Шаропоезд Ярмольчука | Аэровагон на воздушной подушке Grumman TLRV

Шаропоезд Ярмольчука | Аэровагон на воздушной подушке Grumman TLRV

Раньше для меня самой необычной была Гироскопическая железная дорога, ну или как минимум Рельсовый самолет Джорджа Бенни. Но оказывается как я мало знал.

На протяжении всей истории железнодорожного транспорта регулярно появляются новые смелые проекты, которые могут привести к настоящей революции в этой сфере. Тем не менее, далеко не все подобные предложения доходят до практического использования. Большинство смелых проектов так и остается в истории в качестве многообещающих, но бесперспективных технических курьезов. К последним можно отнести многие разработки, в том числе и т.н. шароэлектролотковый транспорт конструктора Н.Г. Ярмольчука.

Автором этого проекта был молодой инженер Николай Григорьевич Ярмольчук. После службы в армии и участия в Гражданской войне он устроился монтером на Курскую железную дорогу, где проработал несколько лет. Работая на железной дороге, Ярмольчук узнал различные особенности этого вида транспорта, а также со временем пришел к выводу о необходимости создания нового класса подобных систем. В те времена одним из главных вопросов, которым занимались различные специалисты, было увеличение скорости поездов. Ярмольчук, изучив существующие железные дороги и подвижной состав, пришел к выводу о невозможности применения существующих решений и необходимости разработки совершенно нового транспорта.

В своих письмах Ярмольчук указывал, что значительному росту скорости мешает ряд факторов, в том числе и сама конструкция железнодорожных путей и колес. Во время движения, отмечал инженер, колесная пара удерживается на рельсах только за счет реборд. При этом возможны перемещения пары вдоль своей оси, биения о рельс и другие неприятные явления. При простом увеличении скорости движения биения должны были усиливаться, увеличивая нагрузку на ходовую часть поезда и повышая риск ее разрушения. Для исключения этих явлений требовались пути и ходовая часть совершенно новой конструкции.



Опытный ШЭЛ-поезд. Зима 1932-33 гг. Фото Wikimedia Commons
Уже в 1924 году Н.Г. Ярмольчук предложил новый вариант пути и ходовой части поезда, который, по его мнению, позволял значительно увеличить скорость движения, а также избавиться от сопутствующих проблем. По мнению автора проекта, вместо рельсового пути следовало использовать желоб-лоток круглой формы. По такому лотку должен был двигаться шар соответствующих размеров. При движении с высокой скоростью сферическое колесо не было подвержено биениям, а также могло самоориентироваться в зависимости от траектории движения.

В первом варианте перспективного проекта автор предлагал использовать вагоны совершенно новой конструкции. Корпус вагона должен был иметь сферическую форму и вмещать все необходимые агрегаты, включая силовую установку и пассажирскую кабину. Внешняя поверхность корпуса должна была выполнять функции опорной поверхности и контактировать с лотком. Имея такую конструкцию, вагон мог передвигаться по лотку с высокой скоростью, сохраняя оптимальный крен за счет своевременного наклона при входе в повороты. Для экономии места и достижения максимально возможных характеристик предлагалось оснастить новый транспорт электрическими двигателями.

Перспективная система получила название «Шароэлектролотковый транспорт» или сокращенно ШЭЛТ. Под этим обозначением проект Ярмольчука и остался в истории. Кроме того, в некоторых источниках упоминается название «шаропоезд». Оба обозначения были равноценны и использовались параллельно.

За последующие несколько лет Ярмольчук окончил МВТУ и МЭИ, что позволило ему получить знания и опыт, необходимые для реализации своего проекта. Одновременно с этим молодой инженер пытался заинтересовать своим изобретением ответственных лиц. В многочисленных письмах в разные инстанции он описывал преимущества своей системы ШЭЛТ. По его мнению, она позволяла значительно увеличить скорость движения поездов и тем самым сократить время в пути. В таком случае шароэлектролотковый транспорт мог конкурировать даже с авиацией, при этом имея преимущество в виде большей грузо- и пассажировместимости.


Николай Григорьевич Ярмольчук во время испытаний. Кадр из кинохроники
Еще одним преимуществом своего проекта Н.Г. Ярмольчук считал экономию некоторых материалов и упрощение строительства дорог. Лоток для перспективного поезда предлагалось делать из железобетона, что позволяло резко сократить расход металла. Кроме того, его можно было собирать из секций заводского производства, тем самым сокращая время на монтаж нового пути. Следует отметить, в конце двадцатых и начале тридцатых годов отсутствовала какая-либо специальная техника для укладки рельсов, из-за чего большинство операций при прокладке железных дорог осуществлялась рабочими вручную. Таким образом, проект ШЭЛТ получал еще одно преимущество перед существующими системами.

Тем не менее, до определенного времени предложения Ярмольчука никого не интересовали. Такая реакция официальных лиц была обусловлена несколькими факторами. Новый проект нуждался в проверке, а строительство новых линий для перспективных ШЭЛ-поездов оказывалось слишком дорогим. По этой причине до конца двадцатых годов проект Ярмольчука оставался только на бумаге.

Получив инженерное образование, изобретатель продолжил развитие проекта и внес в него значительные изменения. Так, он решил отказаться от сферических вагонов и использовать подвижной состав менее смелого и необычного облика. Теперь планировалось применять вагон классической компоновки, оснащенный оригинальной ходовой частью. Металлический вагон должен был иметь два крупных колеса, расположенных в его передней и задней частях. При такой компоновке вагона можно было сохранить все положительные качества, присущие системе ШЭЛТ, а также увеличить объем для размещения полезной нагрузки.

Передвигаться перспективный поезд должен был при помощи двух колес в форме «шароида» – сферы со срезанными боковыми частями, на месте которых располагалась ось и элементы подвески. Шароиды предлагалось изготавливать из металла и покрывать резиной. Внутри корпуса такого колеса должен был располагаться электрический двигатель соответствующей мощности. Ось колеса соединялась с конструкцией вагона, а крутящий момент должен был передаваться от двигателя на сферический корпус при помощи фрикционной или зубчатой передачи. Характерной особенностью предложенных колес было размещение их центра тяжести ниже оси вращения: двигатель был подвешен под осью. При такой компоновке обеспечивалась возможность сохранения оптимального положения в пространстве при маневрировании.


Демонстрация устойчивости колеса. После наклона оно должно вернуться в нормальное вертикальное положение. Кардр из кинохроники
Доработанный вариант шаропоезда, по расчетам автора, смог бы развивать скорость порядка 300 км/ч и перевозить до 110 пассажиров. Таким образом, из Москвы до Ленинграда можно было добраться буквально за пару часов, а путь из столицы в Иркутск занял бы чуть более суток, а не неделю, как на имеющихся поездах. Обновленная версия проекта имела значительное преимущество перед «классическими» поездами в скорости и превосходила пассажирскую авиацию по грузоподъемности.

Активные работы по проекту ШЭЛТ, поддерживаемые государственными органами, начались в 1929 году. Случилось это после того, как Н.Г. Ярмольчук при содействии специалистов Московского института инженеров транспорта построил макет перспективной системы. По лотку, стоящему прямо на полу лаборатории, довольно быстро двигался заводной вагон на «шароидах». Макет поезда продемонстрировали представителям Народного комиссариата путей сообщения, и этот показ произвел на них сильное впечатление. Дорога проекту была открыта.

Через несколько месяцев после испытаний макета Наркомат путей сообщения создал Бюро опытного строительства сверхскоростного транспорта по разработке и реализации изобретения Н.Г. Ярмольчука (БОССТ). Задачей этой организации стало создание полноценного проекта с последующим строительством уменьшенного прототипа системы ШЭЛТ. Затем, при удачном завершении этих работ, можно было рассчитывать на строительство полноценных транспортных систем нового типа.

Проектные работы продолжались до начала весны 1931 года. Затем документацию по проекту ШЭЛТ продемонстрировали руководству государства, а вскоре Наркомат путей сообщения распорядился построить макетный образец перспективного поезда. Для этого выделялось финансирование в размере 1 млн рублей, а также участок около станции Северянин Ярославской железной дороги (ныне территория г. Москва).

К участию в строительстве опытного лоткового пути и масштабной модели поезда были привлечены 89 специалистов. Ввиду специфической ситуации с продовольствием на предоставленном участке специалистам пришлось строить не только опытный образец дороги нового типа, но и разбивать огород. На 15 гектарах посадили различные овощи, что позволяло специалистам решать поставленные задачи, не отвлекаясь на различные сторонние проблемы. Таким образом, выделенные площади были использованы с максимально возможной эффективностью.


Внутренние агрегаты колеса: рама и подвешенный под ней электродвигатель. Кадр из кинохроники
Весной 31-го Ярмольчук получил поддержку не только Наркомата путей сообщения, но и прессы. Отечественные газеты и журналы начали писать о новом проекте ШЭЛТ и расхваливать его, обращая внимание на ожидаемые преимущества перед существующей техникой. Отмечалось, что пассажирские шароэлектролотковые поезда смогут ездить в пять-шесть раз быстрее «классических», а в случае с товарными составами возможен даже двадцатикратный рост скорости. Пропускная способность новых дорог могла быть, как минимум, вдвое выше имеющихся.

Естественно, высказывались и критические мнения. Немало специалистов говорили об излишней сложности проекта, дороговизне его реализации и некоторых других проблемах. Тем не менее, ответственные лица решили продолжить строительство опытного ШЭЛ-поезда и проверить предложение Ярмольчука на практике, выявив все имеющиеся преимущества и недостатки.

В течение 1931 года команда БОССТ занималась строительством опытного лоткового пути. Для экономии средств и времени уменьшенный вариант такой дороги построили из дерева. На небольшой высоте над землей на деревянном каркасе расположили вогнутый настил, собранный из досок. Вдоль пути располагались П-образные опоры, поддерживавшие систему передачи электричества. Вместо традиционных для современного электротранспорта проводов были использованы трубы. Во время испытаний использовались две конфигурации системы подачи электричества. В первой одна из труб висела почти под самой перекладиной опоры, две другие – ниже. Вторая конфигурация подразумевала расположение всех трех труб на одном уровне.

Опытная деревянная трасса имела длину около 3 км. Рядом с ней располагалась небольшая электроподстанция, которая должна была подавать на трубы ток необходимых параметров. По некоторым данным, строительство трассы завершилось к концу 1931 или в начале 32-го года. Вскоре закончилась сборка первого опытного вагона.


Крепления колеса в корпусе. Кадр из кинохроники
Сборку первого ШЭЛ-вагона закончили в апреле 1932 года. Он представлял собой конструкцию длиной около 6 м диаметром 80 см. В передней части вагона предусматривался конический обтекатель. Вагон, как подразумевалось проектом, оснащался двумя колесами-шароидами, в головной и хвостовой частях. Диаметр колес превышал 1 м. Они значительно выступали из корпуса и могли создавать ощутимый гироскопической эффект, удерживающий вагон в нужном положении. Силовая установка в виде двух трехфазных электродвигателей располагалась внутри колес. В вагонах имелся достаточно большой свободный объем, который можно было использовать для перевозки тестовых грузов или даже пассажиров. Также вагон имел окна и небольшие двери для доступа внутрь корпуса. Для передачи электроэнергии вагон получил тележку, закрепляемую на контактной линии и соединенную с крышей при помощи троса и кабелей.

К осени были построены еще четыре вагона, в результате чего по опытной трассе ездил уже целый состав. Строительство дополнительных вагонов позволило не только проверить саму жизнеспособность изобретения, но и отработать некоторые вопросы, связанные с взаимодействием нескольких единиц подвижного состава на трассе.

Имеющиеся двигатели позволяли опытному поезду развивать скорость до 70 км/ч. Конструкция колес-шароидов и другие особенности нового транспорта обеспечивали стабильное поведение вне зависимости от скорости движения и особенностей трассы. Шаропоезд уверенно проходил повороты, немного наклоняясь в нужную сторону, но не проявляя стремления опрокинуться. Гироскопический эффект, на который рассчитывал Н.Г. Ярмольчук, привел к ожидаемым результатам.

До лета 1933 года команда специалистов БОССТ занималась различными испытаниями перспективной транспортной системы в уменьшенном варианте. Одновременно с этим шло развитие конструкции поезда, а также проработка оптимальных вариантов путей. В частности, инженерам пришлось ломать голову над конструкцией стрелки для лоткового пути. Реальная эксплуатация ШЭЛТ без стрелок и другого специального оборудования путей не представлялась возможной, а их создание было связано с определенными трудностями.

Первые тестовые поездки совершались опытным поездом без какой-либо нагрузки. В дальнейшем, когда надежность системы была определена и подтверждена, начались поездки с грузом, в том числе с пассажирами. Габариты вагонов позволяли перевозить двух человек, однако им приходилось находиться в лежачем положении, для чего в импровизированных кабинах укладывались матрасы. Во время испытаний полигон посетил журналист издания «Знание – сила» Д. Липницкий, которого прокатили на опытном ШЭЛ-поезде. Позже он писал, что во время подготовки к поездке опасался возможной аварии. Поезд мог перевернуться, слететь с лотка и т.д. Тем не менее, опытная машина аккуратно и тихо тронулась с места и проехала по трассе без проблем и даже без «традиционного» железнодорожного перестука колес. На кривых участках трассы поезд наклонялся и сохранял равновесие.


Корпус опытного шаропоезда без задней стенки. Видно колесо и его подвеска. Кадр из кинохроники
Испытания опытного поезда начались осенью 1932 года, из-за чего во время тестовых заездов специалисты столкнулись с некоторыми проблемами. Работе ШЭЛ-поезда мешали снег и наледь на деревянной трассе. Перед началом тестовых заездов их приходилось счищать, поскольку оригинальная ходовая часть поезда не могла справляться с подобными неровностями, особенно при скоростном движении. На стадии испытаний такую проблему сочли неизбежным злом и мирились с ней, но в дальнейшем она стала одним из факторов, сказавшихся на судьбе всего проекта.

По завершении проверок документацию по проекту и отчет об испытаниях передали особому экспертному совету, который должен был решить дальнейшую судьбу системы ШЭЛТ. Группа специалистов во главе с С.А. Чаплыгиным рассмотрела документацию и пришла к положительным выводам. По мнению экспертов, проект не имел серьезных проблем, которые мешали бы его полноценному использованию, а также рекомендовали приступить к строительству полноценных трасс для шароэлектролоткового транспорта.

К лету 1933 года Н.Г. Ярмольчук и его коллеги разработали два варианта полноценных ШЭЛ-поездов в двух габаритах, т.н. нормальном и среднем. «Средний» поезд предназначался для заключительных испытаний, а также мог эксплуатироваться на реальных трассах. В такой конфигурации вагоны оснащались колесами-шароидами диаметром 2 м и могли нести до 82 пассажирских кресел. Расчетная скорость подобного транспорта достигала 180 км/ч. Предполагалось, что вагоны среднего габарита будут соединяться в составы по три и в таком виде выполнять перевозку пассажиров на пригородных линиях.

Все ранние планы предполагалось в полной мере воплотить в «нормальном» вагоне. В этом случае перспективный транспорт должен был получить колеса диаметром 3,7 м и корпус соответствующих габаритов. Расчетная скорость движения достигала 300 км/ч, а внутри корпуса можно было расположить не менее 100-110 сидячих мест. Ввиду высоких скоростей движения такой поезд должен был оснащаться не только механическими, но и аэродинамическими тормозами. Последние представляли собой набор плоскостей на поверхности корпуса, выдвигаемых поперек набегающего потока воздуха. По некоторым подсчетам БОССТ, трасса с вагонами или составами нормального габарита могла иметь колоссальную пропускную способность: перспективные поезда могли всего за несколько дней перевезти население целого города. В таком случае обеспечивалось значительное превосходство над существующим железнодорожным транспортом.

После завершения работы совета во главе с Чаплыгиным, 13 августа 1933 года, Совет народных комиссаров принял решение о дальнейшей судьбе проекта ШЭЛТ. Наркомату путей сообщения поручили построить первую полноценную лотковую трассу для опытной эксплуатации. Новая трасса могла появиться на направлении Москва-Ногинск или Москва-Звенигород. После анализа имеющейся обстановки и существующих планов было решено строить трассу до Ногинска. В то время началось строительство новой промышленной зоны к востоку от Москвы. Предполагалось, что на этом направлении пассажиропоток может достигнуть 5 млн человек в год, поэтому там требовался новый транспорт с соответствующими показателями. По требованию Совета народных комиссаров, строительство новой трассы следовало завершить к осени 1934 года.



Фото из отечественной прессы. Поезд-прототип перевозит пассажира. Фото Термотекс.рф
Первая полноценная лотковая трасса должна была начинаться в Измайлове, благодаря чему трудящиеся могли добраться до станции на трамвае или на метро, а затем пересесть на ШЭЛ-поезд и отправиться на работу. Высокоскоростной вместительный транспорт мог значительно изменить логистику Москвы и Подмосковья, улучшив основные ее параметры. В ожидании нового транспорта с уникальными показателями отечественная пресса вновь начала расхваливать оригинальный проект Н.Г. Ярмольчука.

Однако ожидания прессы и граждан не оправдались. В конце 1934 года новая станция не открыла свои двери для пассажиров, а новые шароэлектролотковые поезда не отвезли их на работу. Более того, трассу и станцию даже не стали строить. Перед началом строительства трассы и сопутствующей инфраструктуры специалисты вновь проверили перспективный проект, и пришли к выводам, которые привели к отказу от него.

Расчетные скорости и вместимость вагонов, а также другие преимущества нового транспорта выглядели привлекательно, но в предлагаемом виде он имел массу недостатков. Прежде всего, это была сложность конструкции как самого ШЭЛ-поезда, так и трассы для него. К примеру, использование железобетонного лотка-трассы позволяло сократить затраты металла, однако усложняло строительство и требовало развертывания дополнительных производств. Серийное строительство новых поездов так же требовало соответствующих усилий и затрат.

Анализ предложенных проектов шароэлектролоткового поезда так же привел к пессимистичному выводу. Существовавший в то время уровень технологий не позволял построить требуемое транспортное средство с приемлемыми характеристиками. К примеру, большие вопросы вызывал ресурс резинового покрытия колес-шароидов при движении по бетону. В условиях недостатка резины такой нюанс проекта мог иметь серьезные негативные последствия. Кроме того, крупный и тяжелый ШЭЛ-поезд должен был оснащаться двигателями соответствующей мощности и другим специальным оборудованием, которое либо отсутствовало, либо было слишком дорогим.

Даже при успешном строительстве лотковой трассы и шаропоездов для нее эксплуатация была бы связана с рядом серьезных проблем. Так, во время испытаний опытного поезда в зимний период специалистам БОТТС приходилось регулярно очищать деревянную трассу от снега и наледи. Подобные загрязнители мешали нормальному ходу поезда, а при высокой его скорости могли даже привести к крушению. Вероятно, в этом контексте специалисты вспоминали крушение аэровагона Абаковского в 1921 году. Тогда из-за плохого качества железнодорожного пути скоростная машина слетела с рельсов, что привело к гибели нескольких пассажиров. Аэровагон двигался со скоростью порядка 80 км/ч, а проект Ярмольчука предполагал в разы большие скорости и, как следствие, поезд подвергался еще более высокому риску.



Статья из журнала Modern Mechanix, февраль 1934 г. Фото Wikimedia Commons
Помимо технических проблем имелись и экономические. Проект строительства одной трассы длиной порядка 50 км получался слишком дорогим, а его перспективы стали предметом споров. Имея преимущества перед существующим транспортом, ШЭЛ-поезд не выглядел целесообразным. Некоторая экономия времени пути или возможность перевозки немного большего числа пассажиров не могли оправдать чрезвычайно высокие затраты.

Совокупность технических, технологических, эксплуатационных и экономических особенностей и проблем привела к закрытию проекта, который несколькими месяцами ранее считался не только перспективным, но и способным коренным образом изменить облик перевозок. Строительство первой же трассы Москва-Ногинск было свернуто вскоре после начала, не позже первых недель 1934 года. Из-за этого сотрудники предприятий новой промышленной зоны в дальнейшем пользовались только существующими видами транспорта, что, однако, не помешало реализации планов по индустриализации Подмосковья.

После принятия решения об отказе от строительства шароэлектролотковой трассы пресса прекратила публиковать восторженные статьи. Со временем о некогда многообещающем проекте забыли. Опытную трассу возле станции Северянин вскоре разобрали за ненадобностью. Единственный экспериментальный поезд из пяти вагонов, вероятно, вскоре был утилизирован в связи с закрытием проекта. Нельзя исключать, что в течение некоторого времени он хранился в одной из организаций, связанных с проектом ШЭЛТ, но точные сведения на этот счет отсутствует. Известно только то, что после 1934 года опытные вагоны нигде не упоминались.

Автор проекта шароэлектролоткового транспорта, Н.Г. Ярмольчук, несмотря на неудачу, продолжил работу над перспективными видами транспорта и отдельными их составляющими. Некоторые его разработки в дальнейшем даже использовались на серийной технике различных классов.

Насколько известно, Ярмольчук не прекратил работы над ШЭЛ-транспортом, однако все дальнейшие разработки в этой области осуществлялись им в инициативном порядке. Последние упоминания об этом проекте относятся к началу семидесятых годов. В этот период конструктор вновь пытался предложить свою разработку руководству страны и даже пытался попасть на прием к А.Н. Косыгину. В аудиенции было отказано. Н.Г. Ярмольчук скончался в 1978 году и после этого все работы по шароэлектролотковому транспорту прекратились. В течение четырех с лишним десятилетий после решения о прекращении строительства проект развивался силами всего одного конструктора. После его смерти никто не пожелал заниматься проектом, который когда-то считался революцией в области транспорта.


По материалам сайтов: http://ogoniok.com/
http://термотекс.рф/
http://strangernn.livejournal.com/ http://dimipiv.livejournal.com/

http://paranormal-news.ru/news/operedivshij_svoe_vremja_sharopoezd_nikolaja_jarmolchuka/2015-05-28-10881 Черненко Г. Шаропоезд – триумф и крушение // Техника – молодежи, 2009. №5

http://topwar.ru/86824-proekt-shelt-sharoelektrolotkovyy-transport-ng-yarmolchuka.html Автор Рябов Кирилл

Аэровагон на воздушной подушке Grumman TLRV

После того, как мы обсудили интереснейший Шаропоезд Ярмольчука предлагаю рассмотреть еще один необычный по тем временам проект.

Поезда на магнитной подушке на данный момент имеют самую высокую скорость среди всего железнодорожного транспорта. Подобная техника основывается на использовании мощного магнитного поля, которое поднимает поезд над путями, а также разгоняет его. При этом полностью исключается трение между деталями ходовой части и пути, благодаря чему энергия расходуется максимально эффективно, а разгону мешает только сопротивление окружающего воздуха. Поезда на магнитной подушке появились сравнительно недавно, в восьмидесятых годах. Тем не менее, попытки поднять поезд над дорогой для исключения трения предпринимались и ранее, хотя и реализовывались с использованием существовавших на тот момент технологий.

В конце шестидесятых годов проблемой скоростного железнодорожного транспорта или иных подобных систем заинтересовалась американская компания Grumman. В течение нескольких следующих лет ее сотрудники разработали перспективный проект высокоскоростного транспортного средства, получивший название TLRV (Tracked Levitated Research Vehicle – «Экспериментальный рельсовый левитирующий аппарат»). Кроме того, встречается альтернативное обозначение TACRV (Tracked Air Cushion Research Vehicle – «Экспериментальный рельсовый аппарат на воздушной подушке»).

Как следует из двух обозначений, целью проекта были разработка и строительство опытного транспортного средства, которое во время движения не должно было касаться поверхности дороги.



Аэровагон Grumman TLRV в ангаре во время испытаний. Фото Wikimedia Commons
Проект TLRV разрабатывался при активном участии министерства транспорта США. Эта организация в то время проявляла интерес к различным перспективным разработкам в области железнодорожного транспорта, в том числе и не использующим традиционные рельсовые пути. Начиная с определенного момента министерство взяло на себя часть финансирования работ, а также помогало компании-разработчику с строительством опытной трассы и проведением испытаний.

В некоторых источниках упоминается связь проекта TLRV с программой Space Shuttle. Тем не менее, в реальности этот проект не имел никакого отношения к космической программе, хотя построенный прототип своим футуристическим внешним видом действительно напоминал «Спейс-шаттл» без крыльев.

В ходе предварительных работ, результаты которых легли в основу проекта TLRV, специалисты компании Grumman выяснили, что для строительства кардинально нового транспортного средства требуется соответствующая трасса. Использование традиционного рельсового пути посчитали нецелесообразным и разработали новый вариант сооружения, по которому мог бы ездить перспективный аппарат. Вместо пары рельсов было предложено использовать ровную бетонную дорогу с вертикальными бортами по бокам. Вагон TLRV должен был ездить по этому «лотку», оставаясь на некоторой высоте над поверхностью его дна. Борта служили для удержания аппарата на трассе, а также помогали ему входить в повороты.



Прототип на трассе. Фото Evergreen.zenfolio.com
Новый проект предлагалось основывать на воздушной подушке. Эта технология к тому времени была хорошо освоена и могла обеспечить требуемые характеристики. Подъем транспортного средства на воздушной подушке позволял исключить контакт его конструкции и трассы. Кроме того, за счет аналогичного оборудования можно было предотвратить контакт вагона с бортами трассы. Эти, а также некоторые другие соображения в итоге сказались на конструкции экспериментального аппарата TLRV.

В качестве источника энергии для передвижения аппарата и подачи воздуха в подушки предлагалось использовать несколько турбореактивных двигателей. Мощности подобной силовой установки хватало и для поддержания вагона в воздухе, и для его поступательного перемещения с достаточно высокой скоростью. Таким образом, машина TLRV, исходя из основных особенностей ее облика, может считаться аэровагоном на воздушной подушке. Также нельзя не отметить, что она стала одним из немногих представителей этого крайне редкого класса техники.



Носовой обтекатель корпуса. Фото Evergreen.zenfolio.com
Основой перспективного транспортного средства должны были стать две тележки особой конструкции, расположенные в передней и задней частях вагона. Каждая из них должна была иметь по четыре небольших агрегата для создания воздушной подушки. Два располагались под днищем тележки, еще два – на бортах. Предполагалось, что нижние будут поднимать вагон над дорогой, а боковые станут удерживать между бортами трассы и предохранять от ударов о них.

В составе аппарата TLRV предлагалось использовать воздушные подушки двух типов: под днищем планировалось расположить более широкие агрегаты, бортовые имели меньшую ширину. Длина всех подушек была одинаковой, а общая конструкция схожей. Основой каждой подушки был металлический корпус с воздуховодами, на котором крепилась резиновая юбка и амортизаторы, предохраняющие детали от повреждения при контакте с бетоном. Подушки имели овальную форму, обеспечивавшую максимальную эффективность работы, а также облегчавшую их расположение на тележке.

Для прохождения поворотов и компенсации различных колебаний все восемь подушек аэровагона были установлены на шарнирах, позволявших им качаться вдоль продольной оси. Система подвески подушек также оснащалась амортизаторами и гидравлическими приводами для изменения конфигурации ходовой части. Использование двух групп воздушных подушек позволило в определенной мере упростить и облегчить конструкцию, а также улучшить ее показатели при прохождении кривых участков пути. Аппарат схожих габаритов со сплошными воздушными подушками по всей поверхности днища и бортов не мог бы нормально проходить повороты из-за появления крупных зазоров между юбками и бортами трассы. Две подвижные тележки, в свою очередь, позволяли решить проблему сохранения правильного положения подушек.



Общий вид машины. Фото Cygnus.smugmug.com
В составе задней тележки имелся крупный резервуар для распределения сжатого воздуха, подаваемого насосами. Этот резервуар при помощи системы труб был связан с задними воздушными подушками. Кроме того, имелись две трубы крупного диаметра, проходившие под корпусом аппарата. В передней части этих трубопроводов имелись агрегаты для передачи сжатого воздуха на передние подушки. На внешних поверхностях этих труб предусматривались деревянные блоки, предназначавшиеся для их защиты от соприкосновения с бортами трассы-лотка.

Корпус опытного аэровагона TLRV выполнили в виде вытянутого вагона с характерным носовым обтекателем. К его раме внизу шарнирно крепились обе тележки с воздушными подушками. Для облегчения прохождения поворотов тележки могли вращаться вокруг вертикальной оси. Из-за этого носовой обтекатель корпуса выполнили в виде отдельного агрегата и закрепили на передней тележке. Между обтекателем и основной частью корпуса образовался заметный зазор. Изначально он закрывался полоской ткани, но в дальнейшем эта деталь была утрачена, из-за чего в настоящее время между корпусом и обтекателем присутствует ничем не закрытая щель.

В нижней части обтекателя присутствовала некая вертикальная прорезь, точное назначение которой остается неизвестным. Возможно, на одном из этапов проекта U-образную трассу планировалось дополнить центральным рельсом, который и должен был входить в прорезь обтекателя. Тем не менее, построенная опытная трасса не получила такого рельса и точное назначение прорези в обтекателе вызывает вопросы.



Вид сбоку. Хорошо видны элементы оригинальной ходовой части. Фото Cygnus.smugmug.com
Непосредственно позади носового обтекателя располагалась кабина экипажа с крупным лобовым остеклением и полноценными рабочими местами машинистов. Для доступа в кабину предусматривались две двери конструкции «крыло чайки» на местах машиниста и его помощника. Кроме того, в бортах корпуса имелись несколько люков для доступа к внутренним агрегатам.

По некоторым данным, средняя часть корпуса была отдана под размещение набора специальной аппаратуры, а также топливных баков для керосина. В хвостовой части корпуса находился широкий пилон с тремя турбореактивными двигателями Pratt & Whitney J52, которые должны были обеспечивать работу воздушных подушек, а также использоваться в качестве движителя.

Можно предположить, что в пилоне двигателей была организована система насосов и трубопроводов для подачи атмосферного воздуха в резервуары воздушных подушек. По-видимому, был применен отбор воздуха от компрессора двигателя, который затем распределялся между восемью подушками. При этом у двигателей оставался определенный запас мощности, который можно было использовать для движения вагона вперед. Турбореактивные двигатели так же предлагалось использовать при торможении. Для этого сопловые агрегаты двигателей оснащались подвижными патрубками реверса, расположенными на общей оси.



TLRV на транспортной тележке во время перевозки из одного музея в другой. Можно рассмотреть элементы ходовой части. Фото Pueblorailway.org
Экспериментальный аэровагон Grumman TLRV был построен в 1972 году. Этот аппарат имел вес порядка 25 тыс. фунтов (11,35 т) и оснащался набором аппаратуры, необходимой для проведения испытаний. В такой конфигурации вагон должен был испытываться на специальной трассе.

Специально для проверки оригинального проекта на одной из площадок, принадлежащих компании Grumman (по другим данным, на полигоне министерства транспорта), была построена опытная трасса. Было уложено кольцо из бетонных плит соответствующей ширины, по бокам от которого установили вертикальные плиты для удержания вагона. Все последующие проверки проводились только на этой трассе. Строительство новых трасс или модернизация существующего полигона так и не понадобились.

По расчетам, перспективное транспортное средство могло развивать скорость до 300 миль в час и перевозить груз весом порядка 10-15 тыс фунтов (4,5-6,8 т). Для разгона от нуля до 270 миль в час требовалось не более трех минут. В дальнейшем было возможно повышение характеристик за счет использования новых комплектующих, в первую очередь двигателей, а также при помощи серьезных доработок конструкции самого аппарата. Тем не менее, испытания первого прототипа показали, что подобные разработки не нужны.



Задняя часть вагона, силовая установка и тележка с воздушными подушками. Фото Evergreen.zenfolio.com
Оригинальная ходовая часть вагона TLRV привела к заимствованию методик работы у морских судов на воздушной подушке. Перед поездкой экипаж должен был запустить турбореактивные двигатели и вывести их на рабочий режим. После этого начинался отбор воздуха в резервуары и трубопроводы воздушных подушек. По достижении требуемого давления в системе можно было включить подушки и поднять аппарат на небольшую высоту над трассой. Далее следовало прибавлять тягу двигателей и тем самым начинать разгон.

По имеющимся данным, первые проверки аэровагона на воздушной подушке прошли без особых проблем. Все системы работали в штатном режиме и обеспечивали правильный разгон до небольших скоростей. Вагон аккуратно проходил повороты, бортовые воздушные подушки удерживали его на безопасном расстоянии от бетона. Кроме того, прохождению поворотов способствовало наличие двух подвижных тележек. Авторы проекта были довольны и со временем начали повышать скорость тестовых заездов.

Постепенный рост скоростей осуществлялся без особых проблем, но вскоре были выявлены первые серьезные недостатки. Опытным путем было выяснено, что экспериментальный аппарат мог двигаться с высокой скоростью только по прямым участкам дороги. В таком случае путем установки новых двигателей и доработки конструкции скорость действительно могла быть увеличена до 300 миль в час. Однако для безопасного прохождения поворотов следовало замедляться до 90 миль в час. Несмотря на использование поворотных тележек и бортовых воздушных подушек, на больших скоростях присутствовал риск несвоевременной реакции ходовой части с последующим ее повреждением.



Перевозка на новое место. Фото Pueblorailway.org
Вполне возможно, что именно проблемы со скоростным прохождением поворотов не позволили аэровагону TLRV показать все свои возможности и развить расчетную скорость. Испытания на тестовой трассе продолжались несколько месяцев. В ходе испытательных заездов удалось развить максимальную скорость на уровне 258,4 мили в час (415 км/ч). Дальнейший разгон в существующих условиях не представлялся возможным по целому ряду причин.

Испытания единственного прототипа TLRV на опытной трассе позволили проверить жизнеспособность оригинальной концепции, а также выявить ее положительные и отрицательные стороны. Удалось выяснить, что предложенная конструкция перспективного высокоскоростного транспортного средства действительно позволяет развивать высокие скорости и сокращать время в пути. Кроме того, опытным путем была подтверждена возможность полноценного использования группы воздушных подушек.

Тем не менее, не обошлось без недостатков. Самым серьезным стала недостаточно совершенная конструкция ходовой части, которая не могла обеспечивать правильное взаимодействие воздушных подушек и бортов трассы на высоких скоростях. Из-за высокого риска удара по бетонным деталям на поворотах приходилось сбрасывать скорость. При эксплуатации на реальных трассах это могло бы привести к необходимости регулярных торможений и разгонов, которые, среди прочего, были способны серьезно испортить экономичность системы за счет частого изменения режима работы турбореактивных двигателей. Кроме того, регулярная необходимость менять скорость усложняла управление вагоном, а на практике привела бы к затруднениям при планировании рейсов.



Перевозка на новое место. Фото Pueblorailway.org
Еще одним серьезным недостатком программы TLRV, который к тому времени уже привел к закрытию массы смелых проектов, была необходимость строительства специальной трассы. Аэровагон на воздушной подушке не мог использовать существующую железнодорожную сеть и нуждался в специальных трассах. Для их строительства требовались серьезные финансовые вложения, которые в теории могли бы окупиться в процессе эксплуатации нового транспорта. Тем не менее, даже имеющиеся преимущества не позволяли рассчитывать на возвращение вложений в разумные сроки.

По результатам проведения испытаний на тестовой трассе было решено отказаться от дальнейших работ. В существующем виде новый аэровагон имел серьезные недостатки, не позволяющие говорить о его практическом использовании. Присутствовали заметные технические недостатки, а кроме того, существовали серьезные сомнения в возможности полноценной практической эксплуатации подобной техники.

Испытания завершились в 1972 году и вскоре опытную трассу разобрали за ненадобностью. Единственный прототип вагона TLRV отправили на хранение. Вскоре Grumman и министерство транспорта США определили дальнейшую судьбу аппарата. Никто не решился утилизировать уникальное воплощение оригинальных идей и поэтому опытный аэровагон передали авиационному музею Pueblo Weisbrod Aircraft Museum (г. Пуэбло, шт. Колорадо), где он экспонировался в течение нескольких лет. Весной 2010 года авиационный музей согласился передать «непрофильный» экспонат другой организации. В апреле 2010-го аэровагон перевезли в музей железнодорожной техники Pueblo Railroad Museum. Там аппарат TLRV хранится по сей день и доступен для всех желающих.









Новостной сайт E-News.su | E-News.pro. Используя материалы, размещайте обратную ссылку.






Смотрите также: