През историята на железопътния транспорт редовно се появяват нови смели проекти, които могат да доведат до истинска революция в тази област. Независимо от това, не всички подобни предложения достигат практическа полза. Повечето от смелите проекти остават в историята като обещаващи, но безперспективни технически любопитства. Последните включват много разработки, включително т.нар. транспорт с електрически топки, проектиран от N. G. Ярмолчук.
Авторът на този проект беше младият инженер Николай Григориевич Ярмолчук. След като служи в армията и участва в Гражданската война, той получава работа като монтьор на Курската железница, където работи няколко години. Докато работи по железницата, Ярмолчук научава различните характеристики на този вид транспорт и с течение на времето стига до заключението, че е необходимо да се създаде нов клас такива системи. В онези дни един от основните въпроси, с които се занимаваха различни специалисти, беше увеличаването на скоростта на влаковете. След като проучи съществуващите железопътни линии и подвижния състав, Ярмолчук стигна до заключението, че е невъзможно да се приложат съществуващите решения и необходимостта от разработване на изцяло нов транспорт.
В писмата си Ярмолчук посочва, че значително увеличаване на скоростта се възпрепятства от редица фактори, включително самия дизайн на железопътните релси и колелата. Инженерът отбеляза, че по време на движението колесните колела се държат на релсите само от фланците. В този случай двойката може да се движи по оста си, да бие срещу релсата и други неприятни явления. С просто увеличаване на скоростта на движение, ударите трябваше да се увеличат, увеличавайки натоварването на ходовата част на влака и увеличавайки риска от разрушаването му. За да се премахнат тези явления, бяха необходими писти и шаси с изцяло нов дизайн.
Опитен влак SHEL. Зима 1932-33 Снимка Wikimedia Commons
Още през 1924 г. Н. Г. Ярмолчук предложи нова версия на пистата и ходовата част на влака, което според него направи възможно значително да се увеличи скоростта на движение, както и да се отървете от свързаните с това проблеми. Според автора на проекта вместо релсов път е трябвало да се използва улей с кръгла форма. Топка с подходящи размери трябваше да се движи по такъв поднос. При движение с висока скорост, сферичното колело не е било подложено на биене и също може да се ориентира в зависимост от траекторията на движение.
В първата версия на обещаващ проект авторът предложи да се използват автомобили с напълно нов дизайн. Каросерията на колата трябваше да има сферична форма и да побере всички необходими агрегати, включително електроцентралата и пътническата кабина. Външната повърхност на кутията трябваше да действа като поддържаща повърхност и в контакт с тавата. С този дизайн колата може да се движи по улея с висока скорост, поддържайки оптимално преобръщане поради навременното накланяне при влизане в завои. За да се спести място и да се постигне максимално възможна производителност, беше предложено новият транспорт да бъде оборудван с електродвигатели.
Обещаващата система беше наречена „Sharoelectrolot transport“или SHELT за кратко. Под това наименование проектът на Ярмолчук остава в историята. Освен това в някои източници се споменава името „влак с топка“. И двете обозначения са еквивалентни и се използват паралелно.
През следващите няколко години Ярмолчук завършва Московския държавен технически университет и Московския институт по електротехника, което му позволява да придобие знанията и опита, необходими за изпълнението на неговия проект. В същото време младият инженер се опита да заинтересува отговорните лица с изобретението си. В множество писма до различни власти той описва предимствата на своята система SHELT. Според него това е позволило значително да се увеличи скоростта на влаковете и по този начин да се намали времето за пътуване. В този случай електрическият транспорт с топка може да се конкурира дори с авиацията, като същевременно има предимството под формата на по-голям товарен и пътнически капацитет.
Николай Григориевич Ярмолчук по време на тестовете. Кадър от киножурнал
Друго предимство на неговия проект N. G. Ярмолчук обмисля да спести някои материали и да опрости пътното строителство. Предложено е да се направи табла за обещаващ влак от стоманобетон, което направи възможно драстичното намаляване на консумацията на метал. В допълнение, той може да бъде сглобен от фабрични производствени секции, като по този начин се намали времето, необходимо за сглобяването на нова писта. Трябва да се отбележи, че в края на двадесетте и началото на тридесетте години няма специално оборудване за полагане на релси, поради което повечето операции при полагане на железопътни линии се извършват от работници на ръка. По този начин проектът SHELT получи друго предимство пред съществуващите системи.
Въпреки това до определено време предложенията на Ярмолчук не са представлявали интерес за никого. Тази реакция на длъжностните лица се дължи на няколко фактора. Новият проект трябваше да бъде тестван и изграждането на нови линии за обещаващи влакове SHEL се оказа твърде скъпо. Поради тази причина до края на двадесетте години проектът на Ярмолчук остава само на хартия.
След като получи инженерно образование, изобретателят продължи да разработва проекта и направи значителни промени в него. Затова той реши да изостави сферичните автомобили и да използва подвижен състав с по -малко смел и необичаен външен вид. Сега беше планирано да се използва кола с класическо оформление, оборудвана с оригинално шаси. Металната карета трябваше да има две големи колела, разположени в предната и задната й част. С такова оформление на автомобила беше възможно да се запазят всички положителни качества, присъщи на системата SHELT, както и да се увеличи обемът, за да се побере полезният товар.
Обещаващият влак е трябвало да се движи с помощта на две колела във формата на „сферична“- сфера с отсечени странични части, на мястото на която са били разположени осите и елементите на окачването. Предложено е шароидите да бъдат направени от метал и покрити с гума. Електрически двигател със съответната мощност трябваше да бъде разположен вътре в тялото на такова колело. Оста на колелото е свързана с конструкцията на автомобила, а въртящият момент трябва да се предава от двигателя към сферичното тяло с помощта на триене или предавка. Характерна особеност на предложените колела е поставянето на центъра на тежестта им под оста на въртене: двигателят е окачен под оста. С тази подредба беше възможно да се поддържа оптимално положение в пространството при маневриране.
Демонстрация на стабилност на колелата. След накланяне той трябва да се върне в нормалното си изправено положение. Кинохроника kardr
Модифицираната версия на топката, според изчисленията на автора, може да достигне скорост от около 300 км / ч и да превозва до 110 пътници. По този начин беше възможно да се стигне от Москва до Ленинград само за няколко часа, а пътуването от столицата до Иркутск ще отнеме малко повече от ден, а не седмица, както при съществуващите влакове. Обновената версия на проекта имаше значително предимство пред „класическите“влакове по скорост и надмина пътническите самолети по товароносимост.
Активната работа по проекта SHELT, подкрепена от правителствени агенции, започва през 1929 г. Това стана след като Н. Г. Ярмолчук, със съдействието на специалисти от Московския институт на транспортните инженери, изгради модел на обещаваща система. На таблата, която стоеше директно на пода на лабораторията, доста бързо се движеше ликвидация на „топки“. Моделът на влака беше показан на представителите на Народния комисариат на железниците и тази демонстрация им направи силно впечатление. Пътят беше отворен за проекта.
Няколко месеца след изпробването на оформлението, Народният комисариат на железниците създава Бюрото за експериментално изграждане на куршумен транспорт за разработването и внедряването на N. G. Ярмолчук (BOSST). Задачата на тази организация беше да създаде пълноценен проект с последващото изграждане на редуциран прототип на системата SHELT. След това, с успешното приключване на тези работи, може да се разчита на изграждането на пълноценни транспортни системи от нов тип.
Проектирането продължава до началото на пролетта на 1931 г. Тогава документацията по проекта SHELT беше демонстрирана пред държавното ръководство и скоро Народният комисариат на железниците нареди изграждането на прототип на обещаващ влак. За това бяха отпуснати средства в размер на 1 милион рубли, както и участък близо до гара Северянин на Ярославската железница (сега територията на Москва).
89 специалисти бяха ангажирани в изграждането на експериментален улей и мащабен модел на влака. Поради специфичната ситуация с храната на предоставената площадка, специалистите трябваше да построят не само прототип на нов тип път, но и да разбият зеленчукова градина. На 15 хектара са засадени различни зеленчуци, което позволява на специалистите да решават възложените задачи, без да се разсейват от различни проблеми на трети страни. По този начин разпределените площи бяха използвани възможно най -ефективно.
Вътрешни колела: рамка и окачен под нея електродвигател. Кадър от киножурнал
През пролетта на 31 -ви Ярмолчук получи подкрепата не само от Народния комисариат на железниците, но и от пресата. Вътрешните вестници и списания започнаха да пишат за новия проект SHELT и да го хвалят, като насочват вниманието към очакваните предимства пред съществуващата технология. Беше отбелязано, че пътническите електрически топчета ще могат да се движат пет до шест пъти по-бързо от „класическите“, а в случай на товарни влакове е възможно дори двадесеткратно увеличение на скоростта. Капацитетът на новите пътища може да бъде поне два пъти по -висок от съществуващите.
Естествено бяха изразени и критични мнения. Много експерти говориха за прекомерната сложност на проекта, високата цена на неговото изпълнение и някои други проблеми. Въпреки това отговорните лица решиха да продължат изграждането на експериментален влак SHEL и да тестват на практика предложението на Ярмолчук, разкривайки всички предимства и недостатъци.
През 1931 г. екипът на BOSST се занимава с изграждането на експериментален улей. За да се спестят пари и време, по -малка версия на такъв път е построена от дърво. На ниска височина над земята, върху дървена рамка е поставена вдлъбната настилка от дъски. По протежение на пътеката имаше U-образни опори, които поддържаха електропреносната система. Вместо проводници, традиционни за съвременния електрически транспорт, бяха използвани тръби. По време на тестовете бяха използвани две конфигурации на системата за електрозахранване. В първата една от тръбите висеше почти под самата напречна греда на опората, другите две - отдолу. Втората конфигурация предполага разположението на трите тръби на едно и също ниво.
Експерименталната дървена писта беше дълга около 3 км. До него беше разположена малка електрическа подстанция, която трябваше да захранва тръбите с тока на необходимите параметри. Според някои доклади изграждането на трасето е завършено в края на 1931 г. или в началото на 1932 г. Сглобяването на първия прототип на автомобила скоро приключи.
Закрепване на колелото в тялото. Кадър от киножурнал
Сглобяването на първия автомобил SHEL приключи през април 1932 г. Представляваше конструкция с дължина около 6 м с диаметър 80 см. В предната част на колата беше предвиден коничен обтекател. Колата, както се подразбира от проекта, е оборудвана с две сферични колела, в главата и опашката. Диаметърът на колелата надвишаваше 1 м. Те стърчаха значително от каросерията и можеха да създадат забележим жироскопичен ефект, който задържа колата в желаното положение. Електроцентралата под формата на два трифазни електродвигателя беше разположена вътре в колелата. Автомобилите имаха доста голям свободен обем, който можеше да се използва за транспортиране на тестови товари или дори пътници. Също така колата имаше прозорци и малки врати за достъп до вътрешността на корпуса. За предаване на електричество колата получи талига, фиксирана на контактната линия и свързана с покрива с въже и кабели.
До есента бяха построени още четири вагона, в резултат на което цял влак вече се движеше по експерименталната писта. Конструирането на допълнителни автомобили даде възможност не само да се тества самата жизнеспособност на изобретението, но и да се разработят някои въпроси, свързани с взаимодействието на няколко подвижни състави на пистата.
Наличните двигатели позволиха на експерименталния влак да достигне скорост до 70 км / ч. Дизайнът на сферичните колела и други характеристики на новия транспорт осигуряват стабилно поведение, независимо от скоростта на движение и характеристиките на коловоза. Влакът с топка уверено преминава завои, леко се навежда в правилната посока, но не показва никакво желание да се преобърне. Жироскопският ефект, който Н. Г. Ярмолчук, доведе до очакваните резултати.
До лятото на 1933 г. екип от специалисти на BOSST се занимаваше с различни тестове на обещаваща транспортна система в намален вариант. В същото време течеше разработването на дизайна на влака, както и изучаването на оптималните опции на релсите. По -специално, инженерите трябваше да се замислят над дизайна на стрелката за пътя на улея. Действителната работа на SHELT без стрелки и друго специално пистово оборудване не беше възможна и създаването им беше свързано с определени трудности.
Първите тестови пътувания бяха извършени от опитен влак без товар. По -късно, когато надеждността на системата беше определена и потвърдена, започнаха пътувания с товар, включително пътници. Размерите на автомобилите направиха възможно транспортирането на двама души, но те трябваше да са в легнало положение, за което матраците бяха поставени в импровизирани кабини. По време на тестовете Д. Липницки, журналист от изданието „Знание е Сила“, посети тестовия обект и беше откаран в експериментален влак SHEL. По -късно той пише, че при подготовката си за пътуването се е страхувал от евентуален инцидент. Влакът можеше да се преобърне, да излети от таблата и т.н. Независимо от това, прототипният вагон леко и тихо потегли и се движеше по пистата без никакви проблеми и дори без „традиционното“железопътно тракане на колела. На извити участъци от пистата влакът се наклони и запази равновесие.
Тялото на опитен топчест влак без задна стена. Колелото и неговото окачване се виждат. Кадър от киножурнал
Тестовете на прототипния влак започнаха през есента на 1932 г., поради което специалистите срещнаха някои проблеми по време на тестовите пробеги. Работата на влака SHEL беше затруднена от сняг и лед върху дървената релса. Преди началото на тестовите курсове те трябваше да бъдат почистени, тъй като първоначалната ходова част на влака не можеше да се справи с такива нередности, особено по време на високоскоростно движение. На етапа на тестване такъв проблем се смяташе за неизбежно зло и се примиряваше с него, но по -късно той се превръща в един от факторите, повлияли на съдбата на целия проект.
След приключване на проверките проектната документация и протоколът от тестовете бяха предадени на специален експертен съвет, който трябваше да реши по -нататъшната съдба на системата SHELT. Група специалисти, ръководена от S. A. Чаплигин прегледа документацията и стигна до положителни заключения. Според експерти проектът не е имал сериозни проблеми, които биха попречили на пълноценното му използване, а те също препоръчват да се започне изграждането на пълноценни маршрути за топка-електрически транспорт.
До лятото на 1933 г. Н. Г. Ярмолчук и колегите му са разработили две версии на пълноценни влакове SHEL в две измерения, т.нар. нормални и средни. "Средният" влак беше предназначен за финални тестове и можеше да се експлоатира и по реални релси. В тази конфигурация автомобилите са оборудвани със сферични колела с диаметър 2 м и могат да носят до 82 места за пътници. Проектната скорост на такъв транспорт достига 180 км / ч. Предполагаше се, че вагоните със среден размер ще бъдат комбинирани в три влака и в тази форма ще превозват пътници по крайградски линии.
Всички ранни планове трябваше да бъдат напълно изпълнени в "нормален" вагон. В този случай обещаващият транспорт трябваше да получи колела с диаметър 3, 7 м и тяло с подходящи размери. Проектната скорост на движение достигна 300 км / ч, а вътре в корпуса беше възможно да се подредят поне 100-110 места. Предвид високите скорости на движение, такъв влак трябваше да бъде оборудван не само с механични, но и с аеродинамични спирачки. Последните представляват набор от равнини на повърхността на тялото, простиращи се през входящия въздушен поток. Според някои оценки на BOSST, коловоз с вагони или влакове с нормален размер може да има колосален капацитет: обещаващи влакове биха могли да транспортират населението на цял град само за няколко дни. В този случай беше осигурено значително превъзходство над съществуващия железопътен транспорт.
След приключване на работата на съвета, ръководен от Чаплигин, на 13 август 1933 г. Съветът на народните комисари взема решение за по -нататъшната съдба на проекта SHELT. Народният комисариат на железниците е инструктиран да изгради първата пълноценна тава за колоездене за пробна експлоатация. Новият маршрут може да се появи по направлението Москва-Ногинск или Москва-Звенигород. След анализ на съществуващото положение и съществуващите планове беше решено да се изгради магистрала до Ногинск. По това време започва строителството на нова индустриална зона източно от Москва. Предполагаше се, че в тази посока пътническият трафик може да достигне 5 милиона души годишно, така че имаше нужда от нов транспорт с подходящи показатели. По искане на Съвета на народните комисари изграждането на новото трасе е трябвало да приключи до есента на 1934 г.
Снимка от местната преса. Прототипният влак превозва пътник. Снимка Termotex.rf
Първото пълноценно корито трябваше да започне в Измайлово, така че работниците да могат да стигнат до гарата с трамвай или метро, а след това да се преместят във влака SHEL и да отидат на работа. Високоскоростният просторен транспорт може значително да промени логистиката на Москва и Московския регион, подобрявайки основните му параметри. В очакване на нов транспорт с уникални показатели, родната преса отново започна да възхвалява оригиналния проект на Н. Г. Ярмолчук.
Очакванията на пресата и гражданите обаче не се оправдаха. В края на 1934 г. новата гара не отваря врати за пътници, а новите електрически топкови влакове не ги отвеждат на работа. Освен това магистралата и гарата дори не са построени. Преди да започнат изграждането на магистралата и свързаната с нея инфраструктура, специалистите отново провериха обещаващия проект и стигнаха до заключения, които доведоха до отхвърлянето му.
Проектната скорост и капацитет на вагоните, както и други предимства на новия транспорт изглеждаха привлекателни, но в предложената форма той имаше много недостатъци. На първо място, това беше сложността на дизайна както на самия влак SHEL, така и на маршрута за него. Например, използването на стоманобетонна тава направила възможно намаляване на разходите за метал, но усложнила конструкцията и наложила разполагането на допълнителни производствени мощности. Серийното изграждане на нови влакове също изискваше съответни усилия и разходи.
Анализът на предложените проекти на електрически влак с топка доведе и до песимистично заключение. Съществуващото по това време ниво на технологиите не позволяваше изграждането на необходимото превозно средство с приемливи характеристики. Например ресурсът на гуменото покритие на сферични колела при шофиране върху бетон предизвика големи въпроси. В условията на липса на каучук такъв нюанс на проекта може да има сериозни негативни последици. В допълнение, голям и тежък влак SHEL трябваше да бъде оборудван с двигатели с подходяща мощност и друго специално оборудване, което или отсъстваше, или беше твърде скъпо.
Дори и при успешното изграждане на корито и релсови влакове за него, експлоатацията му би била свързана с редица сериозни проблеми. Например, по време на тестване на прототип на влак през зимата, специалистите на BOTTS трябваше редовно да почистват дървената релса от сняг и лед. Такива замърсители пречат на нормалната работа на влака и при високи скорости могат дори да доведат до крушение. Вероятно в този контекст експертите припомниха катастрофата на въздушната кола на Абаковски през 1921 г. След това, поради лошото качество на железопътната линия, високоскоростната кола излетя от релсите, което доведе до смъртта на няколко пътници. Въздушният вагон се движеше със скорост около 80 км / ч, а проектът на Ярмолчук пое многократно по -високи скорости и в резултат на това влакът беше изложен на още по -висок риск.
Статия от списание Modern Mechanix, февруари 1934 г. Снимка от Wikimedia Commons
Освен технически проблеми имаше и икономически. Проектът за изграждане на една магистрала с дължина около 50 км се оказа твърде скъп, а перспективите му станаха предмет на противоречия. Имайки предимства пред съществуващия транспорт, влакът SHEL не изглеждаше осъществим. Някои спестявания във времето за пътуване или възможността да се превозват малко повече пътници не могат да оправдаят изключително високите разходи.
Комбинация от технически, технологични, експлоатационни и икономически характеристики и проблеми доведоха до закриването на проекта, който няколко месеца по -рано беше смятан не само за обещаващ, но и способен коренно да промени външния вид на транспорта. Изграждането на първата магистрала Москва-Ногинск е прекъснато малко след началото, не по-късно от първите седмици на 1934 г. Поради това служителите на предприятията в новата индустриална зона в бъдеще са използвали само съществуващите видове транспорт, което обаче не възпрепятства изпълнението на плановете за индустриализация на Московския регион.
След като беше взето решение да се изостави изграждането на електрическата топка, пресата спря да публикува ентусиазирани статии. С течение на времето обещаващият някога проект беше забравен. Експерименталната писта в близост до гара Северянин скоро беше демонтирана като ненужна. Единственият експериментален влак от пет вагона вероятно е бил бракуван скоро след затварянето на проекта. Не може да се изключи, че известно време той се съхранява в една от организациите, свързани с проекта SHELT, но няма точна информация за това. Известно е само, че след 1934 г. експериментални автомобили не се споменават никъде.
Авторът на проекта на топка-електрически транспорт Н. Г. Въпреки провала, Ярмолчук продължи да работи върху обещаващи видове транспорт и техните отделни компоненти. Някои от разработките му по -късно дори са били използвани за производствени превозни средства от различни класове.
Доколкото е известно, Ярмолчук не спира да работи по транспорта SHEL, но всички по -нататъшни разработки в тази област са извършени от него по негова инициатива. Последните споменавания на този проект датират от началото на седемдесетте. През този период дизайнерът отново се опита да предложи своето развитие на ръководството на страната и дори се опита да получи среща с A. N. Косигин. Публика беше отказана. Н. Г. Ярмолчук умира през 1978 г. и след това цялата работа по електрическия транспорт с топка спира. Повече от четири десетилетия след решението за спиране на строителството проектът е разработен с усилията само на един проектант. След смъртта му никой не искаше да се занимава с проект, който някога се смяташе за революция в транспорта.
