Вакуумный поезд или Vactrain — Предложенный в 1909 году, но пока не реализованный высокоскоростной вид транспорта . Этот способ перемещения предполагает движение с помощью магнитной левитации внутри труб в вакууме или сильно разрежённом воздухе . Отсутствие воздушного сопротивления и трения позволит двигаться с огромными скоростями (предположительно 6400—8000 км/ч — то есть в 5—6 раз быстрее звука в воздухе ) и очень дёшево.

Описание

Принцип работы

Работает на основе магнитной подушки и вакуумного уменьшения сопротивления воздуха.

Преимущества

• Из-за отсутствия сопротивления воздуха и трения могут быть достижимы очень высокие скорости, выше чем у любого другого наземного вида транспорта
• Отсутствие износа труб и вагонов по причине отсутствия контакта с ними
• Потенциально низкая стоимость поездки
• Полностью автоматическая маршрутизация
• Может быть совмещён с гравитационным поездом .

Недостатки

• Высокая стоимость инфраструктуры
• Помехи от сильного магнитного поля на чувствительные устройства, например кардиостимуляторы и магнитные диски
• Смертельная опасность для пассажира при разгерметизации

Попытки реализации

Предыстория

Идея перемещения предметов в трубе или тоннеле с разреженным воздухом имеет длительную практику осуществления в виде пневмотранспорта . Первое письменное сообщение было доставлено по трубе в 1792 году в соборе Святого Стефана в Вене . В 1916 году общемировая протяжённость труб пневмопочты составляла примерно 1 000 км, из которых более 400 км располагались во Франции . В настоящее время линии пневматической почты используются в госпитале Шарите в Берлине и Российской государственной библиотеке в Москве .

Идея поезда, движущегося в тоннеле с разреженным воздухом, впервые была запатентована в 1835 году Генри Пинкусом ( англ. Henry Pinkus ). Тогда же он построил экспериментальную линию пневматической железной дороги вдоль (англ.) ( в Лондоне . Первую действующую линию открыли в 1840 году (англ.) ( и (англ.) ( , она функционировала как часть дороги . Самуда посвятил этой дороге книгу « A Treatise on the Adaptation of Atmospheric Pressure to the Purposes of Locomotion on Railways » ( 1841 год ) . , первая линия метрополитена в Нью-Йорке , также представляла собой пневмопоезд ; в 1960-е годы она натолкнула изобретателя (англ.) ( на идею (англ.) ( .

История

Впервые идея вакуумного поезда была публично высказана в 1909 году в заметке, вышедшей в журнале « Scientific American » со ссылкой на неназванного читателя. Читатель предложил организовать движение автомобилей в вакуумной трубе на основе магнитной левитации . По его расчётам, путь от Нью-Йорка до Филадельфии (136 км) занял бы в таком случае 6 мин 44 с, а расстояние от Нью-Йорка до Бостона (305 км) могло быть преодолено за 10 мин 4 с . Впоследствии неназванный читатель стал известен как американский пионер космонавтики Роберт Годдард ( англ. Robert Goddard ). После смерти изобретателя в 1945 году в его бумагах были найдены прототипы вакуумного поезда, движущегося со средней скоростью 1 000 миль в час (1 600 км/ч) . Тогда же вдова изобретателя Эстер Кристин Годдард подала заявки на получение патентов US 2511979 A « Vacuum tube transportation system » и US 2488287 A « Apparatus for vacuum tube transportation » .

Первые в мире опыты с перемещением тела в вакуумной трубе за счёт электромагнитного поля поставил в 1911—1913 годах в Томском технологическом институте российский профессор Борис Вейнберг . По его замыслу, капсула (сигарообразный цилиндр длиной около 2,5 м и высотой 0,9 м) внутри трубы должна была разгоняться на станции отправления соленоидом , выполняющим в этом случае роль электромагнитной пушки , а на станции назначения соленоидом же тормозиться. Вейнберг предполагал, что капсула сможет развивать скорость до 800—1 000 км/ч . Весной 1914 года профессор сообщил о своих достижениях в лекции на тему «Движение без трения», прочитанной в Петербурге . Лекция получила известность благодаря упоминанию в «Занимательной физике» Я. И. Перельмана .

Продолжению опытов Вейнберга помешала Первая мировая война : медь, из которой была сделана труба, потребовалась для военных нужд, и установка была разобрана. После упоминания в 1917 году о своих опытах на инженерной секции Американской ассоциации содействия развитию науки профессор получил заказ на написание статьи для журнала « Popular Science » . Также короткая статья о поезде Вейнберга вышла в мартовском номере 1917 года американского журнала Electrical Experimenter . Впоследствии, поняв, что реализация вакуумного поезда в текущих условиях проблематична, учёный сменил сферу научных интересов .

В 1934 году немецкий инженер (англ.) ( ( нем. Hermann Kemper ) подал заявку на получение патента DE 643316 C « Schwebebahn mit raederlosen Fahrzeugen, die an eisernen Fahrschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang gefuehrt werden » на систему, напоминающую решение Вейнберга — металлический закрытый снаряд, перемещавшийся в трубе. В 1939 — 1943 годах в нацистской Германии шла работа над созданием такого поезда, однако из-за Второй мировой войны идея не была доведена до конца .

В 1969 году декан факультета науки и техники из Нагои Кюнодзё Одзава ( яп. 小沢 久之丞 Одзава Кю:нодзё: ) поместил в вакуумный тоннель реактивный поезд , развивший скорость 2 300 км/ч . Длина поезда составляла 220 м, диаметр 5 м. В следующем году Одзава возил на этом поезде подопытных животных .

Современность

Китай подготавливает к осуществлению проект рельсового поезда в подземном тоннеле с пониженным давлением воздуха . Проект предполагается реализовать к 2020 году . Предположительно, поезд будет способен развивать скорость около 1000 км/ч . Стоимость одного километра такой подземной дороги оценивается в 2,9 миллиона долларов .

Планы строительства подводного Трансатлантического тоннеля для сверхзвуковых поездов на магнитной подушке вынашивает один из проектировщиков Евротоннеля американский изобретатель Фрэнк Дэвидсон ( англ. Frank Davidson ) . Он поставил эксперимент, в ходе которого шарик для пинг-понга разогнался в 300-метровой пластиковой трубе до скорости 1 200 км/ч .

Летом 2013 года американский предприниматель Илон Маск представил проект транспортной системы Hyperloop , представляющей собой поезд на воздушной подушке, движущийся в условиях форвакуума . В начале 2015 года были объявлены планы строительства первой 8-километровой трассы в экологическом городе , возведение которого должно начаться в 2016 году в округе Кингс штата Калифорния .

В октябре 2013 года финская компания Astronomic представила вариант строительства подводного тоннеля между Хельсинки и Таллином , в котором курсировал бы вакуумный поезд «Sonicloop» со скоростью 1 600 километров в час .

В России 30 октября 2015 года состоялось заседание Объединенного ученого совета ОАО «РЖД», . По итогам заседания было принято решение об организации рабочей группы по вопросу применения вакуумной среды для создания скоростных транспортных систем. В марте 2016 года Объединенный ученый совет ОАО «РЖД» рекомендовал рассмотреть целесообразность использования существующих в ОАО «Научно-исследовательский институт им.С.А. Векшинского» производственных площадей для размещения .

См. также

• Hyperloop
• Персональный автоматический транспорт
• Пневматическая почта

Примечания

Литература

• Вейнберг Б. П. . (Публичная лекция, прочитанная в С.-Петербурге 31 марта 1914 года) (неопр.) (1914). Дата обращения: 7 сентября 2014.
• Вейнберг Б. П. (англ.) = // Popular Science : журнал. — (англ.) ( , 1917. — Vol. 90 . — P. 705—708 . — ISSN .
• Измеров О. // Популярная механика : журнал. — М. , 2005. — № 7 .
• Край И. // Популярная механика : журнал. — М. , 2012. — № 6 .
• Перельман Я. И. Без трения // . — Л. : Время, 1932. — Т. 2. — С. 171—173. — 260 с.
• Stewart J. (англ.) // Би-би-си . — 3 июня 2012.

Рекомендуемая литература

• Дзензерский В. А. и др. Проекты магнитолевитирующих поездов нового поколения // . — Киев: Наукова думка, 2001. — С. —417. — 479 с. — 1000 экз. — ISBN 966-00-0720-5 .
• Попов Л. (неопр.) . Membrana.ru (27 марта 2012). Дата обращения: 20 августа 2014.
• Форгач Р. Л. Скоростной вакуумный трубопроводный транспорт — конкурент реактивной авиации // Наземный транспорт 80-х годов = Ground Transportation for the Eighties / Под ред. Р. Д. Торнтона. — М. : Мир , 1974. — С. 121—137. — 183 с. — (Наука для техники. Современная радиоэлектроника).
• Barak S. (англ.) . (16 июля 2012). Дата обращения: 5 мая 2015.
• Lee H.-W. и др. (англ.) // International Journal of Railway : журнал. — Сеул: , 2009. — Vol. 2 , no. 4 . — P. 170—174 . — ISSN .
• Neff T. (англ.) // : Интернет-издание. — Нью-Йорк, 25 августа 2013.
• O'Callighan, Jonathan (2014-05-07). (англ.) . . Дата обращения: 30 марта 2015 .
• (англ.) . RAND (1972). Дата обращения: 27 сентября 2014.
• . A Burgeoning Capability (англ.) . RAND (1978). Дата обращения: 27 сентября 2014.
• Sirohiwala A. и др. / Project advisor prof O. Pavlov. — Вустер (Массачусетс): , 2007. — 75 p.
• Suppes G. (англ.) // Transportation Research Record : журнал. — Вашингтон (округ Колумбия): , 1995. — No. 1496 . — P. 103—111 .

Ссылки