут отправиться в путь более 17 тысяч вагонов.

Опыты прошли успешно

В 1911 году в физической лаборатории Томского технологического института Вейнберг построил большую кольцеобразную модель своего электромагнитного пути и начал опыты. И одновременно публично пропагандировал свою идею - всегда с неизменным успехом.
Но наступила Первая мировая война, Борис Петрович был командирован в США, а в Россию он возвратился уже после Февральской революции. Как выдающемуся физику и геофизику ему был предложен пост директора Главной геофизической обсерватории в Ленинграде. И Вейнберг занялся проблемами использования энергии Солнца, гелиотехникой и достиг здесь больших успехов. Умер он в блокадном Ленинграде от голода.
Идея скоростного поезда так и оказалась невостребованной. Лишь много лет спустя в разных странах начались опыты с поездами, в которых нашла отзвук эта идея. Например, американский инженер Роберт Солтер разработал проект поезда на магнитной подушке «Плане-трон», который будет мчаться в безвоздушном туннеле со скоростью более 90°о километров в час! В сравнении с таким сверхбыстрым экспрессом магнитная дорога русского учёного уже не кажется фантастикой.

Чудо-машина

Эти штуковины, больше похожие на какую-то фантазию футуролога, были придуманы Джорджем Бенни. Более того, в 1930 году был даже построен прототип такого поезда, предназначенного для создания более экономичной и быстрой транспортной системы между двумя европейскими столицами.

Испытательный трек был построен в пригороде шотландского Глазго, городке под названием Милнгави. Выглядел он как 120 метров монорельса, установленного на высоте несколько метров, под которым был подвешен сигарообразный вагон. Приводили его в движение пропеллеры. Энергию для электродвигателей брали из местной трамвайной сети. Расчетная скорость такого необычного аэропоезда составляла 200 км/ч.

Когда журналистам впервые предложили прокатиться на поезде-самолете в июле 1930 года, те были в восторге. Все отмечали то, что в отличие от обычных громыхающих по рельсам поездов, путешествие в «летающем поезде» Бенни было потрясающе тихим и комфортным. Была только одна проблема. Никто не хотел финансировать изобретателя.

После того, как Бенни расплатился за испытательный трек и прототип поезда из своего кармана, в 1937 году он обанкротился, и мечта изобретателя канула в лету. Монорельс простоял еще 25 лет в запустении, ржавея, прежде чем он был окончательно разобран на металлолом в середине 1950-х годов. Примерно в то же время Бенни умер в безвестности.

Через десять лет после этого уничтожили и прототип его излишне инновационного для своего времени поезда. На надгробии инженера написали: «Идеи его были правильными, но жил он в не подходящее время».

И тогда пришло время французов...

В статье, опубликованное в мае 1930 года, был описан дизайн монорельсового «летающего поезда» инженера Джозефа Арчера, но прошло еще целых 35 лет, прежде чем француз смог увидеть «летающий самолетопоезд», который он разработал.

Aerotrain – монорельсовый поезд, приводимый в движение пропеллером, который пытался построить во Франции в 1965 - 1977 годы инженер Жан Бертен. И хотя впоследствии разработка этого революционного экспериментального вида транспорта была заброшена, в отличие от его британского коллеги, до сих пор можно найти ржавеющие в лесу надземные эстакады, идущие параллельно железнодорожной линии Париж-Орлеан возле городка Гомец-ла-Виль.

Некоторые части эстакады (длина которой первоначально была более 25 км) были снесены, чтобы освободить место для дорог в то время как другие остались полностью нетронутыми и более 40 лет спустя.

Первый прототип аэропоезда установил рекорд скорости для поездов в 1960-х годах, разогнавшись до 430 км/ч, что смог повторить французский TGV только через 20 лет.

При президенте Жорже Помпиду в 1965 году проект получил одобрение правительства, после чего продолжалось успешное его развитие до середины 1970-х годов. Но сменилась политическая власть, и новое правительство отдало предпочтение развитию TGV в качестве основного высокоскоростного наземного транспорта. Это окончательно добило концепцию «воздушных поездов».

Эта история посвящена поезду, на который вместо обычных электрических двигателей или двигателей внутреннего сгорания, был установлен реактивный двигатель, аналогичный устанавливаемым на самолетах. Сначала немного предыстории...

В 1930-м году Джорджем Бенни был изобретен необычный поезд. "Летающий поезд" приводился в движение винтовыми двигателями, как на самолете, и должен был предназначаться для перемещения между двумя важнейшими столицами Европы: Лондоном и Парижем.

Испытательный полигон был построен в Шотландии, в небольшом городке Милнгави в пригороде Глазго. Во время испытаний "летающий поезд" проехал 120 метров на высоте нескольких метров над землей. Поезд приводился в движение электрическими пропеллерами, находящимися на конце его корпуса.

В июле 1930-го создатели поезда пригласили представителей прессы протестировать поезд в качестве пассажиров. Их отзывы были восторженными. Они назвали этот проект "гением британской инженерной мысли". В отличие от вибрации и шума, ощущаемого в обычном поезде, это транспортное средство двигалось очень тихо и плавно.

Все было идеально в этом проекте, кроме одного: никто не хотел его финансировать. Тестовый полигон и прототип были построены целиком на деньги Бенни, но в 1937-м году он обанкротился, и на проекте окончательно поставили крест. Испытательный трек так и стоял заброшенным и ржавел 25 лет, пока в 50-е годы его не разобрали и отправили на металлолом. Примерно в это же время изобретатель Бенни умер в безвестности. Еще через 10 лет был уничтожен и сам прототип поезда. От всего проекта остался только ангар, в котором собиралось транспортное средство с синей памятной табличкой на нем.

Но потом про эту идею вспомнили во Франции...

На фото выше - статья, опубликованная в мае 1930-го года и описывающая монорельсовую дорогу, изобретенную Джозефом Арчером. Вагон в этой дороге также приводился в движение винтовым двигателем. Но только через 35 лет после выхода в свет этой статьи это изобретение было воплощено в жизнь во Франции по наброскам изобретателя.

Этот проект назывался Aérotrain. Он разрабатывался во Франции с 1965-го по 1977-й год под руководством инженера Жана Бертена. В отличие от его британского аналога, заброшенные конструкции этого проекта можно увидеть и по сей день. Они находятся вблизи железнодорожной магистрали, соединяющей Париж и Орлеан. Поезда Бертена передвигались по воздушной подушке, создаваемой между корпусом поезда и бетонным основанием трека. Пропеллеры он впоследствии решил заменить авиационными реактивными двигателями, благодаря чему добился рекордных показателей скорости.

В Gometz-la-Ville, где можно увидеть остатки трассы, есть памятник этому необычному поезду. Несведущему человеку только по этому памятнику и можно понять, для чего когда-то предназначались все эти конструкции. Трасса была построена достаточно большая. Ее первоначальная длина составляла 25 км. Первый прототип Aerotrain установил рекорд скорости для поездов в 1960-м году. Его максимальная скорость достигла отметки 430 км / ч. Этот рекорд скорости для поездов оставался не побитым еще в течение 20-и лет, пока французские высокоскоростные поезда TGV его не превзошли.

При президенте Жорже Помпиду проект получил одобрение правительства, и его развитие продолжалось вплоть до середины 70-х годов. Затем власть в стране сменилась, и новое правительство отдало предпочтение развитию проекта TGV, положив тем самым конец проекту Aerotrain. Вскоре Жан Бертен умер от рака, и от проекта окончательно отказались. Финансовые интересы правящих элит в итоге оказались сильнее, чем талантливый инженер и его высокопрофессиональная команда, самоотверженно работавшая над проектом долгие годы.

Прототипы были свезены на хранение в заброшенный ангар. За ними никто не следил, и их состояние было плачевно.

Первый прототип был восстановлен и перевезен Ассоциацией Жана Бертена в безопасное место. Но остальные, к сожалению, были сильно повреждены пожаром в 1991-м году. В 1992-м году обсуждалась идея восстановить и оставшиеся прототипы Aerotrain. Уже вот-вот должно было быть подписано распоряжение Министерства транспорта о том, чтобы начать восстановление, но в этот момент случился еще один пожар, который уничтожил все оставшиеся в ангаре прототипы. Обугленные останки поезда были списаны, и ангар в 1997-м году был снесен...

В 2001-м году последний их оставшихся на сегодняшний день воосстановленный Aerotrain был представлен на выставке ретро-техники в Париже.

И в заключение, очень красивое видео, посвященное проекту Aerotrain:

Какими бы ни были совершенными современные высокоскоростные классические поезда, кто знает, какое будущее могло бы быть у этого очень перспективного проекта, сложись обстоятельства несколько иначе? Очень жаль, что он так и не был реализован...

Какие это поезда – летающие?

Летающие поезда считаются транспортом XXI в., работы над ними ведутся во всех развитых в техническом отношении странах. А все начиналось в 1910 г., когда бельгиец Э. Башле – простой рабочий-монтер, не получивший никакого специального образования, построил первую в мире модель летающего поезда и испытал ее. Э. Башле упорно работал над осуществлением своей идеи почти 20 лет. Конечно, для перевозки пассажиров его модель была мала, но все-таки произвела ошеломляющее впечатление на современников. Еще бы – 50-килограммовый сигарообразный вагон летающего поезда разгонялся до неслыханной тогда скорости – свыше 500 км/ч!

Магнитная дорога Башле представляла собой цепочку металлических столбиков с укрепленными на их вершинах катушками. Пока тока в этих катушках не было, вагон лежал на них неподвижно. Но после включения тока вагончик приподнимался над катушками и повисал в воздухе. Теперь его мог сдвинуть с места даже ребенок. Но толкать этот вагончик было не нужно – он разгонялся сам, тем же магнитным полем, на котором подвешен.

Летающий вагон Э. Башле вызвал сенсацию во всем мире, его называли чудом XX в. Во Франции решили применять вагончики Э. Башле вместо популярной тогда пневматической городской почты, в Англии собирались строить натурный образец дороги Э. Башле с крупными вагонами. Но потом работы прекратились, и о сенсационных когда-то проектах забыли.

Практически одновременно с Башле – в 1911 г. – профессор Томского технологического института Б. Вейнберг разрабатывает гораздо более экономичную подвеску летающего поезда. В отличие от Э. Башле Вейнберг предлагал не отталкивать дорогу и вагоны друг от друга, что чревато громадными затратами энергии, а притягивать их друг к другу обычными электромагнитами. Разумеется, дорога должна быть расположена сверху от вагона, чтобы своим притяжением компенсировать силу тяжести поезда.

Однако любой магнит, в том числе и электрический, если уж, притягивая, стронул тело с места, то обязательно притянет его к себе до соприкосновения. К счастью, электромагнит можно вовремя выключить, и тело остановится на любом, заранее заданном расстоянии от него.

Но летящий поезд Вейнберга был устроен хитрее. Железный вагон первоначально располагался не точно под электромагнитом, а несколько позади него. При этом электромагниты подвешивались на «потолке» дороги на всей ее длине с некоторым интервалом между ними.

Пуская ток в первый электромагнит, мы вызывали и подъем железного вагончика, и продвижение его вперед, по направлению к магниту. Но за мгновение до того, как вагончик должен был прикоснуться к электромагниту и прилипнуть к нему, ток выключался, и вагончик, продолжая лететь вперед из-за набранной им скорости, начинал снижать высоту. Тут включался следующий электромагнит, и вагончик, попадая в его магнитное поле, опять поднимался вверх, увеличивая скорость движения вперед. Так по волнообразной траектории вагончик «перебегал» от магнита к магниту, не касаясь их (рис. 346).