Kultåg (även känd som SHELT- ball electric tray transport ) - ett slags monorail , utvecklat av ingenjör N. G. Yarmolchuk 1932-1933 . Tåget rörde sig på sfäriska hjul med elektriska motorer inbyggda i dem, som var placerade i halvcirkelformade rännor under en träplattform (i ett fullskaligt projekt måste överfarten vara betong ). Modelltåget, byggt i 1/5-skala för att testa konceptet med detta fordon, nådde hastigheter på upp till 70 km/h. Man antog att fullskalig design skulle nå hastigheter upp till 300 km/h [1] .
Flera museiutställningar [2] , nyhetsfilmer [3] och litteratur från den eran [4] återstod från projektet .
I början av sin karriär arbetade Yarmolchuk i flera år som montör på Kursk-järnvägen. Under sitt arbete bekantade han sig med egenskaperna hos den rullande materielen och kom så småningom till slutsatsen att för vidareutvecklingen av järnvägstransporter inom området för att öka rörelsehastigheten är det nödvändigt att gå vidare till ett nytt koncept. Som en begränsande faktor pekade Yarmolchuk i sina brev på samspelet mellan skenor och hjulflänsar . Enligt hans åsikt, på grund av ökningen av den rullande materielens hastighet, kan de slag som uppstår när hjulsatsen rör sig i axiell riktning, begränsad av flänsarna på båda hjulen, öka avsevärt. Detta kan leda till att underredet på loket eller vagnen förstörs. Som ett alternativ föreslog han att istället för det traditionella spåret med två skenor lägga banan i form av en rund ränna. Tågets hjul måste vara bollar av lämplig storlek, vilket inte skulle leda till de ovan nämnda takterna. När tåget rörde sig var de sfäriska hjulen tvungna att orientera sig, vilket hindrade dem från att gå av spåret [1] .
I den första versionen av SHELT var vagnarna tänkta att ha en sfärisk form; kraftverket och andra enheter, såväl som passagerarkabinen, måste installeras inuti, och den yttre ytan av kroppen måste vara i kontakt med brickan. Vid inkörning i svängar fick bilen rulla i rätt riktning för att säkerställa stabilitet. Som ett kraftverk var det tänkt att det skulle använda elmotorer för att få de nödvändiga dragegenskaperna och inte ta upp mycket utrymme [1] .
Under de närmaste åren tog Yarmolchuk examen från Moscow State Technical University och MPEI , efter att ha fått den kunskap som krävs för genomförandet av SHELT-projektet. Samtidigt skickade han brev till de behöriga myndigheterna där han argumenterade för genomförandet av ett sådant projekt (särskilt hastighetsegenskaper upp till konkurrens med flygtransporter, med hänsyn till större frakt- och passagerarkapacitet). Dessutom pekade Yarmolchuk på de förmodade besparingarna i byggmaterial och förenklingen av tekniken för att lägga spåret, mot bakgrund av frånvaron på den tiden av specialutrustning för att lägga det klassiska rälssömnrutnätet. Man antog att banan skulle monteras av armerade betonglänkar, helt tillverkade på fabriken [1] .
Emellertid stödde inte tjänstemän från början projektet på grund av behovet av inspektioner, liksom kostnaderna för att installera nya SHELT-linjer [1] .
Betydande förändringar gjordes i projektet under slutförandet. Kultågsvagnen blev mer som en klassisk järnväg (avlångt), men hade bara två hjul som följde efter varandra. I synnerhet gjorde detta det möjligt att öka mängden nyttolast. Varje hjul var format som en boll med skurna sidor (ibland användes termen "sfäroid" för det). I stället för de skurna sidoväggarna fanns axlar och upphängningselement. Hjulen skulle vara gjorda av metall och täckta med ett lager gummi. Elmotorn var tvungen att placeras inuti hjulet under dess axel, vilket gjorde att strukturen blev stabil på grund av att masscentrum skiftades ned. Vridmoment kan överföras från motorn till hjulet genom en växel eller friktionstransmission. Denna version av ballongtåget kunde teoretiskt nå hastigheter på upp till 300 km/h och ta ombord upp till 110 passagerare. Just denna version överträffade konventionella tåg i hastighet, och passagerarflygplan i fråga om bärkapacitet [1] .
Projektet fick statligt stöd 1929. Vid den tiden byggde Yarmolchuk, med hjälp av specialister från Moskvainstitutet för transportingenjörer från Folkets kommissariat för utbildning i RSFSR, en modell av ett SHELT med en urverksbil. Upplägget visades för företrädare för Folkets kommissariat för järnvägar (NKPS). Den löpande bilen på halvklotformade hjul rörde sig ganska snabbt längs brickan som låg på laboratoriets golv. Efter det intryck som gjorts godkändes fortsatt arbete med ämnet. Efter att ha testat layouten skapade NKPS en speciell organisation för utvecklingen av Yarmolchuks projekt - Bureau of Experimental Construction of High-Speed Transport (BOSST). Hon fick i uppdrag att skapa ett fullfjädrat projekt av SHELT-systemet, och sedan en mer seriös prototyp (en reducerad prototyp av en sådan linje) [1] .
Projektet utvecklades fram till tidig vår 1931. Vidare granskades dokumentationen av ledningen för Sovjetunionen, och även senare beordrade NKPS att fortsätta med byggandet av ett mock-up-system, för vilket medel tilldelades till ett belopp av 1 miljon rubel och en plats i området av Severyanin- plattformen , som vid den tiden ännu inte var i Moskva [1] .
Förutom godkännandet av de nämnda avdelningarna fick Yarmolchuks idéer under våren 1931 stöd från den sovjetiska pressen. De publicerade artiklarna lyfte fram fördelarna med SHELT, inklusive en ökning av rörelsehastigheten, för passagerartåg med en faktor på fem till sex, och en trettiofaldig ökning förutspåddes för godståg [1] .
År 1931 utfördes arbeten främst med anläggande av ett försöksspår. Projektet involverade 89 personer som, för att spara tid och med tanke på problem med mat, planterade en grönsaksträdgård med en yta på cirka 15 hektar på soptippens territorium. För att spara pengar och tid bestämdes försöksvägen att vara gjord av trä. I hjärtat av brickan fanns en träram, på vilken vägbädden av brädor sedan fästes. Ovanför duken på U-formade stöd hängdes ett kontaktnätverk, monterat inte från ledningar, utan från rör. Vi försökte två alternativ för placeringen av rören: med placeringen av ett rör under själva stödet och de nedre två andra rören, samt med placeringen av alla tre rören på samma nivå. Det fanns en liten elektrisk transformatorstation ansluten till rör [1] nära den 3 km långa sträckan .
Allt eftersom projektet fortskred och bevakades i pressen framfördes åsikter från några experter om projektets eventuella brister. I synnerhet fanns det problem med monetära kostnader, liksom tekniska svårigheter. Ändå beslutade de ansvariga personerna att kontrollera prognoserna i praktiken och stoppade inte bygget. Banan stod klar vid årsskiftet 1931 och 1932. I april 1932 stod även den första ballongbilen [1] klar .
Experimentbilen var en cylindrisk struktur med en kåpa i huvudet. Bilen hade en längd på ca 6 m med en diameter på 0,8 m. Den hade två hjul med en diameter på mer än 1 m, det ena fram och det andra bak. De stympade sfärerna på hjulen stack ut avsevärt från bilens kaross, vilket skapade den nödvändiga gyroskopiska effekten för att hålla bilen från att stanna. Trefasiga elmotorer var placerade inuti hjulen. För att säkerställa strömupptagningen tillhandahölls en vagn som rör sig längs kontaktnätet och kopplas till bilen med en kabel och elkablar. För att få plats med testbilen fanns dörrar och fönster. Till hösten byggdes ytterligare fyra vagnar, varefter det blev möjligt att testa hela tåget. Ballongtåget kunde accelerera till 70 km/h. Förhoppningar om en gyroskopisk effekt var berättigade - tåget passerade kurvor med en liten avvikelse åt sidan, men tenderade inte att välta [1] .
Vid de första testskederna körde tåget utan last. När stabiliteten bekräftades började bilarna lastas både med ballast och testpassagerare. Max två personer fick plats i en bil, och liggande, så madrasser lades på golvet [1] .
En av testarna kom ihåg [5] :
När jag klättrade upp i det smala släpet plågades jag av tvivel. Det verkade för mig att tåget i hög hastighet skulle hoppa från brickan, se till att välta. Inget sådant hände. Försiktigt, lätt svajande, utan det vanliga järnslamrandet av hjul, svalde tåget utrymme. I kurvor lutade den sig automatiskt och höll balansen, som en cykel.
År 1933 ägnade tidningen Ogonyok en kort artikel åt detta projekt [4] .
Boltåg
(20 oktober 1933)
Redan 1924 kom montören av Kursk-vägen, N. G. Yarmolchuk, tanken på att tillämpa den sfäriska principen om rörelse i transporter. Han föreställde sig vagt att det skulle vara en boll, en ihålig boll, inuti vilken det finns mekanismer, nödvändiga enheter, människor. Till en början var därför bolltransport en helt utopisk idé. Fem år har gått. Den tidigare montören var redan student, han studerade vid Moskvas högre tekniska skola och sedan vid MPEI , och 1929 hade idén om boll-elektro-bricka-transport mognat helt. Den cylindriska bilen har två stödpunkter i två kulor placerade under bilen framför och bakom. Utvecklar kolossal hastighet - upp till 250-300 kilometer i timmen - bilarna är inte rädda för plötsliga profilförändringar på vägen: " roly-poly ", tvångsdumpad, tar omedelbart sin vanliga position, så snart den yttre kraften elimineras.
Efter uppfinnarens rapport skapades en speciell byrå med en stab av specialister i SRT . Tillhandahöll ett stort, speciellt inhägnat fält för experimentellt arbete. Släppte en miljon rubel. En gård har skapats, en stor trädgård på 15 hektar har planterats, här växer kål, morötter, potatis ... Varför kål? Varför en trädgård? Den sovjetiske uppfinnaren och alla hans assistenter borde inte sakna något. Låt dem arbeta utan främmande bekymmer.
89 personer - ingenjörer, tekniker, montörer, snickare, låssmeder - bygger en experimentbricka av trä, de bygger en experimentell ring 3 kilometer lång, de förbereder modeller av bilar, en liten elektrisk transformatorstation. Och nu, 1933, har Yarmolchuks glada tanke testats och praktiskt taget bekräftats.
Du kan klättra in i en liten plåtbil. Att ljuga kommer du att passa in i det. För enkelhetens skull placeras en mjuk madrass inuti leksaksbilen. Du springer inte i en rak linje, utan i en cirkel. Bilen lutar lite och rätar upp igen: "roly-poly" motverkar centrifugalelementen.
Om leksaksplåtvagnar rusar längs den enklaste träbrickan med en hastighet av 70 km i timmen, kommer ett riktigt operativt tåg verkligen att uppnå en hastighet på trehundra kilometer.
Idén med uppfinningen har redan testats på en experimentell laboratoriering. Folkkommissariernas råd beordrade Folkets kommissariat för järnvägar att bygga en experimentell operativ väg enligt kamrat Yarmolchuks system i år - en väg med en längd på 20-25 km .
Detta är den vanliga inställningen till uppfinningar som för mänsklig kultur framåt i ett land som bygger socialism .
Sedan testerna av SHELT började på hösten (1932) avslöjades snart bristerna i systemet. Snö och is behövde ständigt röjas bort från spåret, eftersom de i hög grad störde driften av tågets underrede. Dessutom var det tydligt att för den fullständiga implementeringen av SHELT var det nödvändigt att skapa rännanaloger av växlar . BOSST-specialister var engagerade i olika tester fram till sommaren 1933, samtidigt som de arbetade igenom nya problem [1] .
Efter genomförda tester överlämnades projektdokumentationen inklusive testrapporten till ett särskilt expertråd. Kommissionen, ledd av S. A. Chaplygin , baserat på resultaten av övervägande av dokumenten, fattade ett positivt beslut (inga allvarliga problem hittades i projektet). Det rekommenderades att börja bygga de första fullfjädrade SHELT-spåren [1] .
Sommaren 1933 hade Yarmolchuk och hans kollegor utvecklat projekt för fullstora tåg. Den rullande materielen var tänkt att byggas i två dimensioner, som fick kodnamnen "medium" och "normal". Den första av dem var tänkt att användas för att skapa ett experimentellt tåg som kunde testas och sedan användas på riktiga linjer. I det här fallet nådde hjulens diameter 2 m, och bilens passagerarkapacitet var 82 platser. Den uppskattade hastigheten för den "genomsnittliga" storleken var 180 km/h. Sådana bilar skulle sättas ihop till trevagnståg och köras på förortslinjer [1] .
Ett mer seriöst alternativ var ett "normalt" spårviddståg. I det här fallet nådde hjulens diameter 3,7 m, bilens passagerarkapacitet var cirka 100 platser; den beräknade hastigheten nådde 300 km/h. Förutom konventionella bromsar var det meningen att den skulle använda aerodynamiska bromsar (med användning av rörliga plattor på bilarnas ytor, som förs fram över det mötande luftflödet). Enligt vissa beräkningar gjorda i BOSST skulle en linje med tåg och/eller SHELT-vagnar av "normal" storlek kunna transportera befolkningen i en liten stad på några dagar [1] .
Den 13 augusti 1933 gav Folkkommissariernas råd NKPS i uppdrag att bygga den första fullvärdiga SHELT-linjen. Versioner av rutterna Moskva - Noginsk och Moskva -Zvenigorod övervägdes ; efter att ha analyserat omständigheterna beslutades det att ge företräde åt den första versionen. Linjen var tänkt att starta i Izmailovo, eftersom passagerare i det här fallet kunde ta sig till platsen för transfer till ballongtåget med spårvagn eller tunnelbana. Pressen började återigen skriva om utsikterna för en ny byggnad [1] .
Men innan byggstart kontrollerade specialisterna projektet på nytt och kom fram till att det fanns allvarliga brister i den föreslagna transporten. Detta ledde till vägran att börja bygga [1] .
För det första kan trafiksäkerhetsproblem uppstå, som redan var fallet vid tester, i närvaro av snö och is. När tåget nått maxhastigheten kunde det gå vilse, vilket i sin tur kunde leda till många offer [1] .
För det andra fanns det farhågor om att sträckan skulle vara ekonomiskt olönsam. Kostnaderna för att skapa linjen skulle bli betydande, och återbetalningen, med hänsyn till kostnaderna för efterföljande underhåll, var ifrågasatt [1] .
För det tredje kallades vissa designsvårigheter. Som nämnts ovan var det ursprungligen förväntat att läggningen av spåret skulle bli lättare jämfört med järnvägsspåret; Men även i detta fall uppstod svårigheter, och etableringen av produktionen av armerade betongbrickor krävde en allvarlig insats av ytterligare produktion. För konstruktionen av den rullande materielen krävdes motorer med lämplig effekt, som antingen inte var tillgängliga eller var för dyra. Resursen för gummibeläggningen av hjulen på kulvagnar var också tveksam [1] .
Som ett resultat av detta beslutades att inte fortsätta arbetet med projektet. Pressen slutade skriva artiklar; försöksvägen demonterades. Data om ytterligare åtgärder med det byggda kultåget med fem vagnar saknas praktiskt taget (efter 1934 nämns det inte i källorna) [1] .
Yarmolchuk fortsatte att arbeta med lovande transportsätt, och några av hans utvecklingar fick praktisk tillämpning. På eget initiativ utvecklade han idén om SHELT, det sista omnämnandet av detta finns i slutet av 1970-talet [1] .
På 1950-talet ledde Yarmolchuk en krets av unga designers vid Bauman House of Pioneers i Moskva, som utvecklade en universell modell av ett ballongtåg för att köra på vägar med vilken yta som helst. Verket presenterades på World Festival of Youth and Students i Moskva [6] .
Han försökte igen att intressera specialister och försökte till och med få ett möte med A. N. Kosygin , men han lyckades inte. Yarmolchuk levde till 1978, och efter hans avgång upphörde arbetet i denna riktning [1] .
Den sovjetiske science fiction-författaren G. S. Martynov beskrev i romanen " Gianea " (upplagan 1965) "sharekarna" - ett bollexpresståg. Så här skulle ett ballongtåg se ut i industriell drift. De viktigaste skillnaderna från den verkliga prototypen: varje Sharex-bil är på flera bollar, och överfarten (rännvägen) har inte en kontinuerlig ränna, utan består av två körfält längs vilka bollarna rullar. Sharex drivs trådlöst (som all fiktiv landtransport i romanen), med hjälp av ett externt energifält. Hastigheten på sträckan är 610 km/h [7] .