Аэропоезд Вальднера: система монорельса в Москве 1993 года
В конце октября 1933 года взору жителей Москвы предстало загадочное сооружение. Располагалось оно в Парке культуры и отдыха им. А.М. Горького и представляло собой уменьшенную копию “аэропоезда” – сверхскоростного монорельса, запатентованного в том же 1933 году отечественным механиком – мотористом С. Вальднером (а.с. 35209).
Создавая свою систему монорельса, Вальднер, как и Бени, в первую очередь уделял внимание обеспечению устойчивости движения вагона на высоких скоростях, но ему удалось найти решение, при котором эстакада получалась бы гораздо легче. На момент разработки такая схема не имела мировых аналогов.
В системе Вальднера две гондолы обтекаемой формы, соединенные в верхней части двумя расположенными тандемом крыльями малого удлинения, как бы охватывают дельта – образную ажурную балку. Направляющие горизонтальные колеса размещены в нижних частях гондол, а опорные тележки располагаются в крыльях. Такая схема не случайно была названа Вальднером “треугольником устойчивости”: она принципиально обеспечивала стабильность движения экипажа как в кривых, так и на прямых участках пути, без свойственных обычным железнодорожным экипажам колебаний виляния и относа.
он же, вид спереди.
Для поезда Вальднера были разработаны верхняя ходовая и боковые бегунковые тележки оригинальной конструкции. Ходовая тележка имела бесчелюстные одноповодковые буксы, которые найдут широкое применения в вагоно- и локомотивостроении с 60-х годов. При поломке оси или рессоры тележка должна была “приземлиться” на предохранительную лыжу.
Боковые тележки соединены с вагоном гидравлической пружинной муфтой, между буксой и рамой установлены резиновые прокладки. Таким образом, экипажная часть поезда Вальднера была построена на элементах, которые будут внедряться в железнодорожный транспорт лишь в послевоенное время.
система подвеса аэровагона
Изобретение Вальднера было признано особо важным. При Центральном институте сооружений НКПС была создана специальная группа – впоследствии “Бюро аэропоезда Вальднера”, во главе с самим изобретателем. Разработки велись совместно с ЦАГИ. В проектировании приняли участие профессора С. Дадыко, Н. Щусев, М. Бабичков, И. Рабинович, М. Гончаров, А, Некрасов, А. Туполев.
Исследуемая масштабная копия аэропоезда имела в длину 2,5 метров, винты приводились в движение двумя электродвигателями, ток подавался по рельсам. Кольцевая эстакада в Парке Горького имела длину 474 метра. Во время испытаний модель аэропоезда развивала скорость 120 км/ч, движение в прямых и кривых было стабильным. Более того, выявилась высокая устойчивость такой системы к снежным заносам; снег с экспериментальной эстакады не требовалось счищать даже тогда, когда в Москве из-за сильных метелей нарушилось движение трамваев (!).
Продувка модели аэропоезда в ЦАГИ также подтвердила возможность достижения скорости 250 км/ч, а теоретические исследования показали, что при движении свыше 300 км/ч устойчивость экипажа должна быть “исключительно высока”.
http://s017.radikal.ru/i434/1209/3a/ae9ad1d48cad.gif
(кликабельно)
В натуральную величину аэропоезд должен был вмещать 300 пассажиров – как послевоенный аэробус (рис. вверху). Два двигателя по 530 л.с. должны были обеспечить весьма значительную даже по нынешним временам скорость 250-300 км/ч. Для малозагруженных направлений был также разработан экипаж на 80 мест. (рис. внизу)
По результатам испытаний модели в 1934 – 1935 годах под Москвой на станции Северянин был создан и испытан опытный участок эстакады в натуральную величину. НКПС также принял решение соорудить опытное кольцо протяженностью около 8 км. около станции Бутово. В 1934 году началась рекогносцировка 500 – километровой трассы Ташауз – Чарджоу, рассматривались возможности строительства и других линий. Предполагалось также построить опытный аэровагон на реактивной тяге для изучения его динамики на более высоких скоростях – нечто вроде прообраза СВЛ.
http://s017.radikal.ru/i443/1209/09/7d6260ab174a.gif
(кликабельно)
Июльский номер журнала Popular Science в 1934 году опубликовал обширную статью об аэропоезде Вальднера, назвав его “амфибийным поездом”. В статье указывалось о планах постройки в СССР трех линий аэропоезда общей длиной 332 мили (530 км) в разных регионах, включая Туркестан. Указывалось, что поезда будут снабжены дизельными двигателями, могут достигать скорости 180 миль в час (290 км/час), вместимость вагона будет составлять 40 человек, а при движении через Аму-Дарью, чтобы не делать тяжелого моста, вагоны будут плыть по воде, направляемые эстакадой. Отмечалось, что изыскательские работы на трассах уже начаты. Судя по приведенным в статье данным, речь в журнале идет о трассе Ташауз-Чарджоу в Туркменистане.
http://s43.radikal.ru/i101/1209/b3/dfc635d71c20.gif
(кликабельно)
…Работы над аэропоездом были свернуты внезапно, несмотря на положительные результаты, и причины этого до сих пор неясны. По словам участвовавшего в разработке инженера Б. Качурина “так уж сложились обстоятельства, не относящиеся к сути самого изобретения, что бурно начавшиеся работы по его внедрению были прекращены в конце 1936 г. Все материалы – около 600 чертежей, не считая расчетов и текстового материала – попали в архив, где и находятся по сей день (август 1971 г., – О.И.)”
Идеи, заложенные в аэропоезд, до сих пор не устарели. Так, в 1971 году 43-летний инженер Марти Трент (США) запатентовал вариант системы Вальднера. За дальнейшую разработку поезда бралась фирма North American Rockwell, предполагалось довести скорость поезда до 500 км/ч. Проект не был доведен до внедрения – скорее всего потому, что это затронуло бы интересы авиакомпаний и автомобильных фирм.
Использованные источники:
- “Пассажирские монорельсовые дороги”, В.В. Чиркин, О.С. Петренко, А.С. Михайлов, Ю.М. Галонен. М., “Машиностроение”, 1969г., 240с.
- Б. Качурин. Аэропоезд Вальднера. “Наука и жизнь”, 8, 1971.
- Ю. Федоров. Треугольник устойчивости. “Техника – Молодежи”, 10, 1972.
- От паровоза до “ЛАДовоза”. “Техника – молодежи”, 10, 1971.