Жироскопична железопътна линия - Алтернативен изглед

Жироскопична железопътна линия - Алтернативен изглед
Жироскопична железопътна линия - Алтернативен изглед

Видео: Жироскопична железопътна линия - Алтернативен изглед

Видео: Жироскопична железопътна линия - Алтернативен изглед
Видео: Ж.П. Линия Любимец- Харманли 4ти и 5ти участък 2024, Юли
Anonim

Вижте снимката, вярвате ли, че такава железница е построена още преди Революцията!

Ето как беше …

Идеята, че е по-изгодно да се движите по една релса, отколкото по две, се ражда на изобретателите през 20-те години на 20-ти век. Историята съхранява информация за проекта „Път върху стълбове“от Иван Елманов. Известно е, че инженер от московското село Мячково се опита по всякакъв начин да намери инвеститори за своя монорелсов проект, но безуспешно.

През 1907 г. Август Шерл в Берлин и, независимо от него, Луи Бренан в Лондон, демонстрира на обществеността модели на еднорелсови влакове. Няколко години по-късно същият Бренан в Geelingham (Великобритания) показа вагон в пълен размер за 50 пътници.

Съвременниците говореха с голям оптимизъм за еднорелсовите пътища, вярвайки, че скоро напълно ще заместят обичайните двурелсови. Всъщност, повдигнати над земята на леки и компактни виадукти, те биха били много по-удобни като високоскоростен градски транспорт от обичайните тогава трамваи и конни трамваи. Еднорелсовите пътища на дълги разстояния, поради по-ниския разход на материали на релсите и увеличената скорост на влаковете, обещаваха да бъдат много по-изгодни от обичайните двуколесни. Военните ведомства, заинтересовани от възможността за бързо изграждане на пътища за достъп, също възлагат големи надежди на изобретението.

Модел на автомобил за жироскопична железница
Модел на автомобил за жироскопична железница

Модел на автомобил за жироскопична железница.

Но имаше и причини за скептицизъм. Въпросът за постоянно поддържане на равновесието на подвижния състав остана нерешен. При двупътен влак при спиране и паркиране беше възможно просто да се изключи двигателят; при еднопътен влак беше необходимо постоянно да се поддържа въртенето на маховика. Разбира се, беше възможно да се мине и без въртящ се жироскоп - за целта автомобилите имаха специални спирачки за безопасност.

Те биха могли да помогнат в случай на повреда на двигателя и постепенно спиране на въртенето на маховика. Но използването им не беше много удобно. Освен това всяко ново завъртане на масивния маховик отнема време.

Промоционално видео:

Еднорелсова коловоза, положена през 1921 г. от Детское село до Средната прашка близо до Санкт Петербург
Еднорелсова коловоза, положена през 1921 г. от Детское село до Средната прашка близо до Санкт Петербург

Еднорелсова коловоза, положена през 1921 г. от Детское село до Средната прашка близо до Санкт Петербург.

Въпреки това експериментите и изчисленията показват, че идеята за изграждане на еднорелсов път е доста разумна и обещава ползи.

Следователно опити за изграждане на такъв път са правени няколко пъти. През 1911 г. в Аляска се изгражда 160-километров еднорелсов път. Историята мълчи за съдбата на този проект. Но „Красная газета“от 15 април 1921 г. съобщава: „Президиумът на Върховния съвет на народното стопанство обсъжда въпроса за изграждането на еднорелсова жироскопична железопътна линия. Решено е да се използва сега неактивният бивш царски клон Петроград - Детское село - Александровка. Заводът Путилов вече произвежда рамката и каросерията на влак с две вагони. След една година беше планиран тестов влак. Проектиран е за 150 версти в час. Тази скорост все още не беше достъпна за двурелсови пътища. Автор на проекта на този влак е Петър Петрович Шиловски.

От документите. Един от предложените варианти на подвижния състав за 400 места
От документите. Един от предложените варианти на подвижния състав за 400 места

От документите. Един от предложените варианти на подвижния състав за 400 места.

Представител на древно благородническо семейство, Петър Петрович получава юридическа степен, учи право в Русия и Германия. Връщайки се в родината си, той работи като следовател в Луга, близо до Санкт Петербург, след това става журналист, след това отново заема длъжността следовател, сега в Новоржев. В свободното си време той свиреше на цигулка и дори сериозно мислеше за музикална кариера.

След като се показа като изключителна личност на административни длъжности, Шиловски получи поста вице губернатор в Уралск, след това в Екатеринослав и Симбирск. И накрая, през 1910 г. Петр Петрович става губернатор на Кострома. Но като държавник Шиловски не забравя за хобито си - транспорт на маховици.

През пролетта на 1909 г. Шиловски получава патент № 27091 за „Устройство за поддържане на баланса на каруци или други тела в нестабилно положение“. Освен това той патентова изобретението си не само у дома, но и в Англия, Германия, Франция и САЩ. „В природата нормалното, правилно, естествено движение напред - пише изобретателят - е движение по линия, а не по равнина.“

През април 1911 г. Пьотър Петрович инкогнито представя модел на своя еднорелсов коловоз на изложба в Санкт Петербург, приурочена към 75-годишнината от първата руска железница. Но няма нищо тайно, което да не бъде разкрито. Журналистите стигнаха до дъното на истината. На изложбата Шиловски обяви, че планира да построи истински, голям жиро-влак. Но започнаха проблеми в службата, губернаторът на Кострома беше преместен в отдалечения Петрозаводск и скоро той подаде оставка, премести се в Санкт Петербург и се зае с техническо творчество.

Image
Image

За създателя на модела Петър Петрович Шиловски „Петербургска газета“пише: „Колкото и да е странно, изобретателят не е получил специално техническо образование. Той е адвокат и заема много виден административен пост в една от провинциите на Русия. Всъщност по това време Шиловски оглавява провинция Кострома.

Произхожда от старо благородно семейство, завършва Петербургското училище по право, „детска ясла за държавни хора“, както тогава се нарича това привилегировано учебно заведение. Петър Петрович бързо се изкачи по кариерната стълбица, започвайки от скромната позиция на следовател в Луга, след това заемаше поста вице губернатор в Уралск, Екатеринослав и Симбирск. И през 1910 г. той достига най-високата точка в кариерата си: става губернатор на провинция Кострома.

Един московски репортер описал П. Л. Шиловски по следния начин: „Богато надарен, с голяма амбиция, от детството си мечтаел да бъде повишен. В средата, в която е възпитан, да напредва означава да направи бюрократична кариера. Естествените способности тласнаха любознателния му ум в посока на знанието и възгледите, насадени от околната среда, го привлякоха към кариера и от тези два принципа се формира целият му живот.

Шиловски е автор на редица трудове по юриспруденция и много публицистични статии по правни въпроси. Но удивителното нещо, технологиите, механиката го интересуваха не по-малко и може би дори повече от правните науки. И той избра за себе си една от най-трудните, най-трудните секции на механиката, над която най-големите учени набиха мозъка си.

„Устройство за поддържане на баланса на каруци или други нестабилни тела.“Това беше името на изобретението, за което Шиловски получи привилегия, руски патент, подаден през пролетта на 1909 г. Устройството имаше двурамен жироскоп с махало. Ако балансът на каретата беше нарушен, махалото свързваше електрически двигател, който засягаше вътрешната рамка на жироскопа. Появи се сила, възстановяваща равновесието.

През юни 1909 г. малък жироскопичен модел вече уверено се движеше по тел, опъната между дървета в дачата на изобретателя.

Image
Image

Войната вече беше в разгара си, когато Шиловски предложи да достави корабни оръдия с жироскопични устройства. През 1915 г. той се обръща към военноморския генерален щаб с писмо, в което твърди, че това значително ще увеличи точността на стрелбата, тъй като жироскопичният пистолет винаги ще бъде насочен към целта, „дори ако корабът е бил подложен на най-сериозно търкаляне“.

След това, по време на Първата световна война, той направи откровени героични усилия да внедри изобретението си във флота. И не е негова вина, че по чисто бюрократични причини това никога не е било направено.

Шиловски бликна със смели идеи. Едновременно с проекта на жироскопичното оръдие се появи и неговият жироскопичен стабилизатор на качването на кораба. Той създава жироскопичен индикатор за посока за кораби и самолети, така нареченият „ортоскоп“. В Петроград с усилията на неуморен изобретател е създадено пилотно производство на такива устройства. Те бяха успешно тествани в морето и във въздуха на гигантския самолет "Иля Муромец". Уви, това беше краят му. Настъпиха времената на опустошение и колапс.

Гирокар Шиловски с маса 2750 кг имаше междуосие с дължина 3969 мм. За поддържане на баланса е използван 600-килограмов маховик с диаметър 1 м и дебелина 12 см. Той е въртян от електрически мотор с капацитет 1,25 литра. с., задвижван от генератора на основния бензинов двигател с капацитет 24 литра. от. произведени от същата компания Wolseley
Гирокар Шиловски с маса 2750 кг имаше междуосие с дължина 3969 мм. За поддържане на баланса е използван 600-килограмов маховик с диаметър 1 м и дебелина 12 см. Той е въртян от електрически мотор с капацитет 1,25 литра. с., задвижван от генератора на основния бензинов двигател с капацитет 24 литра. от. произведени от същата компания Wolseley

Гирокар Шиловски с маса 2750 кг имаше междуосие с дължина 3969 мм. За поддържане на баланса е използван 600-килограмов маховик с диаметър 1 м и дебелина 12 см. Той е въртян от електрически мотор с капацитет 1,25 литра. с., задвижван от генератора на основния бензинов двигател с капацитет 24 литра. от. произведени от същата компания Wolseley.

Жиро-влакът не е единственият проект на дизайнера. Шиловски отдавна излюпва идеята за построяването на двуколесна кола
Жиро-влакът не е единственият проект на дизайнера. Шиловски отдавна излюпва идеята за построяването на двуколесна кола

Жиро-влакът не е единственият проект на дизайнера. Шиловски отдавна излюпва идеята за построяването на двуколесна кола.

Въпреки бившето губернаторство, Петър Шиловски не можа да намери пари за изграждане на жиромобил в Русия и го строи в Англия във фирмата Уесли. Той се премества в Англия, работи за компанията Sperry Gyroscope Company и се опитва по всякакъв начин да убеди инвеститорите в обещанието за едноколесен транспорт. Скоро английската фирма Wolseley Tool & Motorcar Company се зае със създаването на чудото на Шиловски. През лятото на 1914 г. по улиците на Лондон се появи двуколесна кола, която изненада и зарадва жителите на мегаполиса. Ще говорим повече за неговата работа там по-късно..

Не е известно каква би била съдбата на колата на Шиловски, ако не беше войната. Първата световна война замрази иновативен проект за дълго време. Въпреки това името на Шиловски отново се появи.

Шиловски се завърна в Русия, все още не знаейки какво му предстои. И революцията го очакваше. Но тук е странното: графът, богаташът, бившият губернатор не попаднаха под натиска на новото правителство. Напротив, властите преди всичко забелязаха изобретателските му способности. На 8 септември 1919 г. той прави доклад на заседание на Всеруския съвет на народното стопанство с доклад „За изграждането на жироскопична железопътна линия Кремъл - Кунцево“. Върховният съвет на народното стопанство издаде указ за необходимостта от изграждане на експериментална жироскопична железопътна линия с дължина 6 версти и възлага на член на президиума Красин да създаде комисия, която да подготви постановлението и да издаде авансово плащане за строителство. На Шиловски беше назначено отделно конструкторско бюро, осигурило на инженерите подчинение - и той ревностно се зае с бизнеса. Проект на Шиловски вагон:

Чертеж от проект за жироскопичен път
Чертеж от проект за жироскопичен път

Чертеж от проект за жироскопичен път.

Пред него се откриха безпрецедентни перспективи. Шиловски получи заповед от съветското правителство да създаде първия в света жирокомплект. Успяхме да организираме собствено дизайнерско бюро и да привлечем към проекта толкова блестящи специалисти.

В условията на недостиг на релси по време на гражданската война новият транспорт изглеждаше много привлекателен. В допълнение, това беше възможност за опростяване на изграждането на военнополеви теснолинейки.

През годината група инженери (R. N. Wolf, A. M. Godytsky-Tsvirko, V. N. Evreinov, R. A. Luther, A. S. Schwartz и други) под ръководството на Shilovsky създаде проект за еднорелсова коловоза и гироскопичен влак … В теоретичното обосноваване на монорелсата са участвали най-известните руски механични учени: И. В. Мещерски, П. Ф. Папкович, Н. Е. Жуковски.

Изграждането на еднорелсова коловоза, твърди Шиловски, би било много по-евтино от изграждането на конвенционален коловоз. Особено изграждането на железопътни мостове. За жиро-влак те ще изглеждат като обикновени греди. Освен това дори плътно опънатият стоманен кабел може да играе ролята на мост!

На 15 ноември 1919 г. е изготвен протоколът от заседанието на Съвета на военната индустрия по речното военно корабостроене и самолетостроене

Присъства: председател П. А. Богданов; членове: А. Ф. Толоконцев, К. Н. Орлов, В. С. Михайлов.

Поканени]: Другарят Медведев - представител на Genmore

В. А. Крит - техническата част на съвета на вицепрезидента, SA Egiz - техническата част на съвета на вицепрезидента.

Чуто: 2. За жироскопичните лодки (технически доклад).

Решено: като се вземе предвид спешната необходимост от разполагане на бързи кораби с плитка тяга по реките, въоръжени с артилерия с голям обсег, лесно транспортирани с железопътен транспорт, в зависимост от променящата се тактическа ситуация, което от своя страна дава възможност за бързо създаване на достатъчно време на всяка водна линия мощна флотилия, Съветът на военната индустрия счита за целесъобразно да позволи на Морки да поръча четири експериментални 45-тонни тежки лодки, оборудвани с жироскопично устройство на системата П. П. Шиловски, при условие че изобретателят предварително изпълни следното.

1. С оглед на ограничения период, определен за изпълнение на лодки, е необходимо да се представи подробен план за разпределение на работата по отделни фабрики и да се даде съгласие за изпълнението на работи от участващите фабрики до планираното време (някои лодки - до началото на навигацията през 1920 г., останалите - по време на навигация през 1920 г.) …

2. С оглед на несигурността на изобретателя при получаването на необходимите двигатели, е необходимо да има определени гаранции при получаване на двигатели от Morkom или от военното ведомство и е необходимо да се вземат предвид отрицателните отзиви на Glakor относно инсталирането на руски самолетни двигатели на Renault на лодки.

3. Дайте на Генмор копие от заключението на професор Жуковски с предложение да се задължи Шиловски да тества жироскопа, като го постави върху махало.

4. След приключване на всички преговори от Genmore с Шиловски организирайте специална комисия за надзор на изпълнението на работата по изграждането на лодки, състояща се от: един представител от Genmore и един от Съвета на военната индустрия.

5. Що се отнася до финансирането, се счита за възможно да се разпределят незабавно за всяка от лодките не повече от 2 милиона рубли. така че на Шиловски беше представена оценка, съставена във връзка с крайните условия и представена за одобрение от Съвета на военната индустрия, същото финансиране в процеса на работа трябва да се извърши в процедура на докладване, основаваща се на валидна проверка на производствените разходи.

Image
Image

Шофирането по монорелсата ще бъде по-плавно и по-естествено. „В природата, пише Шиловски,„ нормално, правилно, естествено движение е движение по линия, а не по равнина “. Скоростта на жиро-влака трябваше да бъде значителна - 150-200 км / ч. Експерименталният влак трябваше да се състои от две рационализирани вагони, всяка за петдесет пътници.

Скептиците рисуваха ужасяващи снимки на бедствието, причинено от падане на влак, когато жироскопът внезапно спря. Шиловски пише с изумление: "Дори инженерите понякога забравят, че овърклокнат 100-килограмов връх се върти поради една натрупана енергия за около седем часа." Не е трудно да се направят специални опори за влака на гарите.

През 1921 г. започва строителството на същия еднорелсов път, който споменахме. Вестник „Петроградская правда“от 14 август 1921 г. съобщава: „Подготвителните работи по изграждането на еднорелсовия път Петроград-Гатчина са завършени. Разработени са всички необходими проекти и схеми; налични са материали, храна и труд. Строителството на пътя ще започне през следващите дни. Жиро-влакът е създаден като електрически локомотив със собствена генераторна станция, оборудвана с два двигателя с вътрешно горене от по 250 литра. от. Предполагаше се, че влакът ще се състои от два опростени вагона - моторни и пътнически за 50 души (според други източници - с общ капацитет 400 пътници). Скоростта на движение трябваше да достигне 150 км / ч. Следователно моделът влак е издухан през аеродинамичния тунел на Политехническия институт.

За четири месеца е построен 12 километра монорелсова писта (от Детское село до Средня Рогатка), а подвижният състав е поръчан на предприятия в Санкт Петербург. През май 1922 г. обаче финансирането на проекта е прекратено.

Модел на жироскопичен парен локомотив от П. П. Шиловски
Модел на жироскопичен парен локомотив от П. П. Шиловски

Модел на жироскопичен парен локомотив от П. П. Шиловски.

Разбира се, проектът с един релсов път изглежда интересен, по времето на двадесетте години неговите икономически последици са подкупени - по-малко чугун за релси, по-малко дърво за траверси, по-прости стрелки … и така нататък. Тоест тук беше възможно да се изчисли прекият ефект, но имаше и моменти, които само се планираха да бъдат разгледани. По никакъв начин не са установени проблеми със сигурността или инфраструктурата.

1. Безопасност - Първият и най-важен въпрос е спирането на маховика. Дори като се вземе предвид високият инерционен момент, той спира за много дълго време, като се разплита. И в този момент трябва да направите нещо. Маховикът може да „скочи“от оста и просто да отлети от металната умора.

2. Инфраструктура - Не е много ясно как е планирано да се формират станции за влака. Depot също представят въпроси

Петър Петрович Шиловски умира през 1940 г., две години по-рано той публикува монография за жироскопите. Оттогава са изминали повече от 80 години. Жироскопичните железници, които Шиловски предсказва голямо бъдеще, все още не са построени. Другите му идеи обаче отдавна са реализирани и най-разнообразните жироустройства, както е известно, са намерили най-широко приложение на земята, хората, във въздуха и космоса.

Image
Image

Няколко години преди Шиловски, монорелса с жироскопска стабилизация е патентована от Луис Бренан през 1903 година.

Image
Image

В продължение на почти 80 години от живота си Бренан изобретява няколко интересни устройства, но не всичките му планове се сбъдват.

Луис Бренан живее дълго време в Австралия, където разработва оригинално управлявано торпедо. През 1880 г. Бренан идва в Англия, за да продаде патент за това изобретение на британското адмиралтейство. Според слуховете по този договор изобретателят е успял да спечели колосална сума - над 100 000 британски лири. Тези пари позволили на Бренан да се отдаде на друго хоби - жироскопския апарат. През 1903 г. той патентова едноколесен жироскопски влак.

Получените пари от инвеститорите бяха достатъчни за Луис Бренан за два локомотива в пълен размер и няколко грандиозни демонстрации.

Image
Image

Схематична диаграма на жироскопичния стабилизатор на Louis Brennan.

A, A ', B - щифтове

C - въртящи се краища на осите на жироскопа

D - колело, движещо се по релсата

E - релса

F - превозно средство

G - подвижен ограничител

Демонстрацията оказа ефект. Британската армия се заинтересува от изобретението: Бренан получи 2000 лири за по-нататъшно развитие (планираше се да издаде 10 000 британски лири, но това се противопостави на финансовия отдел) и построи втори модел с дължина 183 см. Моделът беше напълно в експлоатация и можеше да издържи един лек човек: Бренан построи малка монорелса и търкалях дъщеря ми върху него. Една от най-известните фотографии от онова време е снимка, на която дъщерята на Бренан кара монорелсово въже, опънато на метър и половина от земята между дърветата. Този модел е оцелял и до днес: може да се види в Лондонския научен музей. Вярно е, че се съхранява под стъкло, не е започнал около сто години.

Image
Image

Втората демонстрация убеди армията във функционалността на новото изобретение. Бренан получи многобройни стипендии и до 1909 г. най-накрая представи локомотив в пълен размер с жироскоп. 12-метров автомобил с 20-конски бензинов двигател може да достигне скорост до 35 км / ч.

На 15 октомври 1909 г. тя превозва 32 души по експериментален еднорелсов път - представители на армията, индустрията и пресата. До следващата година Бренан построява втора кола, която е показана на техническо изложение в Лондон. Язди го самият Уинстън Чърчил (тогава все още млад).

Image
Image

И все пак скептицизмът спечели напредъка. Да, еднорелсовите пътища бяха половината от цената на строителството, да, жиромашините можеха да бъдат изградени с всякаква рационализирана форма и скоростта им беше много по-висока от тази на парните локомотиви със същата товароносимост. Но недостатъците надвишиха. Първо, жиромашината не можеше да остане с неработещ двигател: тя поддържаше равновесие само когато маховикът се въртеше. Той беше оборудван със спирки, но те не бяха много удобни и всяко завъртане на маховика отне много време. По принцип всичко това са дреболии, но консерватизмът надделя. Бренан се зае с други неща и допринесе огромно за стабилизационните системи на хеликоптери, той умря в чест на високо място

От 1919 до 1926 г. той проектира хеликоптер. Самолетът на Бренън беше близо до изпълнението, но финансирането на проекта беше прекратено през 1926 година. Техническият прогрес, към който Бренан винаги се стремеше, в крайна сметка го съсипа. През януари 1932 г. Луи Бренън е ударен от кола в Монтрьо, Швейцария.

Самата монорелса на Бренан беше призната за неперспективна, но стабилизационната система на Шиловски се оказа по-ефективна, както се вижда от конструкцията на Шиловски през 1912 г. в Англия на двуколесна кола „Гирокар“, която се движеше стабилно.

Image
Image

Също в Америка инженер Томас Съмърс патентова цяло семейство жиро камиони за движение по тесни планински пътеки.

Image
Image

Последната еднорелсова железница е германецът Август Шьорл. Той представи изобретението си едновременно с Бренан и демонстрира работещ модел на 10 ноември 1909 г. в Берлин. Вярно е, че петметровият локомотив Шерл не е довел до финансови безвъзмездни средства - и изобретателят безопасно се е отказал от тази идея.

Image
Image

Днес няма жироскопски транспорт като такъв. Вероятно след няколко години ще видим еднорелсовите железници, за които Бренън, Шерл и Шиловски са мечтали.