Kugletog (også kendt som SHELT - bold elektrisk bakketransport ) - en slags monorail , udviklet af ingeniør N. G. Yarmolchuk i 1932-1933 . Toget kørte på sfæriske hjul med indbyggede elektriske motorer, som var placeret i halvcirkelformede slisker under en træperron (i et fuldskalaprojekt skulle overkørslen være beton ). Et modeltog bygget i 1/5 skala for at teste konceptet for dette køretøj nåede hastigheder på op til 70 km/t. Det blev antaget, at fuldskaladesignet ville nå hastigheder op til 300 km/t [1] .
Adskillige museumsudstillinger [2] , nyhedsfilm [3] og litteratur fra den æra [4] var tilbage fra projektet .
I begyndelsen af sin karriere arbejdede Yarmolchuk i flere år som montør på Kursk-jernbanen. Under sit arbejde stiftede han bekendtskab med funktionerne i det rullende materiel og kom til sidst til den konklusion, at for den videre udvikling af jernbanetransport inden for området for at øge bevægelseshastigheden, er det nødvendigt at gå videre til et nyt koncept. Som en begrænsende faktor pegede Yarmolchuk i sine breve på samspillet mellem skinner og hjulflanger . Efter hans mening, på grund af stigningen i hastigheden af det rullende materiel, kan de slag, der opstår, når hjulsættet bevæger sig i aksial retning, begrænset af flangerne på begge hjul, stige betydeligt. Dette kan føre til ødelæggelse af lokomotivets eller vognens undervogn. Som et alternativ foreslog han i stedet for det traditionelle spor med to skinner at lægge banen i form af en rund sliskebakke. Togets hjul skulle være bolde af passende størrelse, hvilket ikke ville føre til de førnævnte slag. Når toget kørte, skulle de kugleformede hjul orientere sig, hvilket forhindrede dem i at køre af sporet [1] .
I den første version af SHELT skulle vognene have en sfærisk form; kraftværket og andre enheder, såvel som passagerkabinen, skulle installeres indvendigt, og den ydre overflade af kroppen skulle være i kontakt med bakken. Ved indkørsel i sving skulle bilen rulle i den rigtige retning for at sikre stabilitet. Som et kraftværk skulle det bruge elektriske motorer for at opnå de nødvendige trækegenskaber og ikke optage meget plads [1] .
I løbet af de næste par år dimitterede Yarmolchuk fra Moscow State Technical University og MPEI efter at have modtaget den nødvendige viden til implementeringen af SHELT-projektet. Samtidig sendte han breve til de relevante myndigheder, hvor han argumenterede for gennemførelsen af et sådant projekt (især hastighedskarakteristika op til konkurrence med lufttransport under hensyntagen til større fragt- og passagerkapacitet). Derudover pegede Yarmolchuk på de formodede besparelser i byggematerialer og forenklingen af teknologien til at lægge sporet på baggrund af fraværet på det tidspunkt af specialudstyr til at lægge det klassiske rail-sleeper-gitter. Det blev antaget, at banen ville blive samlet af armeret betonled, fuldstændigt fremstillet på fabrikken [1] .
Embedsmænd støttede dog i første omgang ikke projektet på grund af behovet for inspektioner, samt omkostningerne ved at installere nye SHELT-linjer [1] .
Der blev foretaget væsentlige ændringer i projektet under afslutningen. Kugletogsvognen blev mere som en klassisk jernbane (aflang), men havde kun to hjul, der fulgte efter hinanden. Dette gjorde det især muligt at øge mængden af nyttelast. Hvert hjul var formet som en kugle med afskårne sider (nogle gange blev udtrykket "sfæroid" brugt til det). I stedet for de afskårne sidevægge var aksler og ophængselementer. Hjulene skulle være lavet af metal og dækket af et lag gummi. Elmotoren skulle placeres inde i hjulet under dens aksel, hvilket gjorde strukturen stabil på grund af massecentret forskudt ned. Drejningsmoment kan overføres fra motoren til hjulet gennem en gear- eller friktionstransmission. Denne version af ballontoget kunne teoretisk nå hastigheder på op til 300 km/t og tage op til 110 passagerer ombord. Netop denne version overgik konventionelle tog i hastighed og passagerfly med hensyn til transportkapacitet [1] .
Projektet modtog statsstøtte i 1929. På det tidspunkt byggede Yarmolchuk, med bistand fra specialister fra Moskva Institut for Transportingeniører fra Folkets Uddannelseskommissariat for RSFSR, en model af en SHELT med en urværksbil. Layoutet blev vist til repræsentanter for Folkekommissariatet for Jernbaner (NKPS). Den kørende bil på halvkugleformede hjul bevægede sig ret hurtigt langs bakken, der lå på gulvet i laboratoriet. Efter indtrykket blev det videre arbejde med emnet godkendt. Efter at have testet layoutet oprettede NKPS en særlig organisation til udvikling af Yarmolchuks projekter - Bureau of Experimental Construction of High-Speed Transport (BOSST). Hun fik til opgave at skabe et fuldgyldigt projekt af SHELT-systemet, og derefter en mere seriøs prototype (en reduceret prototype af sådan en linje) [1] .
Projektet blev udviklet indtil det tidlige forår 1931. Yderligere blev dokumentationen gennemgået af ledelsen af USSR, og endnu senere beordrede NKPS at fortsætte med opførelsen af et mock-up-system, hvortil der blev tildelt midler i mængden af 1 million rubler og et sted i området af Severyanin -platformen , som på det tidspunkt endnu ikke var i Moskva [1] .
Ud over de nævnte afdelingers godkendelse fik Yarmolchuks ideer i foråret 1931 støtte fra den sovjetiske presse. De offentliggjorte artikler fremhævede fordelene ved SHELT, herunder en stigning i bevægelseshastigheden, for passagertog med en faktor på fem til seks, og en tredivedobling blev forudsagt for godstog [1] .
I 1931 blev der hovedsagelig arbejdet med anlæggelse af et forsøgsspor. Projektet involverede 89 personer, som for at spare tid og i lyset af problemer med mad plantede en køkkenhave med et areal på omkring 15 hektar på lossepladsens område. For at spare penge og tid blev forsøgsruten besluttet at være lavet af træ. I hjertet af bakken var en træramme, hvorpå vejbedet af brædder så blev fastgjort. Over lærredet på U-formede understøtninger blev et kontaktnetværk suspenderet, samlet ikke fra ledninger, men fra rør. Vi prøvede to muligheder for placeringen af rørene: med placeringen af et rør under selve understøtningen og de nederste to andre rør, samt med placeringen af alle tre rør på samme niveau. Der var en lille elektrisk transformerstation forbundet med rør [1] nær den 3 km lange rute .
Efterhånden som projektet skred frem og blev omtalt i pressen, blev nogle eksperters udtalelser fremsat om projektets mulige mangler. Især var der problemer med pengeomkostninger samt tekniske vanskeligheder. Ikke desto mindre besluttede de ansvarlige personer at kontrollere prognoserne i praksis og stoppede ikke byggeriet. Banen stod klar ved årsskiftet 1931 og 1932. I april 1932 stod den første ballonvogn [1] også klar .
Forsøgsbilen var en cylindrisk struktur med en kåbe i hovedet. Bilen havde en længde på omkring 6 m med en diameter på 0,8 m. Den havde to hjul med en diameter på mere end 1 m, det ene foran, det andet bagtil. De afkortede sfærer på hjulene stak betydeligt ud af bilens krop og skabte den nødvendige gyroskopiske effekt for at forhindre bilen i at gå i stå. Trefasede elektriske motorer var placeret inde i hjulene. For at sikre strømopsamlingen blev der stillet en trolley til rådighed, der bevæger sig langs kontaktnettet og er forbundet med bilen med kabel og strømkabler. Til at rumme testbilen var der døre og vinduer. Til efteråret blev der bygget yderligere fire vogne, hvorefter det blev muligt at teste hele toget. Ballontoget kunne accelerere til 70 km/t. Forhåbninger om en gyroskopisk effekt var berettiget - toget passerede kurver med en lille afvigelse til siden, men havde ikke tendens til at vælte [1] .
Ved de første testfaser kørte toget uden last. Da stabiliteten blev bekræftet, begyndte bilerne at blive læsset med både ballast og testpassagerer. Der kunne højst passe to personer i én bil, og liggende, så madrasser blev lagt på gulvet [1] .
En af testerne huskede [5] :
Da jeg kravlede ind i den smalle trailer, blev jeg plaget af tvivl. Det forekom mig, at toget i høj fart skulle hoppe af bakken, sørg for at vælte. Sådan noget skete ikke. Forsigtigt, svagt svajende, uden det sædvanlige jern-klapren af hjul, slugte toget plads. I kurver lænede den sig automatisk og holdt balancen, som en cykel.
I 1933 viede Ogonyok- magasinet en kort artikel til dette projekt [4] .
Boldtog
(20. oktober 1933)
Så tidligt som i 1924 udtænkte montøren af Kursk-vejen, N. G. Yarmolchuk, ideen om at anvende det sfæriske princip om bevægelse i transport. Han forestillede sig vagt, at det ville være en bold, en hul bold, inden i hvilken der er mekanismer, nødvendige enheder, mennesker. I starten var boldtransport derfor en helt utopisk idé. Fem år er gået. Den tidligere montør var allerede studerende, han studerede på Moskva Højere Tekniske Skole og derefter på MPEI , og i 1929 var ideen om bold-elektro-bakke transport blevet fuldstændig modnet. Den cylindriske bil har to støttepunkter i to kugler placeret under bilen foran og bagved. Ved at udvikle kolossal hastighed - op til 250-300 kilometer i timen - er bilerne ikke bange for bratte profilændringer på vejen: " roly-poly ", tvangsdumpet, indtager straks sin sædvanlige position, så snart den ydre kraft er elimineret.
Efter opfinderens rapport blev der oprettet et særligt bureau med en stab af specialister i SRT . Tilvejebragt et stort, specielt indhegnet felt til eksperimentelt arbejde. Frigivet en million rubler. En gård er blevet til, en stor have på 15 hektar er blevet plantet, her vokser kål, gulerødder, kartofler ... Hvorfor kål? Hvorfor en have? Den sovjetiske opfinder og alle hans assistenter skulle ikke mangle noget. Lad dem arbejde uden uvedkommende bekymringer.
89 mennesker - ingeniører, teknikere, montører, tømrere, låsesmede - bygger en forsøgsbakke i træ, de bygger en forsøgsring på 3 kilometer lang, de forbereder modeller af biler, en lille elektrisk transformerstation. Og nu, i 1933, er Yarmolchuks glade tanke blevet testet og praktisk bekræftet.
Du kan klatre ind i en lille model blikbil. Ligger du vil passe ind i det. For nemheds skyld er en blød madras placeret inde i legetøjsbilen. Du løber ikke i en lige linje, men i en cirkel. Bilen vipper lidt og retter sig op igen: "roly-poly" modvirker centrifugalelementerne.
Hvis legetøjsblikvogne suser langs den enkleste træbakke med en hastighed på 70 km i timen, så vil et rigtigt operationelt tog virkelig opnå en hastighed på tre hundrede kilometer.
Ideen med opfindelsen er allerede blevet testet på en eksperimentel laboratoriering. Rådet for Folkekommissærer beordrede Folkekommissariatet for Jernbaner til at bygge en eksperimentel driftsvej efter kammerat Yarmolchuks system i år - en vej med en længde på 20-25 km .
Dette er den sædvanlige holdning til opfindelser, der flytter den menneskelige kultur fremad i et land, der bygger socialisme .
Siden testene af SHELT begyndte i efteråret (1932), blev systemets mangler hurtigt afsløret. Sne og is skulle konstant ryddes af sporet, da det i høj grad forstyrrede driften af togets undervogn. Derudover var det klart, at for den fulde implementering af SHELT var det nødvendigt at oprette rendeanaloger af vendinger . BOSST-specialister var engageret i forskellige tests indtil sommeren 1933, mens de samtidig arbejdede gennem nye problemer [1] .
Efter afslutningen af testene blev projektdokumentationen, herunder testrapporten, overdraget til et særligt ekspertråd. Kommissionen, ledet af S. A. Chaplygin , traf på grundlag af resultaterne af behandlingen af dokumenterne en positiv beslutning (der blev ikke fundet alvorlige problemer i projektet). Det blev anbefalet at begynde at bygge de første fuldgyldige SHELT-spor [1] .
I sommeren 1933 havde Yarmolchuk og hans kolleger udviklet projekter for tog i fuld størrelse. Det rullende materiel skulle bygges i to dimensioner, som fik kodenavnene "medium" og "normal". Den første af dem skulle bruges til at skabe et eksperimentelt tog, der kunne testes og derefter bruges på rigtige strækninger. I dette tilfælde nåede hjulens diameter 2 m, og bilens passagerkapacitet var 82 sæder. Den estimerede hastighed for den "gennemsnitlige" størrelse var 180 km/t. Sådanne vogne skulle samles i trevognstog og køre på forstadslinjer [1] .
En mere seriøs mulighed var et "normalt" sporviddetog. I dette tilfælde nåede hjulens diameter 3,7 m, bilens passagerkapacitet var omkring 100 sæder; den anslåede hastighed nåede 300 km/t. Ud over konventionelle bremser skulle den bruge aerodynamiske bremser (med brug af bevægelige plader på bilernes overflader, som sættes frem på tværs af den modkørende luftstrøm). Ifølge nogle beregninger foretaget i BOSST kunne en linje med tog og/eller SHELT-vogne af "normal" størrelse transportere befolkningen i en lille by på få dage [1] .
Den 13. august 1933 pålagde Folkekommissærernes Råd NKPS at bygge den første fuldgyldige SHELT-linje. Versioner af ruterne Moskva - Noginsk og Moskva - Zvenigorod blev overvejet ; efter at have analyseret omstændighederne, blev det besluttet at give fortrinsret til den første version. Linjen skulle starte i Izmailovo, da passagerer i dette tilfælde kunne komme til stedet for overførsel til ballontoget med sporvogn eller metro. Pressen begyndte igen at skrive om udsigterne til en ny bygning [1] .
Men før byggeriets start gennemgik specialisterne projektet igen og kom til den konklusion, at der var alvorlige mangler ved den foreslåede transport. Dette førte til afvisningen af at starte byggeriet [1] .
For det første kan der opstå trafiksikkerhedsproblemer, som det allerede var tilfældet under tests, i nærvær af sne og is. Ved at nå den maksimale hastighed kunne toget komme på afveje, hvilket igen kunne føre til adskillige ofre [1] .
For det andet var der frygt for, at ruten ville være økonomisk urentabel. Omkostningerne ved at oprette linjen ville være betydelige, og tilbagebetalingen, under hensyntagen til omkostningerne ved efterfølgende vedligeholdelse, var på tale [1] .
For det tredje blev nogle designvanskeligheder kaldt. Som nævnt ovenfor var det oprindeligt forventet, at anlæggelsen af sporet ville blive lettere i forhold til jernbanesporet; men selv i dette tilfælde opstod der vanskeligheder, og etableringen af produktionen af jernbetonbakker krævede en seriøs indsættelse af yderligere produktion. Til konstruktionen af det rullende materiel krævedes motorer med passende effekt, som enten ikke var tilgængelige eller var for dyre. Ressourcen til gummibelægningen af hjulene på kuglevogne var også tvivlsom [1] .
Som følge heraf blev det besluttet ikke at fortsætte arbejdet med projektet. Pressen holdt op med at skrive artikler; forsøgsvejen blev nedlagt. Data om yderligere handlinger med det byggede femvogns boldtog er praktisk talt fraværende (efter 1934 er det ikke nævnt i kilderne) [1] .
Yarmolchuk fortsatte med at arbejde på lovende transportformer, og nogle af hans udviklinger fandt praktisk anvendelse. På eget initiativ udviklede han ideen om SHELT, den sidste omtale af dette findes i slutningen af 1970'erne [1] .
I 1950'erne ledede Yarmolchuk en kreds af unge designere ved Bauman House of Pioneers i Moskva, som udviklede en universel model af et ballontog til kørsel på veje med enhver overflade. Værket blev præsenteret på World Festival of Youth and Students i Moskva [6] .
Han forsøgte igen at interessere specialister og prøvede endda at få en aftale med A. N. Kosygin , men det lykkedes ikke. Yarmolchuk levede indtil 1978, og efter hans afgang ophørte arbejdet i denne retning [1] .
Den sovjetiske science fiction-forfatter G. S. Martynov beskrev i romanen " Gianea " (1965-udgaven) "shareks" - et boldeksprestog. Sådan ville et ballontog se ud i industriel drift. De vigtigste forskelle fra den rigtige prototype: hver Sharex-bil er på flere kugler, og overgangen (rendevejen) har ikke en kontinuerlig sliske, men består af to baner, langs hvilke kuglerne ruller. Sharex'en drives trådløst (som al fiktiv landtransport i romanen) ved hjælp af et eksternt energifelt. Hastigheden på strækningen er 610 km/t [7] .