Raudteetranspordi ajaloos ilmuvad regulaarselt uued julged projektid, mis võivad selles valdkonnas tõelise revolutsiooni viia. Kõiki neid ettepanekuid ei jõuta siiski praktiliselt kasutada. Enamik julgeid projekte jäävad ajalukku kui paljulubavad, kuid paljulubamatud tehnilised kurioosumid. Viimased sisaldavad paljusid arenguid, sealhulgas nn. elektriline pallitransport, mille on välja töötanud N. G. Yarmolchuk.
Selle projekti autor oli noor insener Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Pärast sõjaväeteenistust ja kodusõjas osalemist sai ta Kurki raudteel monteerijana tööd, kus ta töötas mitu aastat. Raudteel töötades õppis Yarmolchuk seda tüüpi transpordi erinevaid funktsioone ja jõudis aja jooksul järeldusele, et on vaja luua selline süsteemide uus klass. Neil päevil oli üks peamisi probleeme, millega erinevad spetsialistid tegelesid, rongide kiiruse suurendamine. Jarmoltšuk, olles uurinud olemasolevaid raudteesid ja veeremit, jõudis järeldusele, et olemasolevaid lahendusi on võimatu rakendada ja vajadus välja töötada täiesti uus transport.
Oma kirjades tõi Yarmolchuk välja, et kiiruse olulist kasvu takistavad mitmed tegurid, sealhulgas juba raudteede ja rataste disain. Insener märkis liikumise ajal, et rattapaari hoiavad rööbastel ainult äärikud. Sellisel juhul võib paar liikuda mööda oma telge, pekses vastu rööpa ja muid ebameeldivaid nähtusi. Lihtsa liikumiskiiruse suurendamisega peaksid löögid olema kasvanud, suurendades rongi veermiku koormust ja suurendades selle hävimise ohtu. Nende nähtuste kõrvaldamiseks oli vaja täiesti uue konstruktsiooniga rööpaid ja šassii.
Kogenud SHEL-rong. Talv 1932-33
Juba 1924. aastal oli N. G. Jarmoltšuk pakkus välja rongi rööbastee ja veermiku uue versiooni, mis võimaldas tema hinnangul oluliselt suurendada liikumiskiirust ning vabaneda seotud probleemidest. Projekti autori sõnul tuleks rööbastee asemel kasutada ümmarguse kujuga rennit. Sellist salve pidi liikuma sobivate mõõtmetega pall. Suurel kiirusel liikumisel sfääriline ratas löögile ei allunud ning võis sõltuvalt liikumistrajektoorist ka ise orienteeruda.
Paljutõotava projekti esimeses versioonis tegi autor ettepaneku kasutada täiesti uue disainiga autosid. Autokere pidi olema sfäärilise kujuga ja mahutama kõik vajalikud üksused, kaasa arvatud elektrijaam ja reisijate salong. Korpuse välispind pidi toimima tugipinnana ja puutus kokku salvega. Selle disainiga saaks auto liikuda mööda rennit suurel kiirusel, säilitades pööretesse sisenemisel õigeaegse kallutamise tõttu optimaalse veeremi. Ruumi kokkuhoiuks ja maksimaalse võimaliku jõudluse saavutamiseks tehti ettepanek varustada uus transport elektrimootoritega.
Paljutõotav süsteem kandis lühidalt nime "Sharoelectrolytic transport" ehk SHELT. Selle nimetuse all jäi Yarmolchuki projekt ajalukku. Lisaks mainivad mõned allikad nime "pallirong". Mõlemad tähised olid samaväärsed ja neid kasutati paralleelselt.
Järgnevate aastate jooksul on Yarmolchuk lõpetanud Moskva Riikliku Tehnikakõrgkooli ja Moskva Energeetikainstituudi, mis võimaldas tal saada oma projekti elluviimiseks vajalikke teadmisi ja kogemusi. Samal ajal püüdis noor insener oma leiutisega vastutavaid isikuid huvitada. Arvukates kirjades erinevatele ametiasutustele kirjeldas ta oma SHELT-süsteemi eeliseid. Tema arvates võimaldas see oluliselt suurendada rongide kiirust ja lühendada seeläbi sõiduaega. Sellisel juhul võiks kuul-elektritransport konkureerida isegi lennundusega, omades samal ajal eeliseid suurema lasti- ja reisijamahu näol.
Reklaamvideo:
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk testide ajal. A ikka kinos.
Veel üks tema projekti eelis N. G. Yarmolchuk kaalus mõne materjali kokkuhoidu ja tee-ehituse lihtsustamist. Tehti ettepanek teha paljutõotavale raudbetoonrongile alus, mis võimaldas metalli tarbimist drastiliselt vähendada. Lisaks sai selle kokku panna tehase tootmise sektsioonidest, vähendades seeläbi uue raja kokkupanekuks vajalikku aega. Tuleb märkida, et kahekümnendate aastate lõpus ja kolmekümnendate alguses polnud rööbaste paigaldamiseks spetsiaalset varustust, mistõttu raudteede rajamisel toimusid enamus töötajaid käsitsi. Seega sai SHELT projekt veel ühe eelise olemasolevate süsteemide ees.
Sellest hoolimata ei huvitanud Jarmolchuki ettepanekud teatud ajani kedagi. Selline ametnike reaktsioon oli tingitud mitmest tegurist. Uus projekt vajas katsetamist ja perspektiivsete SHEL-rongide uute liinide ehitamine osutus liiga kulukaks. Sel põhjusel püsis Yarmolchuki projekt kuni kahekümnendate lõpuni ainult paberil.
Insenerihariduse omandanud jätkas leiutaja projekti arendamist ja tegi selles olulisi muudatusi. Niisiis otsustas ta sfääriliste autode hüljata ja kasutada vähem julge ja ebatavalise välimusega veeremit. Nüüd oli plaanis kasutada klassikalise kujundusega autot, mis oli varustatud originaalse veermikuga. Metallist kelgul pidi olema kaks suurt ratast, mis asusid selle esi- ja tagumises osas. Sellise auto paigutusega oli võimalik säilitada kõik SHELT-süsteemile omased positiivsed omadused, samuti kasuliku koormuse mahutamiseks mahtu suurendada.
Paljutõotav rong pidi liikuma kahe "sfäärilise" - raiutud külgosadega kera - kujulise ratta abil, mille kohas asusid telg ja vedrustuselemendid. Tehti ettepanek, et šaroidid oleksid metallist ja kaetud kummiga. Sellise ratta kere sees pidi olema sobiva võimsusega elektrimootor. Ratta telg oli ühendatud auto konstruktsiooniga ja pöördemoment pidi hõõrde- või käigukasti abil mootorilt kerakerele edastama. Kavandatud rataste iseloomulik tunnus oli nende raskuskeskme asetamine pöörlemistelje alla: mootor peatati telje all. Sellise korralduse abil oli võimalik manööverdamisel säilitada ruumis optimaalne asend.
Ratta stabiilsuse demonstreerimine. Pärast kallutamist peaks see naasma oma tavalisse püstiasendisse. Kardr kinosaalidest.
Kuulrongi muudetud versioon võib autori arvutuste kohaselt saavutada kiiruse umbes 300 km / h ja vedada kuni 110 reisijat. Nii õnnestus Moskvast Leningradi jõuda vaid paari tunniga ja teekond pealinnast Irkutskisse kestaks veidi rohkem kui ühe päeva, mitte nädala, nagu olemasolevatel rongidel. Projekti uuendatud versioonil oli märkimisväärne eelis "klassikaliste" rongide ees kiiruses ja see ületas kandevõime poolest reisilennundust.
Aktiivne töö SHELT projektiga, mida toetasid valitsusasutused, algas 1929. aastal. See juhtus pärast seda, kui N. G. Yarmolchuk ehitas Moskva transpordiinseneride instituudi spetsialistide abiga paljutõotava süsteemi mudeli. Alusel, mis seisis otse labori põrandal, liikus üsna kiiresti "pallidel" üles keritav kelk. Rongi mudelit näidati Raudteede rahvakomissariaadi esindajatele ja see demonstratsioon jättis neile tugeva mulje. Tee oli projekti jaoks avatud.
Mõni kuu pärast paigutuse katsetamist lõi Raudteede rahvakomissariaat N. G. arendamiseks ja juurutamiseks kuulitranspordi eksperimentaalse ehituse büroo. Jarmoltšuk (BOSST). Selle organisatsiooni ülesandeks oli luua täieõiguslik projekt koos järgneva SHELT-süsteemi vähendatud prototüübi ehitamisega. Seejärel võis nende tööde eduka lõpuleviimise korral loota uut tüüpi täisväärtuslike transpordisüsteemide ehitamisele.
Projekteerimistööd jätkusid kuni 1931. aasta varakevadeni. Seejärel demonstreeriti riigi juhtkonnale SHELTi projekti dokumentatsiooni ja peagi käskis Raudteede rahvakomissariaat ehitada perspektiivika rongi prototüübi. Selleks eraldati rahastus 1 miljoni rubla ulatuses, samuti üks lõik Jaroslavli raudtee Severyanini jaama lähedal (praegune Moskva territoorium).
Eksperimentaalse renniraja ja rongi suuremõõtmelise mudeli ehitamisel osales 89 spetsialisti. Arvestades konkreetset olukorda toiduga pakutaval saidil, pidid spetsialistid lisaks uut tüüpi teede prototüübi ehitama ka köögiviljaaia lõhkuma. 15 hektarile istutati erinevaid köögivilju, mis võimaldas spetsialistidel määratud ülesandeid lahendada, ilma et neid häiriksid erinevad kolmanda osapoole probleemid. Seega kasutati eraldatud alasid võimalikult tõhusalt.
Sisemised rattakomplektid: raam ja selle alla riputatud elektrimootor. A ikka kinos.
31. kevadel sai Yarmolchuk toetust mitte ainult Raudtee rahvakomissariaadilt, vaid ka ajakirjandusest. Kodumaised ajalehed ja ajakirjad hakkasid uuest SHELT projektist kirjutama ja seda kiitma, juhtides tähelepanu eeldatavatele eelistele olemasoleva tehnoloogia ees. Märgiti, et reisijate elektrilised pallirongid suudavad sõita viis kuni kuus korda kiiremini kui "klassikalised" ja kaubarongide puhul on võimalik kiiruse isegi kahekümnekordne kasv. Uute teede läbilaskevõime võiks olla vähemalt kaks korda suurem kui praegustel.
Loomulikult avaldati ka kriitilisi arvamusi. Paljud eksperdid rääkisid projekti liigsest keerukusest, selle rakendamise kõrgest maksumusest ja mõnest muust probleemist. Sellest hoolimata otsustasid vastutavad isikud jätkata SHEL-i eksperimentaalse rongi ehitamist ja katsetada Yarmolchuki ettepanekut praktikas, paljastades kõik olemasolevad eelised ja puudused.
1931. aastal tegeles BOSSTi meeskond eksperimentaalse renniraja ehitamisega. Raha ja aja kokkuhoiuks ehitati puidust sellise tee väiksem versioon. Madalal kõrgusel maapinnast asetati puitraamile laudadest nõgus põrand. Teel olid U-kujulised tuged, mis toetasid elektri ülekandesüsteemi. Kaasaegse elektritranspordi jaoks tavapäraste juhtmete asemel kasutati torusid. Testide käigus kasutati elektrivarustussüsteemi kahte konfiguratsiooni. Esimeses rippus üks torudest peaaegu toe põikpuu all, ülejäänud kaks - allpool. Teine konfiguratsioon hõlmas kõigi kolme toru asukohta samal tasemel.
Eksperimentaalne puidust rada oli umbes 3 km pikk. Selle kõrval asus väike elektri alajaam, mis pidi torusid varustama vajalike parameetrite vooluga. Mõne teate kohaselt lõpetati trassi ehitamine 1931. aasta lõpuks või 1932. aasta alguseks. Esimese prototüübi auto kokkupanek lõppes peagi.
Ratta kinnitused kehas. A ikka kinos.
Esimese SHEL-auto kokkupanek lõpetati 1932. aasta aprillis. See oli umbes 6 m pikkune konstruktsioon läbimõõduga 80 cm, auto esiosas oli koonusekate. Auto, nagu projekt viitab, oli varustatud kahe kerakujulise rattaga, pea- ja sabaosades. Rataste läbimõõt ületas 1 m. Need ulatasid kerest märkimisväärselt välja ja võisid tekitada märgatava güroskoopilise efekti, mis hoidis autot soovitud asendis. Elektrijaam kahe kolmefaasilise elektrimootori kujul asus rataste sees. Autodel oli üsna suur vaba maht, mida saab kasutada proovilasti või isegi reisijate transportimiseks. Autol olid ka aknad ja väikesed uksed, et pääseda kere sisemusse. Elektri edastamiseks sai auto käru,kinnitatud kontaktliinile ja ühendatud kaabli ja kaablitega katusega.
Sügiseks ehitati veel neli autot, mille tulemusena sõitis katserada mööda juba terve rong. Lisaautode ehitamine võimaldas lisaks leiutise elujõulisuse katsetamisele ka mitme rööbastel veeremiüksuse koostoimega seotud küsimuse väljatöötamist.
Saadaval olevad mootorid võimaldasid katselisel rongil saavutada kiirust kuni 70 km / h. Sfääriliste rataste disain ja muud transpordi omadused tagasid stabiilse käitumise, sõltumata liikumiskiirusest ja raja omadustest. Pallirong läbis enesekindlalt pöördeid, nõjatudes veidi õiges suunas, kuid ei näidanud üles tahtmist ümber minna. Güroskoopiline efekt, mille N. G. Yarmolchuk, viisid oodatud tulemusteni.
Kuni 1933. aasta suveni osales BOSSTi spetsialistide meeskond paljulubava transpordisüsteemi mitmesugustes katsetustes vähendatud versioonis. Samal ajal käis rongidisaini väljatöötamine ja optimaalsete rööbastee variantide uurimine. Eelkõige pidid insenerid mõtlema ruudutee noole kujunduse üle. Lülitite ja muu spetsiaalse rajavarustuseta SHELTide tegelik töö ei olnud võimalik ning nende loomine oli seotud teatud raskustega.
Esimesed proovisõidud tegi kogenud rong ilma koormata. Hiljem, kui süsteemi töökindlus oli kindlaks tehtud ja kinnitatud, algasid reisid kaubaga, sealhulgas reisijatega. Autode mõõtmed võimaldasid transportida kahte inimest, kuid nad pidid olema lamavas asendis, mille jaoks madratsid paigutati ajutistesse kajutitesse. Testide ajal külastas Znanie is Sila väljaande ajakirjanik D. Lipnitskiy testimispaika ja viidi eksperimentaalse SHEL-rongiga. Hiljem kirjutas ta, et reisiks valmistudes kartis võimalikku õnnetust. Rong võis ümber veereda, kandikult maha lennata jne. Sellegipoolest asus prototüüpvagun õrnalt ja vaikselt teele ning sõitis mööda kiirteed ilma probleemideta ja isegi ilma "traditsioonilise" rataste kolisemiseta. Rööbastee kõveratel lõikudel rong kaldus ja hoidis tasakaalu.
Kogenud pallirongi keha ilma tagaseinata. Ratas ja selle vedrustus on nähtavad. A ikka kinos.
Rongi prototüübi katsetused algasid 1932. aasta sügisel, mistõttu tekkisid spetsialistidel proovisõitudel mõned probleemid. Rongi SHEL tööd raskendasid lumi ja jää puidust rajal. Enne proovisõitude algust tuli need koristada, kuna rongi esialgne veermik ei suutnud selliste eeskirjade eiramistega toime tulla, eriti kiirel liiklusel. Testimise etapis peeti sellist probleemi vältimatuks kurjuseks ja leppiti sellega, kuid hiljem sai sellest üks tegureid, mis mõjutas kogu projekti saatust.
Kontrollide lõppedes anti projekti dokumentatsioon ja katseprotokoll üle spetsiaalsele ekspertnõukogule, mis pidi otsustama SHELT-süsteemi edasise saatuse. Spetsialistide rühm eesotsas S. A. Chaplygin vaatas dokumentatsiooni üle ja jõudis positiivsetele järeldustele. Ekspertide sõnul ei olnud projektil tõsiseid probleeme, mis häiriksid selle täielikku kasutamist, samuti soovitasid nad alustada palli- ja elektritranspordi täieõiguslike marsruutide rajamist.
1933. aasta suveks oli N. G. Yarmolchuk ja tema kolleegid on välja töötanud täisversiooniliste SHEL-rongide kaks versiooni kahes mõõtmes, nn. normaalne ja keskmine. "Keskmine" rong oli mõeldud lõpukatseteks ja sellega sai sõita ka päris rööbastel. Selles konfiguratsioonis olid autod varustatud 2 m läbimõõduga kerakujuliste ratastega ja võisid kanda kuni 82 reisijaistet. Sellise transpordi kavandatud kiirus ulatus 180 km / h. Eeldati, et keskmise suurusega autod ühendatakse kolme rongiga ja kannavad sellisel kujul reisijaid linnalähiliinidel.
Kõik varased plaanid pidid olema täielikult ellu viidud "tavalises" vagunis. Sel juhul oleks pidanud paljulubav transport saama rattad läbimõõduga 3,7 m ja vastavate mõõtmetega kere. Projekteerimiskiirus ulatus 300 km / h ning kere sees oli võimalik mahutada vähemalt 100–110 istekohta. Suurt liikumiskiirust silmas pidades pidi selline rong olema varustatud mitte ainult mehaaniliste, vaid ka aerodünaamiliste piduritega. Viimased olid keha pinnal asuvate tasapindade komplekt, mis laienes sissetuleva õhuvoolu ulatuses. Mõnede BOSSTi arvutuste kohaselt võib normaalse suurusega vagunite või rongidega rööbastee läbilaskevõime olla tohutu: paljulubavad rongid suudaksid terve linna elanikkonna transportida vaid mõne päevaga. Sel juhul tagati märkimisväärne paremus olemasoleva raudteetranspordi ees.
Pärast Chaplygini juhitud nõukogu töö lõppu otsustas 13. augustil 1933 rahvakomissaride nõukogu SHELT-projekti edasise saatuse. Raudteede rahvakomissariaadile tehti ülesandeks ehitada katseoperatsioonide jaoks esimene täieõiguslik kandikurada. Uus marsruut võib ilmneda suunal Moskva-Noginsk või Moskva-Zvenigorod. Pärast olemasoleva olukorra ja olemasolevate plaanide analüüsimist otsustati rajada kiirtee Noginskisse. Sel ajal alustati uue tööstustsooni ehitamist Moskvast ida pool. Eeldati, et selles suunas võib reisijate liiklus ulatuda 5 miljoni inimeseni aastas, seega oli vaja uut sobivate näitajatega transporti. Rahvakomissaride nõukogu palvel pidanuks uue trassi ehitamine olema lõpetatud 1934. aasta sügiseks.
Foto kodumaisest ajakirjandusest. Rongi prototüüp kannab reisijat.
Esimene täieõiguslik salvrada pidi algama Izmailovos, et töötajad pääseksid trammi või metrooga jaama ning seejärel SHEL-rongile ümber istuma ja tööle minema. Kiire mahukas transport võib oluliselt muuta Moskva ja Moskva piirkonna logistikat, parandades selle peamisi parameetreid. Uue unikaalsete näitajatega transpordi ootuses hakkas kodumaine ajakirjandus taas kiitma N. G. Yarmolchuk.
Kuid ajakirjanduse ja kodanike ootused ei täitunud. 1934. aasta lõpus ei avanud uus jaam reisijatele uksi ja uued elektrilised kuulirongid ei viinud neid tööle. Veelgi enam, maanteed ja jaama isegi ei ehitatud. Enne kiirtee ja sellega seotud infrastruktuuri ehitamise alustamist kontrollisid spetsialistid paljutõotavat projekti uuesti ja jõudsid järeldustele, mis viisid selle tagasilükkamiseni.
Vagunite projekteeritud kiirus ja läbilaskevõime, samuti uue transpordi muud eelised tundusid atraktiivsed, kuid pakutud kujul oli sellel palju puudusi. Esiteks oli see nii SHEL-rongi enda kui ka marsruudi ehitamise keerukus. Näiteks võimaldas raudbetoonist alusraja kasutamine vähendada metalli maksumust, kuid see raskendas ehitamist ja nõudis täiendavate tootmisrajatiste paigaldamist. Ka uute rongide seeriaehitus nõudis vastavaid jõupingutusi ja kulusid.
Elektrilise kuulirongi kavandatavate projektide analüüs viis ka pessimistliku järelduseni. Sel ajal eksisteerinud tehnoloogia tase ei võimaldanud ehitada vajalikku vastuvõetavate omadustega sõidukit. Näiteks kerakujuliste rataste kummikatte ressurss betooniga sõites tekitas suuri küsimusi. Arvestades kummi puudumist, võib projekti sellisel nüansil olla tõsiseid negatiivseid tagajärgi. Lisaks tuli suur ja raske SHEL-rong varustada sobiva võimsusega mootorite ja muu erivarustusega, mis kas puudus või oli liiga kallis.
Isegi selle jaoks sobiva küna- ja pallirongide eduka ehitamise korral oleks selle töö seotud paljude tõsiste probleemidega. Näiteks pidid BOTTS-spetsialistid talvel prototüübi katsetamise käigus puidust rada regulaarselt lumest ja jääst puhastama. Sellised saasteained segasid rongi tavapärast kulgemist ja suurel kiirusel võivad viia isegi krahhi. Tõenäoliselt tuletasid eksperdid selles kontekstis meelde Abakovsky õhusõiduki krahhi 1921. aastal. Siis lendas kiirraudtee halva kvaliteedi tõttu rööbastelt maha, mis viis mitme reisija surma. Õhuvagun liikus kiirusega umbes 80 km / h ning Yarmolchuki projekt eeldas kordades suuremat kiirust ja selle tagajärjel sattus rong veelgi suuremasse ohtu.
Artikkel ajakirjast Modern Mechanix, veebruar 1934
Peale tehniliste probleemide esines ka majanduslikke probleeme. Ühe umbes 50 km pikkuse kiirtee ehitamise projekt osutus liiga kulukaks ja selle väljavaated muutusid vaidluste objektiks. Olemasoleva transpordiga võrreldes eeliseid ei tundunud rong SHEL teostatav. Mõningane reisiaja kokkuhoid või võimalus veidi rohkem reisijaid vedada ei õigustaks ülimalt kõrgeid kulusid.
Tehniliste, tehnoloogiliste, operatiivsete ja majanduslike omaduste ning probleemide kombinatsioon viis projekti lõpetamiseni, mida mitu kuud varem peeti mitte ainult paljulubavaks, vaid ka võimeliseks radikaalselt muutma transpordi välimust. Esimese Moskva-Noginski maantee ehitustööd katkestati varsti pärast algust, hiljemalt 1934. aasta esimestel nädalatel. Seetõttu kasutasid uue tööstuspiirkonna ettevõtete töötajad tulevikus ainult olemasolevaid transpordiliike, mis aga ei takistanud Moskva piirkonna industrialiseerimise plaanide elluviimist.
Pärast elektrikuuli raja ehitamisest loobumise otsust lõpetas ajakirjandus entusiastlike artiklite avaldamise. Aja jooksul unustati kunagine paljulubav projekt. Severyanini jaama lähedal asuv katserada lammutati peagi tarbetuks. Ainus viiest autost koosnev katseline rong viidi tõenäoliselt varsti pärast projekti lõpetamist vanarauaks. Ei saa välistada, et mõnda aega hoiti seda ühes SHELT projektiga seotud organisatsioonis, kuid selle kohta pole täpset teavet. On teada ainult, et pärast 1934. aastat ei olnud eksperimentaalseid autosid kusagil mainitud.
Elektrilise pallitranspordi projekti autor N. G. Jarmoltšuk jätkas ebaõnnestumisest hoolimata paljulubavate transpordiliikide ja nende üksikute komponentide kallal töötamist. Mõnda tema arengut kasutati hiljem isegi eri klasside seeriasõidukitel.
Meile teadaolevalt ei peatunud Jarmoltšuk SHEL-i transpordi kallal, kuid kõik edasised arengud selles valdkonnas viis ta läbi omal algatusel. Selle projekti viimased mainimised pärinevad seitsmekümnendate algusest. Sel perioodil üritas disainer taas pakkuda oma arengut riigi juhtkonnale ja proovis isegi A. N. Kosygin. Publikule ei antud. N. G. Yarmolchuk suri 1978. aastal ja pärast seda peatusid kõik tööd kuul-elektritranspordiga. Enam kui neli aastakümmet pärast ehituse peatamise otsust arendati projekti ainult ühe disaineri jõupingutustega. Pärast tema surma ei tahtnud keegi jätkata projekti, mida kunagi peeti transpordi revolutsiooniks.
