Ball train (más néven SHELT - golyós elektromos tálcás szállítás ) - egyfajta monorail , amelyet N. G. Yarmolchuk mérnök fejlesztett ki 1932-1933 - ban . A vonat gömb alakú kerekeken mozgott, villanymotorokkal, amelyek félkör alakú csúszdákban helyezkedtek el egy fa peron alatt (teljes körű projektben a felüljárót betonozni kellett ). A jármű koncepciójának tesztelésére 1/5-ös léptékben épített modellvonat elérte a 70 km/órás sebességet. Feltételezték, hogy a teljes léptékű tervezés akár 300 km/h sebességet is elérhet [1] .
A projektből több múzeumi kiállítás [2] , híradó [3] és a korszak irodalma [4] maradt meg .
Karrierjének legelején Yarmolchuk több évig szerelőként dolgozott a kurszki vasúton. Munkája során megismerkedett a gördülőállomány sajátosságaival, és végül arra a következtetésre jutott, hogy a vasúti közlekedés továbbfejlesztéséhez a mozgási sebesség növelése terén új koncepcióra kell áttérni. Korlátozó tényezőként Yarmolchuk leveleiben rámutatott a sínek és a kerékperemek kölcsönhatására . Véleménye szerint a gördülőállomány sebességének növekedése miatt jelentősen megnőhetnének azok az ütések, amelyek a kerékpár tengelyirányú elmozdulásakor jelentkeznek, amelyet mindkét kerék karimái korlátoznak. Ez a mozdony vagy a kocsi futóművének tönkremeneteléhez vezethet. Alternatív megoldásként azt javasolta, hogy a hagyományos, kétsínes pálya helyett kerek csúszdatálcaként fektessék le a pályát. A vonat kerekeinek megfelelő méretű labdáknak kellett lenniük, amelyek nem vezettek az előbb említett ütésekhez. Amikor a vonat haladt, a gömb alakú kerekeknek tájékozódniuk kellett, megakadályozva, hogy lemenjenek a vágányról [1] .
A SHELT első változatában a kocsiknak gömb alakúnak kellett lenniük; belül kellett elhelyezni az erőművet és a többi blokkot, valamint az utasfülkét, a karosszéria külső felületének pedig érintkeznie kellett a tálcával. A kanyarokban behajtva az autónak a megfelelő irányba kellett gurulnia a stabilitás érdekében. Erőműként villanymotorokat kellett volna használnia, amelyek lehetővé teszik a szükséges vontatási jellemzők elérését, és nem foglalnak sok helyet [1] .
A következő néhány évben Yarmolchuk a Moszkvai Állami Műszaki Egyetemen és az MPEI -n végzett , megszerezve a SHELT projekt megvalósításához szükséges ismereteket. Ezzel egyidejűleg leveleket küldött az illetékes hatóságoknak, ahol egy ilyen projekt megvalósítása mellett érvelt (különös tekintettel a sebesség jellemzőire a légi közlekedéssel való versenyig, figyelembe véve a nagyobb rakomány- és utaskapacitást). Ezenkívül Yarmolchuk rámutatott az építőanyag-megtakarításra és a pálya fektetésének technológiájának egyszerűsítésére, annak hátterében, hogy akkoriban hiányoztak a klasszikus sín-alfa rács lefektetéséhez szükséges speciális berendezések. Feltételezték, hogy a pályát vasbeton láncszemekből állítják össze, amelyeket teljesen a gyárban gyártanak [1] .
A tisztviselők azonban kezdetben nem támogatták a projektet az ellenőrzések szükségessége, valamint az új SHELT-vonalak telepítési költségei miatt [1] .
A véglegesítés során jelentős változások történtek a projekten. A gömbvasúti kocsi inkább egy klasszikus vasútra hasonlított (hosszított), de csak két kereke volt, amelyek egymás után következtek. Ez különösen a hasznos teher mennyiségének növelését tette lehetővé. Mindegyik kerék golyó alakú volt, vágott oldalakkal (néha a "gömb" kifejezést használták rá). A vágott oldalfalak helyén tengelyek és felfüggesztési elemek kerültek. A kerekeknek fémből kellett volna készülniük, és gumiréteggel voltak bevonva. A villanymotort a kerék belsejében kellett elhelyezni a tengelye alatt, ami a lefelé tolódott tömegközéppont miatt stabillá tette a szerkezetet. A nyomaték átvihető a motorról a kerékre fogaskerekes vagy súrlódó sebességváltón keresztül. A ballonvonat ezen változata elméletileg akár 300 km/h sebességet is elérhet, és akár 110 utast is felvesz. Épp ez a változat múlta felül a hagyományos vonatokat sebességben, és az utasszállító repülőgépeket teherbírásban [1] .
A projekt 1929-ben kapott állami támogatást. Abban az időben Yarmolchuk az RSFSR Oktatási Népbiztossága Moszkvai Közlekedésmérnöki Intézetének szakembereinek segítségével megépítette a SHELT modelljét egy óraszerkezetes autóval. Az elrendezést bemutatták a Vasúti Népbiztosság (NKPS) képviselőinek. A félgömb kerekeken futó autó meglehetősen gyorsan mozgott a laboratórium padlójára fektetett tálcán. A kialakult benyomást követően jóváhagyták a témával kapcsolatos további munkát. Az elrendezés tesztelése után az NKPS egy speciális szervezetet hozott létre a Yarmolchuk projektek fejlesztésére - a Nagysebességű Közlekedési Kísérleti Építési Irodát (BOSST). Azt a feladatot kapta, hogy készítse el a SHELT rendszer teljes értékű projektjét, majd egy komolyabb prototípust (egy ilyen vonal redukált prototípusát) [1] .
A projektet 1931 kora tavaszáig dolgozták ki. Ezenkívül a dokumentumokat a Szovjetunió vezetése felülvizsgálta, és még később az NKPS elrendelte egy makettrendszer kiépítését, amelyhez 1 millió rubelt és egy telephelyet különítettek el a területen. a Severyanin platformról , amely akkor még nem volt Moszkvában [1] .
Az említett osztályok jóváhagyása mellett 1931 tavaszán Jarmolcsuk elképzelései támogatást kaptak a szovjet sajtótól is. A megjelent cikkek a személyvonatok esetében ötszörösére emelték ki a SHELT előnyeit, köztük a mozgási sebesség növelését, az áruvonatok esetében pedig harmincszoros növekedést jósoltak [1] .
1931-ben főként egy kísérleti pálya lefektetésével foglalkoztak. A projektben 89 fő vett részt, akik az időmegtakarítás és az élelmiszer-problémák miatt a hulladéklerakó területén mintegy 15 hektáros veteményeskertet telepítettek. Pénz és idő megtakarítása érdekében úgy döntöttek, hogy a kísérleti útvonalat fából készítik. A tálca középpontjában egy faváz állt, amelyre azután a deszkákból álló útalapot rögzítették. Az U-alakú tartókon a vászon felett egy érintkezőhálózatot felfüggesztettek, amelyet nem vezetékekből, hanem csövekből szereltek össze. Két lehetőséget próbáltunk ki a csövek elhelyezésére: az egyik cső elhelyezésével maga a támaszték alatt és az alsó két másik cső, valamint mindhárom cső azonos szinten történő elhelyezésével. A 3 km hosszú út közelében volt egy kis elektromos alállomás , amely csövekre volt kötve [1] .
A projekt előrehaladtával és a sajtóban is megjelentek a szakértők véleményei a projekt lehetséges hiányosságairól. Különösen a monetáris költségekkel, valamint technikai nehézségekkel voltak problémák. Ennek ellenére a felelősök úgy döntöttek, hogy a gyakorlatban is ellenőrzik az előrejelzéseket, és nem állították le az építkezést. A pálya 1931 és 1932 fordulóján készült el. 1932 áprilisában elkészült az első ballonkocsi [1] is .
A kísérleti autó egy hengeres szerkezet volt, burkolattal a fejben. Az autó hossza körülbelül 6 m volt, átmérője 0,8 m. Két 1 méternél nagyobb átmérőjű kereke volt, az egyik elöl, a másik hátul. A kerekek csonka gömbjei jelentősen kilógtak az autó karosszériájából, létrehozva a szükséges giroszkópos hatást, hogy az autó ne akadjon el. A kerekek belsejében háromfázisú villanymotorok helyezkedtek el. Az áramfelvétel biztosítására egy kocsit biztosítottak, amely az érintkezési hálózaton mozog, és kábellel és tápkábelekkel csatlakozik az autóhoz. A tesztautó elhelyezéséhez ajtók és ablakok voltak. Őszre további négy kocsi készült el, ami után lehetővé vált az egész vonat tesztelése. A ballonvonat 70 km/h-ra tudott felgyorsulni. A giroszkópos hatás reményei jogosak voltak - a vonat enyhe oldalirányú eltéréssel haladt át a kanyarokban, de nem hajlamos felborulni [1] .
A tesztelés első szakaszában a vonat terhelés nélkül haladt. A stabilitás megerősítésekor az autókat elkezdték megrakni ballaszttal és tesztutasokkal. Egy autóba maximum ketten fértek be, és fekve, így a matracokat a padlóra fektették [1] .
Az egyik tesztelő így emlékezett [5] :
Amikor bemásztam a keskeny utánfutóba, kétségek gyötörtek. Nekem úgy tűnt, hogy a nagy sebességű vonatnak le kell ugrania a tálcáról, feltétlenül boruljon fel. Semmi ilyesmi nem történt. Finoman, enyhén billegve, a szokásos vascsörgés nélkül, a vonat elnyelte a teret. Az íveken automatikusan megdőlt, egyensúlyát megtartva, akár egy kerékpár.
1933- ban az Ogonyok folyóirat egy rövid cikket szentelt ennek a projektnek [4] .
Ballvonat
(1933. október 20.)
A Kurszki út szerelőjében, N. G. Jarmolcsukban már 1924-ben megszületett az ötlet, hogy a közlekedésben a gömb alakú mozgás elvét alkalmazzák. Homályosan elképzelte, hogy ez egy golyó, egy üreges labda, amiben mechanizmusok, szükséges eszközök, emberek vannak. Eleinte tehát a labdaszállítás teljesen utópisztikus ötlet volt. Öt év telt el. Az egykori szerelő már diák volt, a Moszkvai Felsőfokú Műszaki Iskolában , majd az MPEI -ben tanult , és 1929-re teljesen kiforrott a golyós-elektro-tálcás szállítás ötlete. A hengeres autónak két támasztópontja van két golyóban, amelyek az autó alatt elöl és hátul helyezkednek el. A kolosszális - akár 250-300 kilométer/órás - sebességű autók nem ijednek meg a hirtelen profilváltozásoktól az úton: a " roly-poly " kényszerledobással azonnal felveszi megszokott pozícióját, amint a külső erő megszűnik.
A feltaláló jelentése után az SRT -ben egy speciális iroda jött létre a szakemberekből álló személyzettel . Hatalmas, speciálisan bekerített terepet biztosított a kísérleti munkákhoz. Egymillió rubelt szabadított fel. Tanyát hoztak létre, hatalmas, 15 hektáros kertet telepítettek, káposzta, sárgarépa, burgonya nő itt... Miért káposzta? Miért kert? A szovjet feltalálónak és minden asszisztensének semmiben sem hiányozhat. Hagyja, hogy különös gondok nélkül dolgozzanak.
89 fő - mérnökök, technikusok, szerelők, asztalosok, lakatosok - fából készült kísérleti tálcát építenek, 3 kilométer hosszú kísérleti gyűrűt építenek, autómodelleket, kis elektromos alállomást készítenek. És most, 1933-ban Jarmolcsuk boldog gondolatát tesztelték, és gyakorlatilag megerősítették.
Be lehet mászni egy kis modell bádog autóba. Hazudsz beleférsz. A kényelem érdekében puha matracot helyeztek el a játékautó belsejében. Nem egyenes vonalban futsz, hanem körben. Az autó kissé megdől, és ismét felegyenesedik: a "roly-poly" ellensúlyozza a centrifugális elemeket.
Ha bádogjátékkocsik száguldanak végig a legegyszerűbb fatálcán 70 kilométeres óránkénti sebességgel, akkor egy igazi működő vonat valóban háromszáz kilométeres sebességet ér el.
A találmány ötletét már tesztelték egy kísérleti laboratóriumi gyűrűn. A Népbiztosok Tanácsa arra utasította a Vasutak Népbiztosságát, hogy az idén Jarmolcsuk elvtárs rendszere szerint építsen meg egy kísérleti üzemutat – egy 20-25 km hosszú utat .
Ez a szokásos hozzáállás az emberi kultúrát előrevivő találmányokhoz egy szocializmust építő országban .
Mivel a SHELT tesztelése ősszel (1932) elkezdődött, hamar kiderült a rendszer hiányosságai. A havat és a jeget folyamatosan eltakarítani kellett a vágányról, mivel ezek nagyban zavarták a vonat futóműjének működését. Ezen túlmenően egyértelmű volt, hogy a SHELT teljes megvalósításához szükség van a kitérők folyamanalógjainak létrehozására . A BOSST szakemberei 1933 nyaráig különféle tesztekkel foglalkoztak, miközben egyidejűleg a felmerülő problémákon dolgoztak [1] .
A tesztek befejezése után a projektdokumentációt a tesztjelentéssel együtt egy speciális szakértői tanácsnak adtuk át. Az S. A. Chaplygin vezette bizottság a dokumentumok vizsgálatának eredményei alapján pozitív döntést hozott (a projektben nem találtak komoly problémákat). Javasolták az első teljes értékű SHLT pályák építésének megkezdését [1] .
1933 nyarára Yarmolchuk és kollégái projekteket dolgoztak ki teljes méretű vonatokra. A gördülőállományt két dimenzióban kellett volna megépíteni, amely a "közepes" és a "normál" kódnevet kapta. Közülük az elsőt egy kísérleti vonat létrehozására szánták, amely tesztelhető, majd valódi vonalakon használható. Ebben az esetben a kerekek átmérője elérte a 2 métert, az autó utaskapacitása pedig 82 ülés volt. A becsült sebesség az „átlagos” mérethez 180 km/h volt. Az ilyen kocsikat háromkocsis vonatokká kellett volna összeszerelni, és elővárosi vonalakon üzemeltetni [1] .
Komolyabb lehetőség volt a "normál" nyomtávú vonat. Ebben az esetben a kerekek átmérője elérte a 3,7 m-t, az autó utaskapacitása körülbelül 100 ülés volt; a becsült sebesség elérte a 300 km/h-t. A hagyományos fékek mellett aerodinamikus fékeket kellett használni (az autók felületén mozgatható lemezekkel, amelyeket a szembejövő légáramban előre helyeznek). Egyes, a BOSST-ban végzett számítások szerint egy vonal „normál” méretű vonatokkal és/vagy SHELT-kocsikkal néhány nap alatt el tudná szállítani egy kisváros lakosságát [1] .
1933. augusztus 13-án a Népbiztosok Tanácsa utasította az NKPS-t az első teljes értékű SHELT vonal megépítésére. A Moszkva - Noginszk és Moszkva- Zvenigorod útvonal változatait mérlegelték ; a körülmények elemzése után úgy döntöttek, hogy az első változatot részesítik előnyben. A vonalnak Izmailovoból kellett volna indulnia, mivel ebben az esetben az utasok villamossal vagy metróval juthattak el a ballonos vonatra való átszállás helyére. A sajtó ismét egy új épület kilátásairól kezdett írni [1] .
Az építkezés megkezdése előtt azonban a szakemberek újra ellenőrizték a projektet, és arra a következtetésre jutottak, hogy a tervezett szállításban komoly hiányosságok vannak. Ez az építkezés megkezdésének megtagadásához vezetett [1] .
Először is közlekedésbiztonsági problémák léphetnek fel, ahogy az már a tesztek során is megtörtént, hó és jég jelenlétében. A maximális sebesség elérésekor a vonat eltévedhet, ami viszont számos áldozathoz vezethet [1] .
Másodszor, attól tartottak, hogy az útvonal gazdaságilag veszteséges lesz. A vonal létrehozásának költségei jelentősek lennének, a megtérülés a későbbi karbantartás költségeit is figyelembe véve kérdéses volt [1] .
Harmadszor, néhány tervezési nehézséget neveztek el. Mint fentebb említettük, eredetileg az volt a várakozás, hogy a pálya fektetése könnyebb lesz a vasúti pályához képest; azonban ebben az esetben is nehézségek adódtak, a vasbeton tálcák gyártásának kialakítása komoly kiegészítő gyártás bevetését igényelte. A gördülőállomány építéséhez megfelelő teljesítményű motorokra volt szükség, amelyek vagy nem álltak rendelkezésre, vagy túl drágák voltak. A golyóskocsik kerekeinek gumibevonatának erőforrása is kérdéses volt [1] .
Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy nem folytatják a munkát a projekten. A sajtó abbahagyta a cikkírást; a kísérleti utat elbontották. A megépített ötkocsis golyósvonattal kapcsolatos további intézkedésekre vonatkozó adatok gyakorlatilag hiányoznak (1934 után a források nem említik) [1] .
Yarmolchuk továbbra is az ígéretes közlekedési módokon dolgozott, és néhány fejlesztése gyakorlati alkalmazásra is talált. Saját kezdeményezésére dolgozta ki a SHELT ötletét, az utolsó említés az 1970-es évek végén található [1] .
Az 1950-es években Yarmolchuk egy fiatal tervezői kört vezetett a moszkvai Bauman Úttörők Házában, akik egy univerzális ballonvonatot fejlesztettek ki bármilyen felületű utakon való közlekedéshez. A művet a moszkvai Ifjúsági és Diákok Világfesztiválján mutatták be [6] .
Újra megpróbálta felkelteni a szakemberek érdeklődését, sőt találkozót is próbált kérni A. N. Kosyginnal , de nem járt sikerrel. Jarmolcsuk 1978-ig élt, majd távozása után az ezirányú munka megszűnt [1] .
A szovjet sci-fi író , G. S. Martynov a " Gianea " című regényében (1965-ös kiadás) leírta a "sharek"-et - egy golyós gyorsvonatot. Ipari üzemben így nézne ki egy ballonvonat. A fő különbségek a valódi prototípushoz képest: minden Sharex autó több golyón van, és a felüljárónak (ereszcsatorna) nincs összefüggő csúszdája, hanem két sávból áll, amelyek mentén a golyók gördülnek. A Sharex vezeték nélkül működik (mint a regényben szereplő összes kitalált szárazföldi közlekedés), külső energiamező segítségével. A szakaszon 610 km/h a sebesség [7] .