Kuglični elektrolot voz dizajniran od strane N.G. Yarmolchuk

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Kroz historiju željezničkog saobraćaja redovito se pojavljuju novi hrabri projekti koji mogu dovesti do prave revolucije u ovoj oblasti. Ipak, ne dostižu svi takvi prijedlozi praktičnu primjenu.

Većina hrabrih projekata ostaje u istoriji kao obećavajuća, ali neobećavajuća tehnička kurioziteta. Potonji uključuju mnoge razvoje, uključujući i tzv. električni transport loptica dizajniran od strane N. G. Yarmolchuk.

Autor ovog projekta bio je mladi inženjer Nikolaj Grigorijevič Yarmolchuk. Nakon služenja vojske i učešća u građanskom ratu, zaposlio se kao monter na Kurskoj željeznici, gdje je radio nekoliko godina. Radeći na željeznici, Yarmolchuk je upoznao različite karakteristike ove vrste transporta, te je vremenom došao do zaključka da je potrebno stvoriti novu klasu takvih sistema. U to vrijeme, jedno od glavnih pitanja kojima su se bavili različiti stručnjaci bilo je povećanje brzine vozova. Jarmolčuk je, proučavajući postojeće željeznice i vozni park, došao do zaključka da je nemoguće primijeniti postojeća rješenja i da je potrebno razviti potpuno novi transport.

U svojim pismima, Yarmolchuk je istakao da značajno povećanje brzine koči niz faktora, uključujući sam dizajn željezničkih šina i točkova. Tokom kretanja, primetio je inženjer, kolovoz se na šinama drži samo prirubnicama. U tom slučaju, par se može kretati duž svoje ose, udarajući o šinu i druge neugodne pojave. Uz jednostavno povećanje brzine kretanja, otkucaji su se trebali povećati, povećavajući opterećenje na podvozju vlaka i povećavajući rizik od njegovog uništenja. Za otklanjanje ovih pojava bile su potrebne gusjenice i šasija potpuno novog dizajna.

Iskusni SHEL voz. Zima 1932-1933 Fotografija Wikimedia Commons

Već 1924. godine N. G. Yarmolchuk je predložio novu verziju kolosijeka i vozne opreme voza, što je, prema njegovom mišljenju, omogućilo značajno povećanje brzine kretanja, kao i rješavanje povezanih problema. Prema riječima autora projekta, umjesto šinskog kolosijeka trebalo je koristiti padobran okruglog oblika. Po takvom poslužavniku se trebala kretati lopta odgovarajućih dimenzija. Pri kretanju velikom brzinom, sferni točak nije bio podložan udaranju, a mogao se i samostalno orijentirati ovisno o putanji kretanja.

U prvoj verziji obećavajućeg projekta, autor je predložio korištenje automobila potpuno novog dizajna. Karoserija automobila trebala je imati sferni oblik i smjestiti sve potrebne jedinice, uključujući elektranu i putničku kabinu. Vanjska površina kućišta je trebala služiti kao potporna površina iu kontaktu sa tacnom. Sa ovim dizajnom, automobil bi se mogao kretati uz padobran velikom brzinom, održavajući optimalno kotrljanje zbog pravovremenog naginjanja pri ulasku u zavoje. Kako bi se uštedio prostor i postigle maksimalne moguće performanse, predloženo je da se novi transport opremi elektromotorima.

Sistem koji obećava nazvan je "Sharoelectrolytic transport" ili skraćeno SHELT. Pod ovom oznakom, Yarmolchukov projekat ostao je u istoriji. Osim toga, u nekim izvorima spominje se i naziv "voz sa loptom". Obje oznake su bile ekvivalentne i korištene su paralelno.

U narednih nekoliko godina, Yarmolchuk je diplomirao na Moskovskom državnom tehničkom univerzitetu i Moskovskom energetskom institutu, što mu je omogućilo da stekne znanje i iskustvo neophodno za implementaciju svog projekta. Istovremeno, mladi inženjer je nastojao da svojim izumom zainteresuje odgovorne osobe. U brojnim pismima raznim autoritetima opisao je prednosti svog SHELT sistema. Po njegovom mišljenju, to je omogućilo značajno povećanje brzine vozova i time smanjenje vremena putovanja. U ovom slučaju, električni transport loptica mogao bi se takmičiti čak i sa avijacijom, a ima prednost u vidu većeg teretnog i putničkog kapaciteta.

Nikolaj Grigorijevič Jarmolčuk tokom testova. Snimljeno iz filmskog filma

Još jedna prednost njegovog projekta N. G. Yarmolchuk je razmišljao o uštedi materijala i pojednostavljenju izgradnje puteva. Predloženo je da se napravi nosač za perspektivni vlak od armiranog betona, što je omogućilo drastično smanjenje potrošnje metala. Osim toga, mogao bi se sklopiti iz tvornički napravljenih dijelova, čime se smanjuje vrijeme potrebno za sklapanje nove gusjenice. Treba napomenuti da krajem dvadesetih i početkom tridesetih godina nije bilo posebne opreme za postavljanje tračnica, zbog čega su većinu radova pri postavljanju pruga obavljali radnici ručno. Tako je projekat SHELT dobio još jednu prednost u odnosu na postojeće sisteme.

Ipak, do određenog vremena, Yarmolchukovi prijedlozi nisu nikoga zanimali. Ovakvu reakciju zvaničnika izazvalo je nekoliko faktora. Novi projekat je trebalo testirati, a izgradnja novih pruga za obećavajuće SHEL vozove pokazala se preskupom. Zbog toga je do kraja dvadesetih godina Jarmolčukov projekat ostao samo na papiru.

Nakon što je stekao inženjersko obrazovanje, pronalazač je nastavio da razvija projekat i napravio značajne promjene u njemu. Stoga je odlučio napustiti sferne automobile i koristiti vozni park manje odvažnog i neobičnog izgleda. Sada se planiralo koristiti automobil klasičnog rasporeda, opremljen originalnom šasijom. Metalni vagon je trebao imati dva velika kotača smještena u prednjem i stražnjem dijelu. Ovakvim rasporedom automobila bilo je moguće sačuvati sve pozitivne osobine svojstvene sistemu SHELT, kao i povećati zapreminu za prilagođavanje nosivosti.

Perspektivni voz trebalo je da se kreće uz pomoć dva točka u obliku "sfere" - sfere sa odsečenim bočnim delovima, na čijem mestu su se nalazila osovina i elementi ogibljenja. Predloženo je da se šaroidi izrađuju od metala i oblažu gumom. Unutar tijela takvog točka trebao je biti smješten elektromotor odgovarajuće snage. Osovina točka bila je povezana sa konstrukcijom automobila, a obrtni moment je trebalo da se prenosi sa motora na sferično telo pomoću trenja ili zupčanika. Karakteristična karakteristika predloženih točkova bila je postavljanje njihovog centra gravitacije ispod ose rotacije: motor je bio okačen ispod osovine. Ovakvim rasporedom bilo je moguće održati optimalnu poziciju u prostoru prilikom manevrisanja.

Demonstracija stabilnosti točka. Nakon naginjanja, trebalo bi da se vrati u normalan uspravan položaj. Dnevnik kardr

Modificirana verzija loptastog vlaka, prema proračunima autora, mogla je postići brzinu od oko 300 km/h i nositi do 110 putnika. Tako je od Moskve do Lenjingrada bilo moguće stići za samo par sati, a putovanje od glavnog grada do Irkutska trajalo bi nešto više od jednog dana, a ne nedelju dana, kao na postojećim vozovima. Ažurirana verzija projekta imala je značajnu prednost u odnosu na "klasične" vozove u brzini i nadmašila putničke avione u pogledu nosivosti.

Aktivan rad na projektu SHELT, uz podršku vladinih agencija, započeo je 1929. godine. To se dogodilo nakon što je N. G. Yarmolchuk je, uz pomoć stručnjaka sa Moskovskog instituta transportnih inženjera, napravio model perspektivnog sistema. Kočija sa satom na "loptama" prilično se brzo kretala duž poslužavnika, koji je stajao tačno na podu laboratorije. Predstavnicima Narodnog komesarijata za željeznice pokazana je maketa voza i ova demonstracija je na njih ostavila snažan utisak. Put je bio otvoren za projekat.

Nekoliko mjeseci nakon testiranja plana, Narodni komesarijat željeznica je stvorio Zavod za oglednu konstrukciju transporta metaka za razvoj i implementaciju N. G. Yarmolchuk (BOSST). Zadatak ove organizacije bio je stvaranje punopravnog projekta s naknadnom izgradnjom smanjenog prototipa SHELT sistema. Tada bi se, uz uspješan završetak ovih radova, moglo računati na izgradnju punopravnih transportnih sistema novog tipa.

Projektantski radovi nastavljeni su do ranog proljeća 1931. godine. Zatim je dokumentacija za projekat SHELT demonstrirana državnom vrhu, a ubrzo je Narodni komesarijat za željeznice naredio izgradnju prototipa perspektivnog voza. Za to su izdvojena sredstva u iznosu od milion rubalja, kao i dionica u blizini stanice Severyanin Jaroslavske željeznice (sada teritorija Moskve).

89 stručnjaka bilo je uključeno u izgradnju eksperimentalnog padobranskog kolosijeka i velike makete voza. Zbog specifične situacije sa hranom na obezbeđenoj lokaciji, stručnjaci su morali da naprave ne samo prototip novog tipa puta, već i da postave povrtnjak. Na 15 hektara zasađeno je razno povrće, što je omogućilo stručnjacima da rješavaju postavljene zadatke ne ometajući ih raznim problemima trećih strana. Tako su dodijeljene površine iskorištene što efikasnije.

Unutrašnji sklopovi točkova: okvir i elektromotor okačen ispod njega. Snimljeno iz filmskog filma

U proljeće 31., Yarmolchuk je dobio podršku ne samo Narodnog komesarijata željeznica, već i štampe. Domaće novine i časopisi počeli su da pišu o novom projektu SHELT i hvale ga, skrećući pažnju na očekivane prednosti u odnosu na postojeću tehnologiju. Napomenuto je da će putnički elektromotorni vozovi moći da putuju pet do šest puta brže od "klasičnih", a kod teretnih je moguće čak i dvadesetostruko povećanje brzine. Kapacitet novih puteva mogao bi biti barem duplo veći od postojećih.

Naravno, izneta su i kritička mišljenja. Mnogi stručnjaci govorili su o prekomjernoj složenosti projekta, visokim troškovima njegove implementacije i nekim drugim problemima. Ipak, odgovorne osobe su odlučile nastaviti izgradnju eksperimentalnog SHEL voza i testirati Yarmolchukov prijedlog u praksi, otkrivajući sve postojeće prednosti i nedostatke.

Tokom 1931. godine, tim BOSST-a je bio angažovan na izgradnji eksperimentalne staze za padobran. Da bi se uštedio novac i vrijeme, manja verzija takvog puta napravljena je od drveta. Na niskoj visini iznad zemlje postavljen je konkavni pod od dasaka na drveni okvir. Duž staze su bili oslonci u obliku slova U koji su podržavali sistem za prenos električne energije. Umjesto žica tradicionalnih za savremeni električni transport, korištene su cijevi. Prilikom ispitivanja korištene su dvije konfiguracije sistema za napajanje električnom energijom. U prvom je jedna od cijevi visjela gotovo ispod same prečke nosača, druge dvije - ispod. Druga konfiguracija je podrazumijevala smještaj sve tri cijevi na istom nivou.

Eksperimentalna drvena staza bila je duga oko 3 km. Uz nju je bila smještena mala električna trafostanica koja je trebala opskrbljivati cijevi strujom potrebnih parametara. Prema nekim izvještajima, izgradnja trase je završena krajem 1931. ili početkom 1932. godine. Ubrzo je završena montaža prvog prototipa automobila.

Pričvršćivanje točka u karoseriju. Snimljeno iz filmskog filma

Montaža prvog automobila SHEL završena je u aprilu 1932. godine. Bila je to građevina dužine oko 6 m i prečnika 80 cm. Na prednjem dijelu automobila bio je konusni oklop. Automobil je, kako je projektom predviđeno, bio opremljen sa dva sferna točka, u glavi i repu. Prečnik točkova je prelazio 1 m. Znatno su virili iz karoserije i mogli su da stvore primetan žiroskopski efekat koji je držao automobil u željenoj poziciji. Unutar točkova nalazila se elektrana u obliku dva trofazna elektromotora. Automobili su imali prilično veliku slobodnu zapreminu koja se mogla koristiti za transport probnog tereta ili čak putnika. Takođe, automobil je imao prozore i mala vrata za pristup unutrašnjosti trupa. Za prijenos električne energije automobil je dobio okretno postolje pričvršćeno na kontaktnu liniju i povezano na krov kablom i kablom.

Do jeseni su napravljena još četiri vagona, zbog čega je cijeli voz već vozio eksperimentalnom prugom. Izgradnja dodatnih vagona omogućila je ne samo ispitivanje same održivosti izuma, već i rješavanje nekih pitanja vezanih za interakciju nekoliko jedinica željezničkih vozila na pruzi.

Dostupni motori omogućili su eksperimentalnom vozu da postigne brzinu do 70 km/h. Dizajn sfernih točkova i druge karakteristike novog transporta obezbedile su stabilno ponašanje bez obzira na brzinu kretanja i karakteristike staze. Vlak s loptom je samouvjereno prolazio zavoje, blago se naginjao u pravom smjeru, ali ne pokazujući želju za prevrtanjem. Žiroskopski efekat koji N. G. Yarmolchuk, doveo je do očekivanih rezultata.

Do ljeta 1933. tim stručnjaka BOSST-a bio je angažiran na raznim testovima perspektivnog transportnog sistema u smanjenoj verziji. Istovremeno je u toku izrada projekta voza, kao i proučavanje optimalnih opcija kolosijeka. Konkretno, inženjeri su morali da zagonetke oko dizajna strele za put padobrana. Stvarni rad SHELT-a bez skretnica i druge posebne kolosiječne opreme nije bio moguć, a njihovo stvaranje bilo je povezano s određenim poteškoćama.

Prva probna putovanja izvela je iskusni voz bez tereta. Kasnije, kada je utvrđena i potvrđena pouzdanost sistema, počela su putovanja s teretom, uključujući i putnike. Dimenzije automobila omogućavale su prijevoz dvije osobe, ali su morale biti u ležećem položaju, za šta su dušeci bili smješteni u improviziranim kabinama. Tokom testiranja, D. Lipnitskiy, novinar publikacije Znanie is Sila, posjetio je poligon i odvezen je u eksperimentalni SHEL voz. Kasnije je napisao da se pripremajući za put plašio moguće nesreće. Voz bi se mogao prevrnuti, izletjeti s poslužavnika itd. Ipak, prototip automobila se lagano i tiho kretao i vozio prugom bez ikakvih problema, pa čak i bez "tradicionalnog" željezničkog zveckanja točkova. Na zakrivljenim dijelovima pruge, voz se naginjao i održavao ravnotežu.

Telo iskusnog voza bez zadnjeg zida. Točak i njegov ovjes su vidljivi. Snimljeno iz filmskog filma

Testiranja prototipa voza počela su u jesen 1932. godine, zbog čega su stručnjaci naišli na probleme tokom probnih vožnji. Rad voza SHEL otežan je snijegom i ledom na drvenoj pruzi. Prije početka probnih vožnji, one su morale biti očišćene, jer prvobitni šaht voza nije mogao da se nosi sa takvim nepravilnostima, posebno tokom saobraćaja velikom brzinom. U fazi testiranja, takav problem se smatrao neizbježnim zlom i s njim se podnosio, ali je kasnije postao jedan od faktora koji je utjecao na sudbinu cijelog projekta.

Nakon izvršenih provjera, projektna dokumentacija i izvještaj o ispitivanju predati su posebnom stručnom vijeću koje je trebalo da odluči o daljoj sudbini SHELT sistema. Grupa specijalista na čelu sa S. A. Čapligin je pregledao dokumentaciju i došao do pozitivnih zaključaka. Prema riječima stručnjaka, projekat nije imao ozbiljnih problema koji bi ometali njegovu punopravnu upotrebu, a preporučili su i početak izgradnje punopravnih ruta za loptačko-električni transport.

Do ljeta 1933. N. G. Yarmolchuk i njegove kolege razvili su dvije verzije punopravnih SHEL vozova u dvije dimenzije, tzv. normalno i prosečno. "Prosječni" voz je bio namijenjen završnim ispitivanjima, a mogao je da se vozi i na pravim kolosijecima. U ovoj konfiguraciji, automobili su bili opremljeni sfernim točkovima prečnika 2 m i mogli su da nose do 82 putnička sedišta. Dizajnirana brzina takvog transporta dostigla je 180 km / h. Pretpostavljalo se da će vagoni srednje veličine biti spojeni u vozove od tri i u tom obliku će prevoziti putnike na prigradskim linijama.

Svi rani planovi su trebali biti u potpunosti implementirani u "normalnom" vagonu. U ovom slučaju, perspektivni transport trebao je dobiti kotače promjera 3,7 m i karoseriju odgovarajućih dimenzija. Dizajnirana brzina kretanja dostigla je 300 km / h, a unutar trupa bilo je moguće rasporediti najmanje 100-110 sjedala. S obzirom na velike brzine kretanja, takav voz je morao biti opremljen ne samo mehaničkim, već i aerodinamičkim kočnicama. Potonji su bili skup ravnina na površini tijela, ispruženih preko dolaznog toka zraka. Prema nekim proračunima BOSST-a, pruga s vagonima ili vozovima normalne veličine mogla bi imati kolosalan kapacitet: obećavajući vozovi mogli bi prevesti stanovništvo cijelog grada za samo nekoliko dana. U ovom slučaju je osigurana značajna superiornost u odnosu na postojeći željeznički transport.

Nakon završetka rada vijeća na čijem je čelu bio Čapligin, Vijeće narodnih komesara je 13. avgusta 1933. odlučilo o daljoj sudbini projekta SHELT. Narodni komesarijat za željeznice dobio je instrukciju da izgradi prvu potpunu tračnicu za probni rad. Nova ruta bi se mogla pojaviti na pravcu Moskva-Noginsk ili Moskva-Zvenigorod. Nakon analize postojećeg stanja i postojećih planova, odlučeno je da se izgradi autoput do Noginska. Tada je počela izgradnja nove industrijske zone istočno od Moskve. Pretpostavljalo se da bi u ovom pravcu putnički promet mogao dostići 5 miliona ljudi godišnje, pa se ukazala potreba za novim transportom sa odgovarajućim pokazateljima. Na zahtjev Vijeća narodnih komesara, izgradnja nove trase trebala je biti završena do jeseni 1934. godine.

Fotografija iz domaće štampe. Prototip voza prevozi putnika. Fotografija Termotex.rf

U Izmailovu je trebalo da krene prva potpuna korita, kako bi radnici do stanice mogli da stignu tramvajem ili metroom, a zatim pređu u SHEL voz i krenu na posao. Prostrani transport velike brzine mogao bi značajno promijeniti logistiku Moskve i moskovske regije, poboljšavajući njegove glavne parametre. U iščekivanju novog transporta sa jedinstvenim pokazateljima, domaća štampa je ponovo počela da hvali originalni projekat N. G. Yarmolchuk.

Međutim, očekivanja štampe i građana nisu se ostvarila. Krajem 1934. nova stanica nije otvorila vrata putnicima, a novi električni vozovi nisu ih odvezli na posao. Štaviše, nisu ni počeli da grade autoput i stanicu. Prije početka izgradnje autoputa i prateće infrastrukture, stručnjaci su ponovo provjerili obećavajući projekat i došli do zaključaka koji su doveli do njegovog odbijanja.

Dizajnerska brzina i kapacitet vagona, kao i druge prednosti novog transporta izgledale su atraktivno, ali je u predloženom obliku imao dosta nedostataka. Prije svega, to je bila složenost dizajna i samog SHEL vlaka i rute za njega. Na primjer, upotreba armiranobetonske tračnice omogućila je smanjenje cijene metala, ali je zakomplicirala konstrukciju i zahtijevala postavljanje dodatnih proizvodnih pogona. Serijska izgradnja novih vozova takođe je zahtevala odgovarajuće napore i troškove.

Do pesimističkog zaključka dovela je i analiza predloženih projekata elektromotornog voza. Nivo tehnologije koji je postojao u to vrijeme nije dozvoljavao izradu traženog vozila prihvatljivih karakteristika. Na primjer, resurs gumenog premaza sfernih kotača pri vožnji po betonu izazvao je velika pitanja. U uslovima nedostatka gume, takva nijansa projekta mogla bi imati ozbiljne negativne posljedice. Osim toga, veliki i teški SHEL voz je morao biti opremljen motorima odgovarajuće snage i drugom specijalnom opremom, koja je ili izostala ili je bila preskupa.

Čak i uz uspješnu izgradnju korita i loptica za njega, njegov rad bi bio povezan sa nizom ozbiljnih problema. Na primjer, tokom testiranja prototipa voza zimi, stručnjaci BOTTS-a morali su redovno čistiti drvenu prugu od snijega i leda. Takvi zagađivači ometali su normalan tok voza, a pri velikim brzinama mogli su čak dovesti i do olupine. Vjerovatno su se u tom kontekstu stručnjaci prisjetili pada aviona Abakovskijevog 1921. godine. Tada je zbog lošeg kvaliteta željezničke pruge brzi automobil izletio iz šina, što je dovelo do pogibije nekoliko putnika. Vazdušni vagon se kretao brzinom od oko 80 km/h, a Yarmolchukov projekat je pretpostavljao višestruko veće brzine i kao rezultat toga je voz bio izložen još većem riziku.

Članak iz časopisa Modern Mechanix, februar 1934. Fotografija Wikimedia Commons

Osim tehničkih, bilo je i ekonomskih. Projekat izgradnje jednog autoputa u dužini od oko 50 km pokazao se preskupim, a njegove perspektive postale su predmet kontroverzi. Imajući prednosti u odnosu na postojeći transport, SHEL voz se nije činio izvodljivim. Određene uštede u vremenu putovanja ili mogućnost prevoza nešto više putnika ne mogu opravdati izuzetno visoke troškove.

Kombinacija tehničkih, tehnoloških, operativnih i ekonomskih karakteristika i problema dovela je do zatvaranja projekta, koji se nekoliko mjeseci ranije smatrao ne samo obećavajućim, već i sposobnim da radikalno promijeni izgled transporta. Izgradnja prvog autoputa Moskva-Noginsk prekinuta je ubrzo nakon početka, najkasnije u prvim sedmicama 1934. godine. Zbog toga su zaposleni u preduzećima nove industrijske zone u budućnosti koristili samo postojeće vidove transporta, što, međutim, nije spriječilo realizaciju planova za industrijalizaciju Moskovske regije.

Nakon što je donesena odluka da se odustane od izgradnje staze za električne lopte, štampa je prestala da objavljuje oduševljene članke. Vremenom je nekada obećavajući projekat zaboravljen. Eksperimentalni kolosijek kod stanice Severjanin ubrzo je demontiran kao nepotreban. Jedini eksperimentalni voz od pet vagona vjerovatno je ukinut ubrzo nakon zatvaranja projekta. Ne može se isključiti da je neko vrijeme bio pohranjen u jednoj od organizacija povezanih s projektom SHELT, ali nema tačnih podataka o tome. Poznato je samo da se nakon 1934. eksperimentalni automobili nigdje ne pominju.

Autor projekta loptasto-električnog transporta, N. G. Yarmolchuk je, uprkos neuspjehu, nastavio raditi na obećavajućim načinima transporta i njihovim pojedinačnim komponentama. Neki od njegovih razvoja kasnije su čak korišteni na serijskim vozilima različitih klasa.

Koliko znamo, Yarmolchuk nije prestao da radi na transportu SHEL-a, međutim, sve dalje razvoje u ovoj oblasti on je izveo samoinicijativno. Posljednji spomeni ovog projekta datiraju iz ranih sedamdesetih godina. Tokom ovog perioda, dizajner je ponovo pokušao da ponudi svoj razvoj rukovodstvu zemlje i čak je pokušao da zakaže sastanak sa A. N. Kosygin. Gledanje je odbijeno. N. G. Yarmolchuk je umro 1978. godine i nakon toga su prestali svi radovi na kuglično-električnom transportu. Više od četiri decenije nakon odluke da se gradnja obustavi, projekat se razvijao zalaganjem samo jednog projektanta. Nakon njegove smrti, niko nije želio da se bavi projektom koji se nekada smatrao revolucijom u transportu.