Пневматическая железная дорога

Пневматическая железная дорога — железная дорога, подвижной состав которой приводится в движение энергией сжатого или разреженного воздуха. В настоящее время по технологическим и экономическим причинам эта идея не нашла широкого применения на железных дорогах, однако в истории известны случаи более или менее успешной эксплуатации данного вида транспорта.

Преимущества и недостатки воздушной тяги

Среди преимуществ можно назвать экологичность такого вида тяги и возможность достичь более высоких скоростей по сравнению с паровозами, работавшими в те времена, когда делались попытки реализовать идею пневматических железных дорог. Теоретически, сжатый воздух может быть получен с использованием экологически чистой энергии (например, солнца или ветра).

Серьёзной проблемой, не позволившей концепции пневматических железных дорог найти широкое применение, является низкий КПД и сложность обслуживанияК:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан) подобных дорог.

История

Идейным вдохновителем концепции пневматического транспорта считается английский инженер Джордж Мэдхерст, в начале XIX века предложивший проект железной дороги, на которой поезд приводился бы в движение за счёт энергии сжатого воздуха. Между рельсами предполагалось разместить трубу, имеющую специальный разрез в верхней части по всей её длине. В трубе должен был находиться поршень, соединённый через разрез с вагоном-тележкой. Нагнетание в трубу воздуха приводило бы поршень, а следовательно и вагон, в движение. Разрез в трубе закрывал специальный клапан-затвор.

Первая модель подобной дороги была построена в 1834 году американцем Генри Пинкасом. От идей Мэдхерста она отличалась лишь тем, что движение поршня обеспечивалось не повышением давления в трубе за поршнем, а созданием разрежения воздуха впереди него, то есть поршень как бы всасывался в трубу по направлению движения. Несмотря на успешное испытания модели, реальная пневматическая дорога построена так и не была.

Первопроходцами практического воплощения теории пневматической дороги стали изобретатели Сэмюэл Клегг и Якоб Сэмюд — в 1840 году они завершили строительство опытной пневматической железной дороги, получившей имя Birmingham, Bristol & Thames Junction Railway. Длина её составляла один километр (по некоторым источникам — два).

Последующие реализации пневматической железной дороги:

• Dalkey Atmospheric Railway (en) — открыта 29 марта 1844 года, закрыта 12 апреля 1854-го. Дорога длиной 2,8 км являлась продолжением линии Дублин — Кингстаун до города Далки в Ирландии. Паровой насос мощностью 100 лошадиных сил на станции Далки создавал разрежение воздуха в трубе, за счёт которого поезд поднимался в гору до находящихся там каменоломен. При этом скорость достигала 64 км/ч. Состав массой 60 тонн развивал вдвое меньшую скорость. Обратно поезд ехал под уклон, под действием земного притяжения.
• London and Croydon Railway (en) — создана в 1845 году на базе существовавшей ранее обычной железной дороги. Функционировала до 1847 года, демонтирована в 1851 году. Длина дороги составляла 12 км. На её протяжении имелись три насосных станции.

• South Devon Railway (en) — также являлась обычной железной дорогой переоборудованной под пневматическую тягу, использовавшуюся с 13 сентября 1847 года по 9 сентября 1848-го. Здания насосных станций сохранились до нашего времени. Длина дороги — 32 км.
• Участок Paris-Saint-Germain railway во Франции длиной 8,5 км. Функционировал с 1847 по 1860 гг.

The road has now been in operation five years, and so safely and so well has it worked that the experiment is regarded as entirely successful.

Уже 5 лет дорога работает настолько хорошо и надёжно, что эксперимент следует признать успешным.

(Нью-Йорк Таймс о французской пневматической железной дороге, 1852 год)

Существовал и другой вариант воздушной тяги на железной дороге, который также был предложен Джорджем Мэдхерстом — в качестве поршня в трубе предлагалось использовать сами вагоны поезда. Это снимало проблему герметичности клапана, закрывающего разрез на верхнем крае трубы. Демонстрационная модель такой дороги длиной 46 метров была построена в 1826 году англичанином Валлансом в Брайтоне.

Существовали ещё две практических реализации подобного принципа:

• Crystal Palace pneumatic railway (en) — большая демонстрационная модель, созданная осенью 1864 года англичанином Томасом Рэммэлом в Лондоне — тоннель длиной 550 м и диаметром около 3 м. Насос мощностью 60 лошадиных сил одновременно создавал давление и разрежение, достаточные для того, чтобы разогнать вагон до 40 км/ч.

• Beach Pneumatic Transit (en) — демонстрационная линия в американском Нью-Йорке, построенная в 1870 году. Являлась первой попыткой создания подземного общественного транспорта в этом городе.

Россия

В России попытка применить воздух в качестве железнодорожной тяги была несколько иной — в 1861 году на Александровском заводе Петербурга был построен локомотив, который должен заменить паровоз и приводиться в движение не паром, а сжатым воздухом. Изобретатель такого локомотива, названного «духоходом», был С. И. Барановский. Сжатый воздух хранился в 34 баллонах, погруженных на специальный прицепной вагон. Запаса хода хватало на 2-3 часа. После проведенных испытаний поезда, ведомые «духоходом», курсировали между Петербургом и Царским Селом до лета 1862 года. В дальнейшем подобных попыток в истории нашего железнодорожного транспорта не делалось.

См. также

• Пневмопочта
• Пневмоконтейнерный транспорт
• Воздухомобиль
• Hyperloop

Ссылки

• [engine.aviaport.ru/issues/38/page36.html Станет ли новым хорошо забытое старое?]
• [www.americanheritage.com/articles/magazine/it/1997/3/1997_3_44.shtml New York’s Secret Subway] (англ.)

Отрывок, характеризующий Пневматическая железная дорога

– Нет, ну что вы его, старика, расстроите! – сказала графиня, – да и негде повернуться у него. Уж ехать, так к Мелюковым.
Мелюкова была вдова с детьми разнообразного возраста, также с гувернантками и гувернерами, жившая в четырех верстах от Ростовых.
– Вот, ma chere, умно, – подхватил расшевелившийся старый граф. – Давай сейчас наряжусь и поеду с вами. Уж я Пашету расшевелю.
Но графиня не согласилась отпустить графа: у него все эти дни болела нога. Решили, что Илье Андреевичу ехать нельзя, а что ежели Луиза Ивановна (m me Schoss) поедет, то барышням можно ехать к Мелюковой. Соня, всегда робкая и застенчивая, настоятельнее всех стала упрашивать Луизу Ивановну не отказать им.
Наряд Сони был лучше всех. Ее усы и брови необыкновенно шли к ней. Все говорили ей, что она очень хороша, и она находилась в несвойственном ей оживленно энергическом настроении. Какой то внутренний голос говорил ей, что нынче или никогда решится ее судьба, и она в своем мужском платье казалась совсем другим человеком. Луиза Ивановна согласилась, и через полчаса четыре тройки с колокольчиками и бубенчиками, визжа и свистя подрезами по морозному снегу, подъехали к крыльцу.
Наташа первая дала тон святочного веселья, и это веселье, отражаясь от одного к другому, всё более и более усиливалось и дошло до высшей степени в то время, когда все вышли на мороз, и переговариваясь, перекликаясь, смеясь и крича, расселись в сани.
Две тройки были разгонные, третья тройка старого графа с орловским рысаком в корню; четвертая собственная Николая с его низеньким, вороным, косматым коренником. Николай в своем старушечьем наряде, на который он надел гусарский, подпоясанный плащ, стоял в середине своих саней, подобрав вожжи.
Было так светло, что он видел отблескивающие на месячном свете бляхи и глаза лошадей, испуганно оглядывавшихся на седоков, шумевших под темным навесом подъезда.
В сани Николая сели Наташа, Соня, m me Schoss и две девушки. В сани старого графа сели Диммлер с женой и Петя; в остальные расселись наряженные дворовые.
– Пошел вперед, Захар! – крикнул Николай кучеру отца, чтобы иметь случай перегнать его на дороге.
Тройка старого графа, в которую сел Диммлер и другие ряженые, визжа полозьями, как будто примерзая к снегу, и побрякивая густым колокольцом, тронулась вперед. Пристяжные жались на оглобли и увязали, выворачивая как сахар крепкий и блестящий снег.
Николай тронулся за первой тройкой; сзади зашумели и завизжали остальные. Сначала ехали маленькой рысью по узкой дороге. Пока ехали мимо сада, тени от оголенных деревьев ложились часто поперек дороги и скрывали яркий свет луны, но как только выехали за ограду, алмазно блестящая, с сизым отблеском, снежная равнина, вся облитая месячным сиянием и неподвижная, открылась со всех сторон. Раз, раз, толконул ухаб в передних санях; точно так же толконуло следующие сани и следующие и, дерзко нарушая закованную тишину, одни за другими стали растягиваться сани.
– След заячий, много следов! – прозвучал в морозном скованном воздухе голос Наташи.
– Как видно, Nicolas! – сказал голос Сони. – Николай оглянулся на Соню и пригнулся, чтоб ближе рассмотреть ее лицо. Какое то совсем новое, милое, лицо, с черными бровями и усами, в лунном свете, близко и далеко, выглядывало из соболей.
«Это прежде была Соня», подумал Николай. Он ближе вгляделся в нее и улыбнулся.
– Вы что, Nicolas?
– Ничего, – сказал он и повернулся опять к лошадям.
Выехав на торную, большую дорогу, примасленную полозьями и всю иссеченную следами шипов, видными в свете месяца, лошади сами собой стали натягивать вожжи и прибавлять ходу. Левая пристяжная, загнув голову, прыжками подергивала свои постромки. Коренной раскачивался, поводя ушами, как будто спрашивая: «начинать или рано еще?» – Впереди, уже далеко отделившись и звеня удаляющимся густым колокольцом, ясно виднелась на белом снегу черная тройка Захара. Слышны были из его саней покрикиванье и хохот и голоса наряженных.
– Ну ли вы, разлюбезные, – крикнул Николай, с одной стороны подергивая вожжу и отводя с кнутом pуку. И только по усилившемуся как будто на встречу ветру, и по подергиванью натягивающих и всё прибавляющих скоку пристяжных, заметно было, как шибко полетела тройка. Николай оглянулся назад. С криком и визгом, махая кнутами и заставляя скакать коренных, поспевали другие тройки. Коренной стойко поколыхивался под дугой, не думая сбивать и обещая еще и еще наддать, когда понадобится.
Николай догнал первую тройку. Они съехали с какой то горы, выехали на широко разъезженную дорогу по лугу около реки.
«Где это мы едем?» подумал Николай. – «По косому лугу должно быть. Но нет, это что то новое, чего я никогда не видал. Это не косой луг и не Дёмкина гора, а это Бог знает что такое! Это что то новое и волшебное. Ну, что бы там ни было!» И он, крикнув на лошадей, стал объезжать первую тройку.
Захар сдержал лошадей и обернул свое уже объиндевевшее до бровей лицо.
Николай пустил своих лошадей; Захар, вытянув вперед руки, чмокнул и пустил своих.
– Ну держись, барин, – проговорил он. – Еще быстрее рядом полетели тройки, и быстро переменялись ноги скачущих лошадей. Николай стал забирать вперед. Захар, не переменяя положения вытянутых рук, приподнял одну руку с вожжами.
– Врешь, барин, – прокричал он Николаю. Николай в скок пустил всех лошадей и перегнал Захара. Лошади засыпали мелким, сухим снегом лица седоков, рядом с ними звучали частые переборы и путались быстро движущиеся ноги, и тени перегоняемой тройки. Свист полозьев по снегу и женские взвизги слышались с разных сторон.
Опять остановив лошадей, Николай оглянулся кругом себя. Кругом была всё та же пропитанная насквозь лунным светом волшебная равнина с рассыпанными по ней звездами.
«Захар кричит, чтобы я взял налево; а зачем налево? думал Николай. Разве мы к Мелюковым едем, разве это Мелюковка? Мы Бог знает где едем, и Бог знает, что с нами делается – и очень странно и хорошо то, что с нами делается». Он оглянулся в сани.
– Посмотри, у него и усы и ресницы, всё белое, – сказал один из сидевших странных, хорошеньких и чужих людей с тонкими усами и бровями.
«Этот, кажется, была Наташа, подумал Николай, а эта m me Schoss; а может быть и нет, а это черкес с усами не знаю кто, но я люблю ее».
– Не холодно ли вам? – спросил он. Они не отвечали и засмеялись. Диммлер из задних саней что то кричал, вероятно смешное, но нельзя было расслышать, что он кричал.
– Да, да, – смеясь отвечали голоса.
– Однако вот какой то волшебный лес с переливающимися черными тенями и блестками алмазов и с какой то анфиладой мраморных ступеней, и какие то серебряные крыши волшебных зданий, и пронзительный визг каких то зверей. «А ежели и в самом деле это Мелюковка, то еще страннее то, что мы ехали Бог знает где, и приехали в Мелюковку», думал Николай.