Самый передовой и модный проект транспорта сегодня — Hyperloop Илона Маска: поезд, на огромной скорости мчащийся по трубе, из которой откачали воздух. Вернее, поезд, который однажды промчится по такой трубе. Может быть. Не исключено, что Hyperloop постигнет та же судьба, что и его предшественников в деле экономичного и удобного перемещения пассажиров и грузов на большие расстояния. Когда-то создатели этих средств передвижения обещали совершить переворот в области транспорта, но в итоге их детища либо добрались только до стадии демонстрационной модели, либо до полноразмерных испытательных треков. Вспоминаем шесть таких проектов.
Впервые идея транспортировать грузы не просто по дороге, а по направляющим появилась в Древней Греции: еще в VI веке до нашей эры там перетаскивали через Коринфский перешеек корабли — по желобам, смазанным жиром. Аналогичные решения применялись и позднее, а вот первые железные дороги в привычном для нас понимании появились много столетий спустя — в Великобритании начала XIX века, вскоре после изобретения паровых машин.
У железнодорожного транспорта есть ряд преимуществ: меньшая зависимость от погодных условий, чем, скажем, у обычных дорог, возможность поездов развивать более высокую скорость по сравнению с автомобильным транспортом при сохранении устойчивости, бóльшая грузоподъемность и так далее.
Вскоре после рождения первых железных дорог появились и идеи по их усовершенствованию: повышение скорости движения (за счет снижения трения между колесами и путем применения более эффективных двигателей и снижения сопротивления воздуха, которое тормозит локомотив и вагоны) и увеличение объема транспортируемых грузов (за счет роста грузоподъемности и длины составов). Все представленные ниже проекты были призваны решать или одну из этих проблем, или обе одновременно.
Пневматическая подземная дорога Бича (Beach Pneumatic Underground Railway)
Экологически чистой и технологически продвинутой альтернативой конной тяге и сжиганию угля в топке в середине XIX века для приведения в движение вагонов на рельсах мог бы стать, как предполагали изобретатели, сжатый воздух (об экологии тогда особенно не задумывались): в герметичной трубе, полагали они, следует создать разряжение или, наоборот, напор воздуха, которое и будет двигать состав. Такая транспортная система должна была бы напоминать сильно увеличенный в размерах канал пневмопочты — к тому времени это изобретение парового века успешно действовало в Лондоне (с 1853 года), а также в Париже, Вене, Берлине (с 70-х годов XIX века).
Спустя несколько лет после открытия в Лондоне первого в мире метро в Нью-Йорке, тогда уже одном из самых густонаселенных городов, тоже стали задумываться о создании удобного городского общественного транспорта. А тут как раз представил свой проект Альфред Элай Бич — изобретатель, ученый и заодно издатель существующего по сей день журнала Scientific American. Бич предложил прорыть туннели под улицами города и перемещать по ним вагоны с пассажирами под действием потока воздуха, создаваемого огромными компрессорами. Чтобы показать, что такой проект осуществим, изобретатель соорудил небольшую демонстрационную модель, а затем, сделав вид, что прокладывает линии пневмопочты под Бродвеем, построил в 1870 году и полноразмерный экспериментальный участок пути длиной приблизительно сто метров. По дороге курсировал один вагон вместимостью 22 пассажира — в одну сторону его толкал набегающий поток воздуха, а чтобы переместить вагон в обратном направлении, компрессор работал на высасывание воздуха из туннеля — как пылесос.
Успех пневматической транспортной системы Бича был колоссальным: за первые два года вагон перевез больше 400 000 пассажиров. Впрочем, и цена проекта оказалась астрономической: строительство 95-метрового туннеля диаметром 2,4 метра, вагона, богато украшенной небольшой станции и системы нагнетания и разряжения воздуха обошлось не менее чем в 350 000 долларов (для сравнения: рабочий в те годы получал около 90 центов в день, дюжина яиц обходилась в 20 центов, а билет на пневмопоезд стоил 25 центов). Казалось, у дороги Бича большое будущее, но в 1873 году разразился финансовый кризис, который и поставил крест на дорогом и сложном в исполнении проекте. Туннель и станцию со временем разобрали, а вагон сдали в металлолом.
Шаропоезд Ярмольчука
В 1924 году юный (26 лет) работник Курской железной дороги Николай Ярмольчук придумал новейшее средство скоростной перевозки пассажиров — шароэлектролотковый поезд. По замыслу изобретателя, поезд должен был состоять из обтекаемых цилиндрических вагонов, опирающихся спереди и сзади на два огромных, в человеческий рост, колеса, каждое из которых представляло собой шар, от которого отпилили бока. Внутри колес предполагалось разместить электродвигатели. Ехать состав должен был по желобу, накреняясь на поворотах, а затем возвращаясь в вертикальное положение, как ванька-встанька, со скоростью до 300 км/ч. Правда, для того чтобы составить близкий к реальному проект, Ярмольчуку пришлось выучиться сначала в МВТУ (сегодня МГТУ им. Баумана), а затем в МЭИ. Наконец в 1931 году проект был составлен и представлен советскому правительству, и вскоре начались работы по созданию вагонов (вначале моделей диаметром меньше метра) и трехкилометрового кольца в районе станции «Северянин» Ярославской железной дороги. Больше того, в августе 1933-го Совнарком принял постановление: «О строительстве опытной железной дороги по системе Ярмольчука Н.Г. в направлении Москва — Ногинск».
Тем временем проводили испытания первых моделей шаропоезда, причем успешно — разгоняли их до 70 км/ч, испытания проходили без крушений. Но уже к концу 1934 года все работы были свернуты, а проект забыт: трудности, сопровождавшие его реализацию (строительство и эксплуатация пути, полноразмерных вагонов, состояние научно-технической базы в целом), а также стоимость оказались неприемлемы. О проекте сегодня можно узнать из многочисленных газетных заметок (причем не только в русскоязычной прессе, но и в иностранной), кадров кинохроники, на которой запечатлены испытания модели, а также из экспозиции Центрального музея железнодорожного транспорта в Санкт-Петербурге.
Рельсовый самолет Бенни (Bennie Railplane)
Идея создания подвесных железных дорог появилась еще в 1820-е годы в Англии, однако первый крупный проект транспортной системы такого рода был впервые реализован (не в виде демонстрационной линии или аттракциона) в германском городе Вупперталь в 1901 году. Более того, Вуппертальская подвесная электрифицированная железная дорога действует до сих пор, перевозя до 40 тысяч пассажиров в день.
В 1920-е шотландский изобретатель Джордж Бенни представил проект скоростной дороги для перевозки десятков тысяч пассажиров между крупными городами со скоростью до 200 и даже 250 км/ч. Транспорт представлял собой рельсовый самолет — гибрид подвесного монорельса и поезда. В отличие от просто монорельса, у него было два рельса — сверху и снизу, — а двигаться он должен был над обычными железнодорожными линиями по ферме, перевозя пассажиров, тогда как составам на паровозной тяге должны были достаться грузы. Самое интересное: в действие пулевидные комфортабельные металлические вагоны должны были приводиться пропеллерами наподобие авиационных — отсюда и скорость.
К 1930 году в районе Глазго был сооружен полноразмерный тестовый участок пути длиною 130 метров, собраны первые кабины и начаты испытания, причем как с грузами, так и с пассажирами на борту. Проект очень понравился и публике и потенциальным инвесторам, однако вкладывать в него деньги никто не поспешил, за исключением самого Бенни: все работы по разработке и реализации проекта оплачивались из собственного кармана изобретателя. Дело было, с одной стороны, в дороговизне проекта, а с другой — в разгоревшемся в 1930-е финансовом кризисе. Вскоре, к концу десятилетия, деньги у Бенни закончились, а тут подоспела и Вторая мировая война. По ее окончании путь рельсового аэроплана разобрали на металлолом, а вагон, возможно, жив и валяется где-то до сих пор.
Справедливости ради отметим, что примерно в то же время в разных странах Европы создавались проекты поездов, приводившихся в движение пропеллерами: это и Schienenzeppelin (на фото вверху) — рельсовые цеппелин немца Франца Крукенберга (в 1931 году на железнодорожной линии общего пользования он разогнался до 230 км/ч), и аэровагон Абаковского, сооруженный в СССР в 1921-м и разбившийся во втором в своей истории рейсе (из-за плохого состояния пути Тула — Москва). Правда, и тот и другой хотя и приводились в движение авиационными двигателями, но предназначены были для обычных железных дорог. После Второй мировой к идее аэропоездов вернулись, но уже на другом уровне.
«Аэротран» (Aérotrain)
Придуманный в середине 1960-х французским инженером Жаном Бертеном поезд на воздушной подушке «Аэротран» был избавлен от необходимости преодолевать силу трения и ускорялся за счет мощного двигателя и обтекаемого дизайна: в движение вагон «Аэротрана» приводил авиационный (и, кстати, очень шумный) мотор, двигался поезд по проложенному на опорах высотою в пять метров пути T-образного профиля (то есть по сути «Аэротран» был монорельсовым) на воздушной подушке. Разрабатывались также варианты вагонов с линейным электродвигателем.
Первую демонстрационную модель «Аэротрана» (в масштабе 1: 12) представили в 1963 году, а уже в феврале 1966-го был построен первый экспериментальный путь длиной 6,5 км, и вагон-прототип развил на нем скорость в 200 км/ч. Были построены новые пути-эстакады, новые вагоны-прототипы, параллельно работы над «Аэротраном» по лицензии начались в США, где тоже были построены вагоны и пути.
Проектом всерьез заинтересовался французский оператор железных дорог SNCF. Казалось, у «Аэротрана» блестящее будущее. К тому же к 1969 году были построены первые пассажирские вагоны: машина Aérotrain I80-250 (на фото вверху) достигала 25,6 метра в длину, 3,2 метра в ширину и 3,3 метра в высоту, могла перевозить до 80 пассажиров и двигалась под действием потока воздуха, создаваемого винтом диаметром 2,3 метра. Испытания показали, что она могла разогнаться до 300 км/ч. Работы продолжались, прототипы двигались все быстрее (до 430 км/ч — рекорд для транспортных средств на воздушной подушке). И вот наконец 21 июня 1974 года между правительством Франции и фирмой Бертена был подписан контракт, согласно которому от активно строившегося тогда квартала Дефанс до Парижа будет построена коммерческая линия «Аэротрана». Всего 25 дней спустя контракт был расторгнут, и на следующий год было объявлено, что между Парижем и Лионом (еще одно потенциальное направление для «Аэротрана») запустят скоростной электропоезд TGV. В Америке испытания были свернуты из-за недостатка денег. В конце декабря 1975-го Жан Бертен умер, и его проект умер вместе с ним. Вагоны «Аэротрана» сегодня можно увидеть в музеях во Франции и США, эстакады и пути по-прежнему стоят кое-где как памятники проекту и его создателям (в частности, эстакада в районе селения Гоме-ле-Шатель в 25 км к северу от Парижа превращена в пешеходную дорожку).
Проект погубило несколько факторов: необходимость постройки специальных путей (тогда как конкурент TGV мог использоваться на железнодорожных линиях), высокий уровень шума (более 90 децибел на расстоянии в 60 метров — это примерно как громкость отбойного молотка, если стоять рядом с ним) и «прожорливость» двигателей, которая оказалась неприемлема после нефтяного кризиса первой половины 1970-х. В 2013 году французская инди-группа Exsonvaldes выпустила клип на песню «Aérotrain», в котором использовала кадры кинохроники испытания поезда.
Ширококолейная железная дорога (Breitspurbahn)
Первые проекты железных дорог, по которым можно было бы перевозить гораздо больше грузов, чем по обычным, и на бóльших скоростях появились в Германии еще в конце 1930-х годов: в стране наблюдался экономический рост и велась подготовка к войне, а следовательно, увеличился товарооборот и выросла и нагрузка на транспортную систему. К началу следующего десятилетия, особенно после продвижения германских войск на восток и ввиду необходимости реализации планов по расширению жизненного пространства германской нации, проблема встала особенно остро.
Ответом на нее стал проект ширококолейной железной дороги с расстоянием между рельсами в три метра, что примерно вдвое шире стандартной европейской (1,435 мм) и российской (1,520 мм) колеи. Предложил такое решение министр вооружения и боеприпасов Фриц Тодт, и она очень понравилась Адольфу Гитлеру, который приказал в кратчайшие сроки начать строительство новых магистралей и разработку поездов для них. Планы фюрера были грандиозны: не менее четырех панъевропейских маршрутов ( Ростов-на-Дону — Париж, Стамбул — Гамбург, Берлин — Рим и Мюнхен — Мадрид; см. изображение вверху), четыре десятка вариантов локомотивов, способных разгонять состав длиной до 500 метров, состоящий из вагонов длиной более 40 метров, шириной 6–8 метров и высотой более 7 метров до скорости в 200–250 км/ч. Перевозить каждый такой состав мог бы, как планировалось, до 4000 пассажиров и/или тысячи (а то и десятки тысяч) тонн грузов.
К концу 1942 года в Германии был построен первый экспериментальный участок такого пути, и хотя примерно в то же время Германии стало немного не до грандиозной железной дороги, работы по ее созданию велись вплоть до падения породившего ее режима: немецкие инженеры планомерно решали массу технических проблем, связанных с созданием гигантских вагонов и локомотивов — придумывали подачу энергии, систему сигнализации, торможения, преодоление сопротивления воздуха и так далее. О главном же узком месте ширококолейки — экономической эффективности таких магистралей — речь не шла: проект был персонально дорог Гитлеру. В конце концов от проекта Breitspurbahn не осталось ничего, даже фотографий.
Маглев (Transrapid)
Тем не менее Германия была и остается одним из пионеров в области разработки уникальных видов транспорта. Один из таких проектов — Transrapid: скоростной монорельс на магнитной подушке, или маглев. Идея проста и основана на взаимном отталкивании одинаковых магнитных полюсов и притягивании противоположных: одни магниты расположены на пути под поездом, а другие находятся под днищем вагонов. При подаче тока поезд приподнимается над путями на высоту до 15 сантиметров и при этом может двигаться. Таким образом решается сразу несколько врожденных проблем железнодорожного да и вообще любого наземного транспорта: отсутствует трение о путь и механический износ деталей, а скорость увеличивается до 500 км/ч.
Разработка проекта Transrapid началась еще в 1969 году силами инженеров крупнейших промышленных концернов Германии — Siemens и ThyssenKrupp. Испытательный путь и вагоны построили к 1984-му и начали тестировать систему. Примерно в то же время аналогичные проекты появились в Великобритании и СССР, а в Берлине одно время даже существовала полуторакилометровая ветка M -бана, которая, правда, работала только по выходным и всего три года. О постройке же коммерческой линии Transrapid договориться никак не удавалось вплоть до 2004 года, когда было принято решение о сооружении 30-километровой линии в Китае — между аэропортом Пудун и Шанхаем.
На примере этого проекта становится ясно, почему шанхайский маглев, построенный по технологиям Transrapid, остается единственной в мире коммерческой линией такого рода: стоимость строительства составила по меньшей мере 1,2 миллиарда долларов, и это не считая денег, которые были вложены с 1969 года в разработку и испытания системы. Помимо высокой стоимости, нужно отметить еще и невозможность использовать пути такого поезда в каких-либо иных целях, а также возможный вред для здоровья людей и окружающей среды, который наносит сильное магнитное поле, создаваемое для левитации поезда. Именно поэтому ни один из проектов в Германии так и не был реализован. Хуже того, тестовый трек Transrapid в Эмланде (Саксония), на котором велись испытания, был заброшен в 2012 году. Шанхайский же экспресс на магнитной подушке продолжает работать к радости туристов и местных жителей и доставляет пассажиров из аэропорта в город примерно за 8 минут со скоростью до 430 км/ч. Но он такой в мире один.
/КР:/
Убеждён, что проекты изобретателей на этих неудачах не прекратятся и придёт тот час, когда совершенно новые проекты войдут в повсдневную жизнь…/
