Задолго до Eurostar: «Летающие поезда» - проекты, которые опередили своё время. Самые быстрые поезда в мире

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».

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).

Сверхскоростного транспорта будущего - вакуумного поезда и магистрали Hyperloop. Внутри стальной трубы на воздушных подушках будут передвигаться транспортные капсулы, каждая вмещает до 28 человек. Скорость примерно соответствует скорости звука в воздухе - 1200 км/ч.

Трубу будут поддерживать колонны, а обеспечивать электроэнергию - солнечные батареи, установленные по всей площади аэромагистрали. Маск рассказывает, что для работы требуется 21 мегаватт, а панели смогут вырабатывать 57 МВт в солнечный день. Таким образом, если отправлять капсулы со станции каждые полминуты, 7,4 млн человек в год смогут добраться из Сан-Франциско в Лос-Анджелес (600 км) меньше чем за полчаса. По подсчётам Маска, проект окупится за 20 лет при условии, что билет в одну сторону будет стоить не более $20.

Hyperloop - альтернатива проекту скоростной железной дороги, которую американские власти строят между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. На реализацию проекта планируется потратить около $70 млрд. Маск же уверен, что его концепт требует всего $7,5 млрд. Правда, он признался, что пока не готов браться за Hyperloop - всё его время отнимают SpaceX и Tesla. Маск надеется, что за реализацию проекта возьмётся кто-нибудь другой, а он, в свою очередь, обещает всяческую поддержку, включая финансовую.

Автобусная система 3D Express Coach

В 2010 году китайская компания Shenzhen Huashi Future Parking Equipment представила проект автобуса 3D Express Coach. Хотя на традиционный автобус он похож мало: по замыслу разработчиков, он должен двигаться параллельно движению городского транспорта и над ним. Для этого дороги нужно оснастить чем-то вроде монорельса по бокам. Ширина автобуса рассчитана на покрытие двух автомобильных полос.

Места для пассажиров расположены на втором уровне, для их посадки и высадки необходимо построить специальные платформы. В случае экстренной ситуации они могут покинуть автобус с помощью надувного трапа. 3D Express Coach рассчитан на 1 200 - 1 400 человек - по данным создателей, он может заменить около 40 обычных городских автобусов, а его появление снизит количество пробок на 30%.

Для движения автобус может использовать энергию солнечных батарей, установленных на его крыше. Экономия топлива при этом составила бы 860 т в год, а объём вредных выбросов сократился бы на 2 640 т в год.

Стоимость строительства экспериментальной дороги протяжённостью 40 км оценивалась в $73 млн.

Реализация проекта должна была начаться ещё в 2010 году в Пекине, но местные власти позже отказались от этой идеи. Интерес к двухуровневому транспорту проявили власти городского округа Шицзячжуан и города Вуху. На какой стадии проекты сейчас - неизвестно. Также в 2013 году власти бразильского города Манаус подписали с разработчиками автобуса договор о строительстве такой дорожной системы.

Мультикоптеры E-Volo

В 2011 году трое немецких инженеров разработали прототип первого пилотируемого мультикоптера с 16 винтами. Общая масса конструкции - 80 кг. По сути, мультикоптер представляет собой две перекрещенные алюминиевые пятиметровые балки, к которым крепится кресло пилота. Кресло держится на большом ортопедическом мяче - он должен смягчать посадку. Управляется летательный аппарат одним джойстиком.

Главные преимущества E-Volo - безопасность и доступная цена. Коптер сможет находиться в воздухе, даже если несколько винтов откажет. В случае если откажут они все, сработает парашютная система, которая доставит пилота и аппарат на землю. По словам создателей, стоимость мультикоптера будет определяться размером и грузоподъёмностью, но начальная цена на самую простую комплектацию - $1 000. Пока прототип может находиться в воздухе не более 20 минут, потому что E-Volo работает на электричестве, но создатели обещают увеличить время полёта до одного часа. Скорость - до 60 км/ч.

В 2013 году инженеры E-Volo решили сделать на базе мультикоптера полноценный вертолёт с 18 винтами, его тестовые испытания прошли успешно. Сейчас E-Volo пытается наладить серийное производство мультикоптеров.

Траволаторы от NBBJ

Несколько дней назад архитектурное бюро NBBJ представило концепцию разгрузки кольцевой линии Лондонского метрополитена. В её основе - сеть траволаторов, движущихся с разной скоростью бесступенчатых дорожек.

NBBJ предлагает в тоннелях метро расположить по три траволатора в ряд. Один из них будет двигаться со скоростью 44 км/ч, средний - чуть медленнее, а ещё один - со скоростью человеческого шага, чтобы на него было удобно заходить пассажирам с платформ. По мнению разработчиков, это «здоровая и приятная» альтернатива метрополитену.

При этом пассажиры могут ехать на траволаторах стоя или идти по ним, тем самым увеличивая скорость своего движения.

Сумма, необходимая для реализации проекта, и реакция лондонских властей пока неизвестны.

Суборбитальный космический корабль Space Ship Two

В этом году компания Virgin Galactic Ричарда Брэнсона собирается приступить к испытаниям второго суборбитального туристического космического корабля Space Ship Two.

По замыслу Virgin Galactic корабль Space Ship Two должен доставляться самолётом-носителем White Knight Two на высоту 15 км, а затем, отделившись, продолжать свой полёт два с половиной часа. В невесомости пассажиры будут проводить около 6 минут. Один такой аппарат рассчитан на двух пилотов и четырёх пассажиров. По данным главы Virgin Galactic Джорджа Уайтсайдса, к апрелю 2015 года более 700 человек внесли предоплату за участие в будущих полётах. Одно путешествие на Space Ship Two стоит около $200 000.

Первый такой корабль разбился в пустыне Мохаве на юге Калифорнии в октябре 2014 года, при этом погиб один пилот. Изначально планировалось, что суборбитальные полёты начнут проводить в конце 2014 года, теперь их старт зависит от успешности испытаний Space Ship Two.

Летающие автомобили Terrafugia TF-X

Весной 2013 года американская компания Terrafugia занялась разработкой летающего автомобиля с вертикальной системой взлёта и посадки. Работать TF-X будет на основе гибридного электродвигателя - это позволит заряжать автомобиль от простой розетки. Разработчики Terrafugia утверждают, что TF-X сможет разгоняться в воздухе до 322 км/ч, а управлять машиной будет не сложнее, чем простым седаном. Но перед первым стартом водителям придётся пройти специальный пятичасовой курс обучения.

Чтобы начать полёт, водителю потребуется указать желаемое место посадки и несколько альтернативных вариантов - система TF-X постоянно анализирует условия полёта и может скорректировать курс.

В Terrafugia подсчитали, что для запуска серийного производства им потребуется около десяти лет - прототип автомобиля, построенный в масштабе 1 к 10, уже прошёл тестовые испытания. Во сколько покупателям обойдётся Terrafugia TF-X, пока неизвестно.