понедельник, 27 июня 2016 г.

Сверхскоростные поезда и транспорт по версии 1975 года (кн."Зодчие 21 века")

Поезда, мчащиеся не по рельсам, а по туннелю-трубе.

Сегодня в мире можно насчитать не так уж и много пассажирских поездов, скорость которых превышала бы 200 км/ч. (ред. - скан книги 1975 г) Между тем современные пассажирские самолеты за один час летного времени успевают пролететь почти 900 км. До сих пор не создано ни одного транспортного средства, которое могло бы в какой-то мере закрыть брешь, зияющую в диапазоне скоростей между 200 км/ч и 900 км/ч. Но именно скорости, лежащие в данном интервале, чрезвычайно важны для обеспечения бесперебойного и интенсивного движения транспорта между крупными городами. Наличие низких скоростей приведет к перегрузке транспортных магистралей, а также к увеличению времени, затрачиваемого на поездку. Использование самолетов на авиалиниях малой протяженности — нерентабельное предприятие. Более того, они лишают свободы маневрирования в воздушном пространстве аэропортов при взлете и посадке авиалайнеры, совершающие регулярные полеты на межконтинентальных авиатрассах. Экономия времени, затрачиваемого воздушными пассажирами на то, чтобы из одного города попасть в другой, крайне незначительна, поскольку аэропорты расположены, как правило, вдали от центра города.

Нет пока и наземных средств транспорта, имевших бы скорость 400—600 км/ч. Транспортных систем существует множество, но ни одну из них нельзя модернизировать или
усовершенствовать таким образом, чтобы она могла рентабельно работать на этих скоростях. Если специалисты хотят ликвидировать существующее здесь «белое пятно», им следует изобрести что-то совершенно новое. Но это — вопрос, с одной стороны, времени, поскольку технология, которую необходимо внедрить, не появляется так сразу; с другой — денег, ибо создание новой международной транспортной сети требует таких финансовых средств, которые ни одно государство не в состоянии предоставить в течение не столь продолжительного периода времени, исчисляемого несколькими годами. Однако поезда образца 1975 г., скорость которых невелика и которые частично курсируют — особенно в Европе — по рельсовому пути, проложенному еще в прошлом веке, приводят к образованию пробок на многих участках железных дорог. В таких случаях реальную помощь следует ожидать лишь от принятия весьма срочных мер. Следовательно, здесь никак не обойтись без того, чтобы на ближайшие 10—20 лет найти какое-то временное техническое решение.

Железные дороги многих стран мира всячески рекламируют сверхскоростные поезда в качестве исключительного достижения науки и техники. Разумеется, это правильно в отношении рельсового железнодорожного транспорта, поскольку более или менее надежно колеса могут катиться по рельсам со скоростью не более 400 км/ч. Это — предел технических возможностей колесного рельсового транспорта. Граница рентабельности же существенно ниже. Вряд ли будут созданы поезда, которые можно было бы рентабельно эксплуатировать на скоростях, превышающих 300 км/ч. Здесь не поможет ни укрепление (бетонирование) нижнего строения железнодорожного пути, ни широкое использование пружинящих резиновых подкладок. Не многое даст и замена двигателей, передающих усилия на колеса, газотурбинными двигателями или линейными электродвигателями. Во многих странах мира предпринимаются попытки реализовать все технические возможности, существующие в этой области. На отдельных корот-
-177-

них участках дорог уже и течение нескольких лет успешно эксплуатируются сверхскоростные поезда. Новинки также не заставят себя долго ждать (см. ил. 83—85 и табл. 1).

Два обстоятельства препятствуют широкому распространению сверхскоростных поездов. Во-первых, нельзя обеспечить достаточную безопасность их эксплуатации на обычном железнодорожном пути. Во-вторых, по мере увеличения скорости возрастают потери на трении и значительно быстрее изнашиваются колеса и рельсы. Идеальным можно считать тот случай, когда транспортное средство, идущее со сверхвысокой скоростью, совершенно не касалось бы транспортного пути. Инженеры разработали две системы, которые позволяют делать это. В обоих случаях поезд двигается на «подушке», в первом — на воздушной, во втором — на магнитной.

Принцип воздушной подушки объяснить довольно просто. Возьмите коробочку из-под спичек, прорежьте в ее дне отверстие, равное примерно 1/3 площади дна. Положите коробочку на ровную поверхность вверх дном и через отверстие в нем начните задувать воздух. Коробочка приподнимется над столом и будет парить на воздушной подушке. Построить транспортное средство такого типа не представляет трудностей. Но система обладает и весьма серьезным недостатком. Вы уже смогли заметить, что в опыте со спичечной коробкой вам не хватало дыхания. Обеспечение большой по своим размерам воздушной подушки постоянно требует высоких затрат энергии. Далее, вы не могли не обратить внимания на тот факт, что процесс создания воздушной «подушечки» в вашем опыте был отнюдь не бесшумным. Соответственно возрастает уровень шумов при проведении экспериментов с опытным образцом транспортного средства, весящего 100 т. Для человеческого уха это окажется далеко не приятным ощущением.

Того и другого недостатка нет у магнитной подушки, или магнитной подвески. Зато решить техническую задачу здесь намного сложнее. Магниты могут взаимно притягиваться или отталкиваться. Все зависит в данном случае от их расположения по отношению друг к другу. Конструкторы и инженеры используют оба эффекта при создании транспортных средств на магнитной подвеске. В одном случае оно как бы парит над ведущим рельсом, в другом - висит под ним. Чтобы транспортное средство шло точно по предназначенной ему колее, сильные магниты создают аналогичные «подушки» и по сторонам. Конструкторам пришлось поломать себе голову над тем, как обеспечить необходимый зазор между вагоном и путевым устройством, ведь его размер не должен превышать 15 мм. Отнюдь не легко создать систему прецизионного регулирования, которая позволяла бы точно соблюдать это расстояние при столь высоких скоростях. К тому же строительство путевого устройства для транспортного средства на магнитной подвеске обходится дороже, чем прокладка дорог для транспорта, использующего воздушную подушку. Однако эксплуатационные расходы в первом случае намного ниже,
-179-

что делает эти средства более конкурентоспособными. В длительной перспективе принцип магнитной подвески утвердит свое превосходство в этой области. На илл. 86—92 изображены прототипы транспортных средств, относящихся к той и другой системам.

Американские и западногерманские инженеры в самое последнее время разработали в чертежах систему электродинамической подвески, от которой ожидают многого. Она позволяет, в частности, без особых усилий поднимать поезд на высоту 10, 20 и даже 30 см над ведущим рельсом. Объяснение того, как функционирует эта система, заставляет меня вновь, правда ненадолго, коснуться принципа магнитной подушки. Надо иметь в виду следующее обстоятельство. Магнит может притягивать к себе любой кусок железа. Отталкиваться же он в состоянии только от другого магнита. Вот почему любое транспортное средство, имеющее на борту сильные электромагниты, следует использовать на путях, сконструированных как электромагнит. Только таким образом можно заставить его парить в воздухе. При использовании электродинамического метода достижение такого эффекта происходит иначе. На электродинамических поездах предполагается установить настолько мощные магнитные катушки, что их магнитные силовые линии при движении поезда по рельсам из любого металла будут индуцировать в них сильные вихревые токи.

Специалисты поймут, в чем здесь дело. Рядовому читателю в порядке исключения придется поверить мне на слово, что именно поэтому рельсы будут вести себя как сильные магниты в момент прохождения по ним поезда. По этой причине они будут сильно отталкивать магнитные его катушки, в результате чего он будет как бы парить. Такого эффекта можно достичь лишь в том случае*. если в электромагните будет течь огромной силы ток, что грозит перегревом конструкции поезда. Вот здесь-то инженерам пригодился тот самый «трюк», который нашел применение при разработке систем снабжения электроэнергией крупных городских или промышленных агломераций. Они намереваются охлаждать проводники — с помощью жидкого гелия — до температуры — 269° С, т. е. создать эффект сверхпроводимости. Поскольку всякое электрическое сопротивление исчезнет, можно будет в процессе движения даже замыкать магнитные катушки накоротко. Ток будет непрерывно циркулировать по замк-
-182-

нутому контуру. Надобность в подведении тока извне отпадет.

Проще метод электродинамической подвески не объяснишь. Но ведь недаром же работали целые штабы ученых из многих концернов-гигантов над решением этой проблемы. Остается лишь сказать: то, что создано в тиши конструкторских бюро и в какой-то мере апробировано,—настоящее чудо (см. ил. 93)!

Это — самое современное сверхскоростное транспортное средство, использующее принцип магнитной подушки. Самое интересное здесь в том, что ему подойдут и самые обычные железнодорожные пути. Правда, по ним оно может передвигаться с обычной для железных дорог скоростью, а не со скоростью 500 км/ч. Конструкторы зло превратили в добро. Электродинамическая подвеска функционирует на средних и высоких скоростях: трогание с места и остановка должны происходить с использованием обычных колесных пар, которые, подобно шасси самолетов, будут убираться внутрь.

Почему бы не использовать это средство на существующей сети железных дорог? Ведь это позволило бы постепенно вводить в строй новые, весьма дорогостоящие участки дорог и не ограничиваться эксплуатацией не менее дорогостоящих поездов на линиях небольшой протяженности. Важно при этом, чтобы новое средство транспорта не использовалось только в какой-либо одной стране, чтобы государственные границы не стали препятствием на пути международных сообщений. Поэтому новая система может выйти на международную арену только в том случае, если появится возможность использовать существующую сеть железных дорог многих стран. В табл. 2 дан сводный перечень проектов подвесных дорог (на воздушной подушке, магнитной подвеске или с использованием электродинамического принципа), разрабатываемых отдельными странами.

Сейчас на частных и государственных испытательных участках проходят проверку опытные образцы этой техники. Осуществляется техническая доводка разработанных конструкций, по завершении которой ее можно будет уже внедрять в систему регулярного железнодорожного движения. Вот этого момента с нетерпением ожидают отдельные фирмы и группы фирм, вложивших в разработку этих проектов немалые средства в надежде на большой «гешефт» в будущем. Только после этого проекты перекочуют с письменных столов национальных министерств, выдавших зака-
-184-

зы на проведение этих работ и активно субсидировавших их, на рабочие столы тех политических руководителей, которые несут ответственность за обеспечение международного сотрудничества.

Какой же системе отдадут предпочтение в Европе: французской, английской или западногерманской? Все их одновременно не построишь. Или, может быть, каждая страна предпочтет создать свою собственную сеть дорог, используя разработки национальных промышленных фирм? В таком случае будущим пассажирам придется на границе делать пересадки, что сведет на нет тот выигрыш времени, который даст внедрение этой весьма дорогостоящей транспортной системы. Специалисты до сих пор не могут прийти в себя от принятия в прошлом неразумного решения о внедрении трех различающихся между собой стандартов чернобелого телевидения и двух совершенно различных систем цветного. Вряд ли они теперь доверят политикам решение вопросов, связанных с созданием единой европейской системы международного скоростного железнодорожного сообщения. Но пока по этим вопросам не достигнуто никакой договоренности.

В настоящее время многие страны параллельно разрабатывают свои собственные, в высшей степени дорогостоящие проекты. В 1972 г. западногерманский министр транспорта Лебер в одном из данных им интервью по этому поводу заявил совершенно беспечно: «Технические разработки не являются предметом государственных договоров. Здесь большую роль играет своего рода конкуренция идей. И пусть она принесет те деньги, которых она стоит». Действительно, подобная конкуренция идей могла бы принести пользу, если бы по завершении «соревнования» политики проявили готовность отдать свои голоса действительному победителю, а не собственному «любимому чаду». К сожалению, этого до сих пор в истории не было, по меньшей мере в европейской истории. Ведь помимо телевидения конкуренция идей была и в строительстве атомных электростанций. И к чему она привела? К появлению в Англии, Франции и ФРГ АЭС, которые никак не согласуются между собой по своим техническим характеристикам. Эксперты по проблемам транспорта, вероятно, помнят ту неразбериху, которую в недавнем прошлом вызвало на запад-
-188-
ноевропейских железных дорогах внедрение в отдельных странах различных типов электровозов, а тем самым и систем контактной сети.

Не отличаются однообразием и двигатели, используемые на подвижном составе железных дорог разных стран. Впрочем, с ними возникнет гораздо меньше проблем, чем с различиями в ширине колеи и конструкции рельсов. Ведь сейчас по одним и тем же железнодорожным путям ходят и старички паровозы, и электровозы, и тепловозы. В принципе и на железных дорогах будущего станут встречаться поезда, которые будут приводиться в движение различными двигателями. Разумеется, тяговые двигатели — они передают тяговые усилия на колесные пары — не подойдут для поездов на воздушной подушке или магнитной подвеске. О какой же технике пойдет в таком случае разговор?

Свою благосклонность конструкторы отдадут линейному электродвигателю, который можно представить себе как развернутый электромотор. У обычного электромотора есть вращающаяся часть — ротор и охватывающий его неподвижный статор. Здесь же статор как бы развернут и вытянут. Ротор же превращен в некое подобие бегунка, перемещающегося вдоль этой направляющей под воздействием магнитного поля. Если мы теперь заменим понятия «статор» и «ротор», соответственно, на «рельсы» и «поезд», то получим конкретное представление о принципе движения поезда с линейным электродвигателем. Поскольку в таком двигателе нет подвижных частей или деталей, разумеется, кроме самого поезда, он надежен в работе, требует незначительного ухода за собой и ко всему прочему работает почти бесшумно.

Единственной альтернативой ему может стать газовая турбина, т. е. обыкновенный авиационный реактивный двигатель. На ил. 92а и 92б изображен сверхскоростной поезд на воздушной подушке, оснащенный двигателем на реактивной тяге. Естественно, что такой двигатель далеко не безобидная «штучка». По этой причине вокзалы придется строить с таким расчетом, чтобы при отходе поезда газы, выходящие из сопла двигателя моторного вагона, случайно не сбросили пассажиров с перрона. Кроме того, нам хорошо известен шум авиационных турбореактивных двигателей. Поэтому вряд ли можно считать большим достижением уста-

-190-
новку такого двигателя на наземном транспортном средстве. Упомянем еще, кстати, о выбросе в атмосферу отработанных газов.

Когда можно ожидать появления этих новейших, сверхскоростных средств сообщения? Если не иметь в виду существующие испытательные участки монорельсовых дорог, протяженность которых весьма незначительна, то ждать нам придется еще довольно долго. В техническом отношении новая транспортная система может оказаться вполне зрелой. Но этого для ее практического внедрения еще недостаточно. Она должна быть еще и рентабельной. Последнее же означает, что стоимость проезда в таком поезде не может быть существенно выше стоимости проезда в обычном вагоне первого класса скорого поезда. Только существование значительного потока пассажиров позволит установить столь низкие цены на проезд в новом скоростном виде транспорта. Его рентабельность, согласно расчетам, обеспечивается перевозкой на том или ином участке от 3 тыс. до 6 тыс. пассажиров в день в каждом направлении. На земле имеется мало мест, где поток пассажиров был бы столь плотным. К их числу относятся восточное побережье японского острова Хонсю, страны Центральной Европы и северо-восточный коридор США. Следует предположить, что в ближайшие два десятилетия поезда на воздушной подушке и магнитной подвеске появятся только в названных выше регионах.

Как я уже сказал, экономически эффективно новое средство транспорта будет работать, если его услугами воспользуются от 3 тыс. до 6 тыс. человек в день. Интервал в численности перевозимых пассажиров довольно велик. Это объясняется тем, что при относительно небольшом числе пассажиров здесь можно существенно увеличить грузовые перевозки. Надо ведь иметь в виду, что в перспективе возрастут не только пассажирские перевозки. Поэтому нельзя удивляться тому, если специалистам по транспортным проблемам, занятым в промышленности, удастся создать новое средство транспорта, предназначенное исключительно для перевозки грузов. В специально оборудованных грузовых поездах целесообразно перевозить ценные грузы, такие, как, например, мебель, различного рода машины, автомобили и пищевые продукты. Иное дело — массовые грузы, перевозимые обычно навалом: каменный уголь, руда, щебень, песок и т. д. Очень
-192-
часто расходы по перевозке этих грузов составляют более половины их рыночной цены. До сих пор не создано такого транспортного средства, которое позволило бы повысить экономическую эффективность подобных перевозок на большие расстояния. Но работы по его созданию ведутся. Так, в ФРГ пять промышленных компаний и исследовательский институт объединили свои усилия, направленные на создание «скоростных грузовых поездов ленточного типа» (группа «ASBZ»). Модель такого поезда уже построена (см. ил. 93). Грузовой вагон-тележка в общем напоминает удлиненный лотковый контейнер, поставленный на самые обычные железнодорожные колесные пары. Передвигаться вагоны-тележки будут по подвесным рельсам с помощью линейного электромотора. Скорость грузового поезда сравнительно низка, всего 72—95 км/ч. Впрочем, более высокая скорость здесь и не нужна, поскольку перевозятся массовые грузы, а не вечно спешащие пассажиры. В то же время при значительной длине вагона вместимость его велика. Один погонный метр контейнера вмещает 1650 кг навалочного груза. Из отдельных вагонов (длина 84 м) конструкторы планируют составлять поезда протяженностью от 693 до 412 м. Практически каждую минуту можно будет отправлять в путь укороченный, а каждые три минуты — длинный состав. Такая организация службы движения даст возможность по одной железнодорожной ветке ежечасно доставлять в пункт назначения от 35 тыс. до 80 тыс. т груза. Разумеется, колоссальные количества насыпного груза нельзя будет нагружать или разгружать при помощи традиционной лопаты. Для этих целей предполагается построить погрузочно-разгрузочные бункеры.

Загрузка поезда станет осуществляться сверху. После прибытия на станцию назначения он быстро разгружается: боковые стенки вагонов раздвигаются и груз под действием силы тяжести просто высыпается в приемный бункер. Грузовые тележки-вагоны будут курсировать в полностью автоматическом режиме, без какого-либо сопровождающего персонала. Такого рода поезда предназначены специально для того, чтобы обеспечить удобную связь между районами добычи сырья и нередко удаленными от них на тысячи километров зонами промышленного использования этого сырья. Очень выгодной оказалась в этом отношении подвесная дорога, поскольку ее можно без особо больших дополнительных затрат прокладывать и в пустынях и в болотистых местностях. Не являются препятствием для нее и реки. Без особого труда такое транспортное средство преодолевает довольно крупные подъемы и уклоны. Следующий пример позволяет наглядно представлять тот полезный эффект, который следует ожидать от
-194-
широкого применения грузовых поездов типа «ASBZ». По сравнению с традиционными грузовыми перевозками использование грузовых поездов нового типа на участке протяженностью 100 км при годовом грузообороте в 40 млн. т навалочного груза дает возможность ежегодно экономить 21,6 млн. марок*.

Сделав небольшое отступление от основной темы, еще раз вернемся к проблемам пассажирских перевозок. Поезда на воздушной подушке и магнитной подвеске проходят все еще стадию испытаний. Кроме как на испытательных участках, их нигде больше не увидишь. И вместе с тем на свет появляется следующее поколение поездов: трубопоезда. По данным табл. 3 можно видеть, в каком направлении идут работы в этой области. Более подробно я остановлюсь на проекте Ренсельского политехнического института (США), который нашел широкий отклик в международных кругах специалистов, и проекте Института Лайнга, весьма примечательном во многих отношениях. Работа над большинством остальных проектов вряд ли будет продолжена, поскольку при значительно больших затратах их реализация не дает существенного выигрыша в сравнении с поездами на магнитной подвеске, уже прошедшими стадию опробования. Что касается двух упомянутых моделей (максимальная скорость около 1000 км/ч), то они весьма и весьма отличаются от всех остальных наземных средств транспорта.

Автор американского проекта Джозеф Ф. Фоа предлагает строить такие поезда, которые бы перевозили пассажиров, мчась с громадной скоростью в воздушной среде гигантских труб, проложенных в земле (см. ил. 94 и 95).







В движение поезд приводится очень просто: тягу создает пропеллер, который гонит воздух вдоль поезда назад. Наиболее эффективным для этого вида транспорта оказывается «криптостатический» двигатель. Основную деталь его лишь с большой натяжкой можно назвать пропеллером, ибо лопастей воздушного винта, сделанных из твердых конструкционных материалов, здесь просто-напросто нет. Их функции выполняют вихревые воздушные поверхности. Управление поездом, мчащимся по подземной трубе, также сравнительно просто. При больших скоростях потоки воздуха, обтекающие поезд со всех сторон, образуют воздушную подушку, которая не позволяет ему касаться стен туннеля. Узкие несущие поверхности, устанавливаемые в верхней и нижней частях вагона, существенно увеличивают этот эффект.
-197-

Чтобы остановить поезд, машинисту достаточно выключить двигатель. Подобно поршню в цилиндре, поезд сжимает слои воздуха, находящиеся перед ним. Пройдет еще немного времени — и сопротивление воздуха заставит его остановиться. До сих пор, однако, не решена еще проблема подвода энергии к двигателю. Поскольку при своем движении поезд ни одной своей стороной не касается стен туннеля-трубы и, кроме того, в зависимости от скорости движения под разным углом наклона входит в поворот, обеспечение двигателя электроэнергией с помощью рельсов или верхнего контактного провода полностью исключено. Можно было бы установить на его борту емкость для жидкого топлива. С технической точки зрения это сделать совсем не сложно. Однако выхлопные газы, которые дает любой двигатель внутреннего сгорания, исключительно быстро отравят атмосферу в туннеле-трубе. Единственно возможный путь решения проблемы — передача энергии с помощью микроволн, которые, подобно радиоволнам, будут свободно распространяться внутри трубы и попадать на принимающую антенну, установленную на поезде. Разработок подобной системы на свете пока не существует. В общем и целом достоинствами американского проекта являются: высокая надежность, относительно невысокая стоимость устанавливаемого оборудования, высокая скорость сообщения при плавном ходе и низкий уровень эксплуатационных расходов.

Совершенно иной принцип положен в основу проекта трубо-поезда, разрабатываемого Институтом Лайнга. Принципиальное отличие заключается в том, что туннель-труба заполняется здесь не атмосферным воздухом, а сильно разреженными водяными парами. Давление внутри туннеля составляет всего 1/60 атмосферного давления. Столь разреженной атмосфера Земли бывает на высоте 45 км. В силу этого поезду практически не нужно преодолевать сопротивления воздуха. При высоких скоростях данное обстоятельство позволяет экономить большое количество энергии: надо иметь в виду, что при нормальном атмосферном давлении увеличение скорости движения вдвое требует возрастания мощности тяговых двигателей в восемь раз!

Но почему в таком случае изобретатель предлагает использовать сильно разреженный и насыщенный водяной пар, а не просто атмосферный воздух? Он объясняет это тем, что в атмосфере разреженного водяного пара скорость распространения звука на 1/3 выше, чем в воздухе. «По этой причине,— объясняет Н. Лайнг,— поезд может развить гораздо более высокую скорость, не преодолевая со страшным грохотом звукового барьера». Само собой разумеется, что в практически пустой трубе не может идти никакой речи об использовании принципа воздушной подушки. Поэтому поезд Лайнга не может обойтись без рельсового пути. Проект предусматривает, что он будет скользить по полому хромированному рельсу, опираясь на него с помощью специальных скобообразных захватов (см. ил. 96).

сильно разряженные водяные пары - более высокая скорость гиперпоезда


Для того чтобы не
-199-

возникало чересчур большого трения, изобретательный физик и здесь предложил нечто необычное: направляющие «башмаки» будут скользить на водяной подушке, совершенно не касаясь направляющего рельса.

Новые подшипники жидкостного трения обладают удивительными свойствами. Суммарные потери на трение шести таких подшипников, на которых с громадной скоростью —750 км/ч — будет нестись 300-тонный поезд Лайнга, едва ли превысят потери от сопротивления движению сильно разреженной пароводяной атмосферы! Импульсный поезд западногерманского изобретателя, набравший скорость 100 км/ч, в состоянии без дополнительных затрат энергии, т. е. с выключенным двигателем, пробежать, не останавливаясь, 1200 км. Самолет такого же веса, летящий на высоте 3500 м над уровнем моря, вынужден преодолевать такое сопротивление воздуха, величина которого в 30 раз превышает суммарное сопротивление трения подшипников, а также встречного потока разреженных водяных паров в транспортной системе Лайнга. Естественно, ему приходится тратить на это в 30 раз больше энергии.

Еще более необычно выглядит двигатель этого сверхскоростного средства транспорта. Выше я уже говорил о том, что линейный электродвигатель — это в принципе не что иное, как самый обычный электромотор с развернутой обмоткой. То же самое Лайнг сделал и с водяной турбиной, рабочий орган которой — ротор — приводится в движение водяными струями, поступающими через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора. Эти самые лопатки изобретатель установил линейно вдоль всей нижней части корпуса своего поезда. Направляющие сопла, через которые поступает вода под давлением, устанавливаются жестко на донной стенке туннеля-трубы. Впрочем, их устанавливают не по всей его длине, а лишь начиная с 7-го километра после каждой станции. Мощные струи воды приводят поезд в движение. Вода стекает вниз, в водосборник, откуда откачивается для повторного использования.

Создается впечатление, что все описанное выше — громадная детская игрушка. Однако видимость обманчива. Речь здесь идет о «развернутом» линейном варианте полностью оправдавшей себя
-200-
на практике турбины Пелтона, о двигателе, обладающем на сегодняшний день самым высоким к. п. д. Он позволяет полезно использовать почти 95% энергии водяной струи! Разумеется, чтобы получить эту водяную струю, надо затратить энергию, а электромоторы и насосы работают не так эффективно. Но в общем и целом затраты энергии на ускорение поезда Лайнга крайне низки.

Привлекают в проекте Лайнга не только незначительное встречное сопротивление и низкий уровень затрат энергии на приведение поезда в движение. Самое главное здесь еще впереди. В проекте Фоа не предусмотрено использование громадных количеств энергии, которые выделяются при торможении мчащегося с громадной скоростью поезда на подходе к станции. Они безвозвратно теряются. Иное дело поезд Лайнга. На дне туннеля-трубы перед каждой станцией прокладывается желоб, заполняемый водой. Его протяженность — около 12 км. При подходе к станции в воду опускаются из нижней части корпуса поезда водозаборные и одновременно тормозные раструбы, наклоненные вперед. По ним вода под высоким давлением поступает в специальные резервуары, заполняемые частично водой, а частично газом. Поступающая из желоба вода сильно сжимает газ, одновременно нагревая его. Это тепло отводится в латентный аккумулятор тепловой энергии (см. с. 169). Но вот кончилось время стоянки поезда, ему следует покинуть станцию. Машинист приводит в движение водяной двигатель самого поезда. Сильно сжатый газ, расширяясь, выбрасывает через сопла, установленные в конце поезда, воду — возникает реактивная тяга. В процессе расширения газ охлаждается. Но во избежание чрезмерного охлаждения он подогревается за счет тепла, накопленного латентными аккумуляторами. Таким образом, практически вся энергия, возникающая при торможении поезда, используется затем для его ускорения. Наибольший объем работы по разгону поезда выполняют сопла, установленные в туннеле сразу после конечной станции. На всем остальном пути следования они работают с меньшей нагрузкой, поскольку разгон поезда после окончания стоянки на очередной станции осуществляется с помощью установленного на нем водяного двигателя. Возможно, что на практике функционировать будет лишь часть этих сопел.

Из всего сказанного выше и сравнения поезда Лайнга с другими проектируемыми средствами транспорта можно сделать следующие выводы:
1. Если добираться из одного города в другой, находящийся от первого на расстоянии 450 км, обычными поездами дальнего следования, это займет четыре часа. Самолет позволит сократить это время до двух часов (включая путь до аэродрома в том и другом городе). Поезд на магнитной подвеске покроет это расстояние за один час и 15 минут, а поезд Лайнга — всего за 36 минут.
2. При прохождении одного и того же отрезка пути различные средства транспорта расходуют на перевозку одной тонны полезного груза следующие количества энергии (в кВт/ч электроэнергии) : самолет —332; поезд на магнитной подвеске — 200;
обычный поезд дальнего следования —22,5; поезд Лайнга —13,5.
Эта концепция нового транспортного средства, несомненно, экономически выгодна. К тому же ее реализация не внесет нежелательной дисгармонии в окружающую среду. Проект заслуживает того, чтобы на его основе человек создавал следующее — ближайшее — поколение средств сообщения. Кому захочется пересаживаться с собачьей упряжки на более дорогого осла, если ему одновременно предложат и более дешевую верховую лошадь. Одного аргумента, состоящего в том, что сейчас, мол, лошадь не нужна, а потому можно обойтись и ослом, уже недостаточно.