Projekt inżyniera pociągów lotniczych S.S. Waldner
W latach dwudziestych i trzydziestych inżynierowie i naukowcy na całym świecie pracowali nad stworzeniem obiecujących pojazdów. Przepływ towarów i pasażerów stale rósł, przez co zaistniała potrzeba zwiększenia ładowności i szybkości transportu. Ponadto coraz pilniejszy stawał się problem rozładunku istniejących linii kolejowych i drogowych. W rezultacie rozpoczęto prace w kilku krajach jednocześnie w wielu obiecujących obszarach. Podejmowano próby tworzenia systemów kolei dużych prędkości z napędem lotniczym (tzw. wagony lotnicze), transportem jednoszynowym itp. W 1933 radzieccy projektanci stworzyli i zbudowali prototyp nowego pojazdu, który jednocześnie wykorzystywał silniki jednoszynowe i lotnicze.
Autorem pierwotnego pomysłu był inżynier samouk Sevastyan Sevastyanovich Waldner. W 1915 r. został powołany do wojska, gdzie uczono go prowadzenia samochodu i wykonywania wszelkich niezbędnych prac konserwacyjnych na sprzęcie. S. Waldner wykazywał duże zainteresowanie różnymi mechanizmami i technikami, co ostatecznie doprowadziło do powstania kilku autorskich projektów. Tak więc już w drugiej połowie lat XNUMX S. Waldner brał udział w tworzeniu obiecującego szybkobieżnego pancernego gumowego „Matval” i kilku innych rodzajów sprzętu kolejowego. Na początku lat dwudziestych konstruktor kontynuował badania nad szybkimi samochodami, które zaowocowały stworzeniem prototypu aerosamochodu.
Magazyn „Nasze Osiągnięcia” z 1933 r. pisał, że kilka incydentów stało się powodem powstania nowego projektu. Pierwszy z nich miał miejsce podczas testów wagonu Matval. Tym razem F.E. był w kabinie samochodu razem z S. Waldnerem. Dzierżyński. Poruszając się z dużą prędkością, pancerna guma wpadła na kilof, zapomniany przez kogoś na szynach. Samochód podskoczył, ale wrócił na tory. Później S. Waldner omal nie potrącił dziecka idącego wzdłuż torów kolejowych, ale i tak zdążył zwolnić. Wreszcie 24 lipca 1921 r. w drodze z Tuły do Moskwy wykoleił się samolot zaprojektowany przez Waleriana Abakowskiego. Zginęło siedmiu z 22 pasażerów. Wśród ofiar katastrofy byli m.in. autor projektu i lider partii F.A. Siergiejew (towarzysz Artem).
Te przypadki skłoniły S. Waldnera i jego współpracowników do zastanowienia się nad bezpieczeństwem obiecujących szybkich pojazdów szynowych. Po wielu przemyśleniach i dyskusjach postanowiono zrezygnować z korzystania z istniejących linii kolejowych. Eksploatacja szybkich urządzeń na liniach do tego nieprzeznaczonych wiązała się z dużym ryzykiem. Z tego powodu budowa specjalnych torów tylko do szybkiego transportu wyglądała na całkiem odpowiednią. Stopniowo powstał również wygląd obiecującego pociągu lotniczego. Miała korzystać z kolejki jednoszynowej i poruszać się za pomocą silnika lotniczego ze śmigłem.
Wstępne badania i obliczenia prowadzono do początku lat trzydziestych. W 1931 r. inżynierowie rozpoczęli opracowywanie pełnoprawnego projektu, zgodnie z którym miała budować eksperymentalne prototypy, a następnie seryjne pociągi lotnicze. Do projektowania zaawansowanego transportu w Centralnym Instytucie Struktur Ludowego Komisariatu Kolei (TsIS NKPS) zorganizowano specjalną grupę, później nazwaną Biuro Pociągów Lotniczych Waldnera. W ciągu następnych kilku lat autorom projektu udało się przeprowadzić wiele różnych prac, które w przyszłości mogą zmienić system przewozów towarowych i pasażerskich w Związku Radzieckim.
Aby zapewnić wymaganą stabilność nawet przy dużych prędkościach, S. Waldner opracował specjalną konstrukcję kolei jednoszynowej i układu jezdnego pociągu, opartą na idei tzw. trójkąt stabilności. Nowy transport miał poruszać się po kratownicowej kolejce jednoszynowej, której przekrój był trójkątem równoramiennym. Na szczycie tego trójkąta znajdowała się główna szyna, na której miał stanąć pociąg. Przy niższych szczytach zaproponowano zamontowanie dodatkowych powierzchni nośnych mających na celu stabilizację pojazdu podczas jazdy.
Podwozie było odpowiedzialne za utrzymanie pociągu na kolejce jednoszynowej. W jego składzie zastosowano bezszczękowe maźnice jednonapędowe. Warto zauważyć, że takie jednostki zaczną być aktywnie wykorzystywane na sprzęcie kolejowym dopiero po kilkudziesięciu latach. Na wypadek awarii podwozia w jego konstrukcji przewidziano narty. Na dole pociągu lotniczego miały znajdować się wózki boczne. Za pomocą gumowanych rolek jednostki te musiały przejąć boczne obciążenia, które występują podczas jazdy po zakrzywionych odcinkach toru. Dostępne schematy pokazują, że trzy wózki (jeden biegnący i dwa biegnące) proponowano zamocować na wspólnej ramie w kształcie litery U. W związku z tym sztywna (z wyjątkiem elastycznych elementów zawieszenia) konstrukcja, która nie była podatna na odkształcenia lub przemieszczenia, musiała stykać się z trójkątną kolejką jednoszynową.
Zaproponowano włączenie do konstrukcji pociągu lotniczego zaprojektowanego przez S. Waldnera dwóch (lub więcej) ram w kształcie litery U z wózkami. Musiały być ruchome połączone z pudłem pociągu. W górnej części przewidziano zawias, w dolnej amortyzatory, które zmniejszają odchylenie nadwozia od pionu podczas poruszania się po zakrzywionych odcinkach toru.
Aby zapewnić optymalne położenie środka ciężkości, zaproponowano zastosowanie kadłuba z kabiną pasażerską, podzielonej na dwie części. Pasażerowie lub ładunek mieli znajdować się w dwóch wydłużonych opływowych gondolach, połączonych u góry dwoma skoczkami. Te ostatnie miały mieć kształt skrzydła i stanowić pewną siłę nośną, zmniejszając obciążenie podwozia. Zaproponowano umieszczenie ram podwozia w skrzydłach skoczka. Dzięki tej konstrukcji środek ciężkości nowego pociągu powietrznego był zawsze znacznie niższy niż podwozie, ale wyżej niż boczne szyny wózków biegowych. W połączeniu z konstrukcją podwozia i jego amortyzatorów, taki układ maszyny zapewniał wysoką stabilność i stabilne zachowanie w każdych warunkach jazdy.
Od początku lat trzydziestych najszybszym transportem kolejowym był tzw. wagony lotnicze - wagony z lotnictwo silnik i śmigło. Taka elektrownia, która nie wchodziła w interakcje z kołami i szynami, umożliwiała rozwijanie wyjątkowo wysokich prędkości. Na przykład wagon powietrzny Abakowskiego mógł przyspieszyć do 140 km/h już na początku lat dwudziestych. W projekcie pociągu lotniczego S. Waldnera zaproponowano zastosowanie podobnej elektrowni.
W związku z zastosowaniem dwóch gondoli ładunkowo-pasażerskich powstał pomysł wyposażenia pociągu lotniczego w dwie oddzielne grupy śmigła umieszczone w tylnej części kadłuba. Moc silników i rodzaj śmigieł należało określić zgodnie z innymi charakterystykami pociągu powietrznego, przede wszystkim na podstawie szacunkowej masy własnej i wymaganej prędkości. Z tego powodu pociągi lotnicze różnych typów musiały być wyposażone w różne elektrownie.
Wysokie prędkości ruchu stawiały szczególne wymagania układom hamulcowym. Tradycyjne hamulce klockowe nie byłyby w stanie skutecznie spowolnić pociągu bez znacznego zużycia lub nawet poważnego uszkodzenia własnej konstrukcji i zestawów kołowych. Z tego powodu zdecydowano się na zastosowanie hamulców aerodynamicznych. We właściwym czasie proponowano zmniejszenie ciągu silnika lub całkowite jego zatrzymanie, a także wyciągnięcie z nadwozia specjalnych zasłon, jak je wówczas nazywano. Dzięki prawidłowej i terminowej zmianie ciągu silnika i zastosowaniu hamulców pneumatycznych można było regulować prędkość pociągu podczas ruchu, a także hamować go z akceptowalną skutecznością.
Na wstępnych etapach projektu rozważano różne warianty pociągów lotniczych nadających się do praktycznego wykorzystania. Zaproponowana koncepcja teoretycznie umożliwiła budowę pociągów o pojemności do 250-300 pasażerów lub kilkudziesięciu ton ładunku. Zachowano m.in. układ gondoli pociągu pasażerskiego z 80 miejscami dla pasażerów. Taka jednostka miała mieć długość 30,75 mi szerokość około 1,8 m. Pod kabiną kierowcy przewidziano przedział dziobowy gondoli, przedział ogonowy - do umieszczenia silnika i innych niezbędnych jednostek. W tym przypadku całą środkową część kadłuba zajmowała kabina pasażerska. Aby zmniejszyć szerokość gondoli, przewidziano montaż siedzeń pasażerskich w jednym rzędzie z każdej strony. Gondola przewidywała również zaplecze sanitarne itp.
Wariant pociągu lotniczego z 80 miejscami pasażerskimi został opracowany przez S. Waldnera i jego współpracowników do użytku na trasach o małym obciążeniu. Dla linii o dużych przepływach pasażerskich zakładano budowę większych pociągów lotniczych o odpowiednich parametrach. Planowano zbudować i postawić na linii pociąg na 300 miejsc. Przy łącznej długości około 63 m pociąg taki musiał składać się z kilku połączonych ze sobą modułów wagonów. Tak duża i ciężka maszyna potrzebowała dwóch silników o mocy 530 KM. Szacowana maksymalna prędkość osiągnęła 300 km/h.
Obliczona duża prędkość ruchu wpłynęła nie tylko na konstrukcję pociągu lotniczego, ale także na proponowany system sterowania. Ponieważ podczas jazdy z prędkością 250-300 km/h nie trzeba było polegać na znakach montowanych przy torach, zaproponowano zastosowanie odpowiednich urządzeń, które określają położenie pociągów na linii, a nawet sterują nimi automatycznie. Dzięki temu kierowca mógł monitorować panel sterowania w kokpicie i określać swoją pozycję na trasie, a także śledzić ruchy innych pociągów lotniczych. W odpowiednim czasie musiał przeprowadzić przyspieszanie lub zwalnianie, a procedury te mogły być wykonywane automatycznie. Możliwe było również stworzenie systemu zdalnego sterowania, za pomocą którego dyspozytor musiał sterować pociągami.
Proponowany projekt pociągu lotniczego wyglądał niezwykle odważnie i nietypowo, ale jednocześnie był bardzo interesujący z punktu widzenia organizacji transportu masowego. Nasz magazyn Achievements napisał, że pociąg lotniczy S. Waldnera może znacznie skrócić czas podróży. Tak więc podróż z Moskwy do Tuły powinna zająć około 50 minut, podróż z Moskwy do Leningradu – nieco ponad trzy godziny. Oprócz skrócenia czasu podróży powszechne wprowadzenie pociągów lotniczych, według obliczeń, powinno mieć jeszcze jedną pozytywną cechę. Autorzy projektu uznali, że przeniesienie nawet części ruchu pasażerskiego na wydzielone linie z pociągami lotniczymi uwolniłoby kolej dla pociągów towarowych, zwiększając ich ładowność o kilkadziesiąt procent. Ponadto rozważano możliwość stworzenia towarowych jednoszynowych pociągów dużych prędkości.
Przy wszystkich swoich zaletach projekt S. Waldnera i jego współpracowników miał jedną poważną wadę – istniał tylko na papierze. Aby rozważyć budowę pierwszych linii jednoszynowych, konieczne było przeprowadzenie zestawu badań i określenie rzeczywistych możliwości proponowanego transportu. Na początku lat trzydziestych w prace te zaangażowani byli specjaliści z kilku organizacji naukowych.
Duża prędkość ruchu nałożyła szczególne wymagania na aerodynamikę obiecującego pociągu jednoszynowego. Z tego powodu, wkrótce po rozpoczęciu prac, w projekt zaangażowani zostali specjaliści TsAGI. Dzięki wspólnym wysiłkom pracownikom TsAGI i TsIS udało się stworzyć ogólny wygląd budynku, który ma najlepsze cechy. W oparciu o istniejące materiały i technologie udało się zapewnić dobre osiągi przy prędkościach rzędu 200 km/h. W przyszłości planowano opracować kształt gondoli i skrzydła dla pociągów lotniczych o większych prędkościach.
W 1933 roku Biuro Pociągów Lotniczych Waldner zbudowało pierwszy prototyp obiecującego pojazdu, który planowano przetestować na specjalnym torze. Miejscem testowym był Park Moskiewski. M. Gorky, gdzie zbudowali wszystkie niezbędne obiekty. Głównym elementem kompleksu testowego był estakada pierścieniowa o długości 474 mz odcinkami prostymi i zakrzywionymi. Kolej jednoszynowa została wyposażona w system przesyłania energii elektrycznej do prototypowego pociągu lotniczego o niewielkich rozmiarach.
Zredukowany prototyp pociągu lotniczego S. Waldnera miał długość około 2,5 mi szerokość nie większą niż 1 m. Ze względu na małe wymiary prototyp otrzymał uproszczone podwozie z jednym podwoziem i dwiema parami rolek. Do ruchu wykorzystano dwa silniki elektryczne ze śmigłami, zamontowane w tylnej części gondoli bocznych. Energia elektryczna była dostarczana z panelu sterowania przez szyny. Zewnętrzne kontury korpusu prototypu odpowiadały formom pełnoprawnego pociągu lotniczego. Ponadto prototyp miał odpowiednią kolorystykę z malowanymi oknami.
Pomimo uproszczonej konstrukcji prototyp był w stanie wykazać wykonalność zastosowanych pomysłów i sugestii. Urządzenie z powodzeniem rozwijało prędkość 120 km/h i pewnie poruszało się zarówno po prostych, jak i zakrzywionych odcinkach ścieżki. Jednocześnie na zakrętach nadwozie prototypu wyraźnie się pochylało, choć położenie podwozia pozostało bez zmian. Testy trwały kilka miesięcy, co pozwoliło nie tylko zebrać wszystkie niezbędne dane, ale także ujawnić prawdziwy potencjał projektu. Tak więc zimą 1933-34 w Moskwie wystąpiły obfite opady śniegu, które spowodowały zakłócenia w pracy tramwajów. Mimo to prototyp pociągu powietrznego nawet przy takiej pogodzie zachowywał wymaganą stabilność i bez problemu poruszał się po zaśnieżonej kolejce.
Kierownictwo Ludowego Komisariatu Kolei zapoznało się z wynikami badań i doszło do wniosku, że należy kontynuować projekt. Pracownicy Centralnego Instytutu Konstrukcji i S. Waldner otrzymali polecenie przygotowania nowych stanowisk badawczych. W 1934 roku zbudowano jednocześnie dwa obiekty, które posłużyły do rozwoju pociągu lotniczego. Na stacji Severyanin pod Moskwą zbudowano i przetestowano pełnowymiarowy odcinek wiaduktu z pełnowymiarową kolejką jednoszynową. Ponadto w Butowie pod Moskwą pojawił się nowy eksperymentalny tor o długości 8 km.
Podczas testów w nowych lokalizacjach wykorzystano zarówno pierwszy prototyp, jak i nowe modele pociągu powietrznego. Eksperci kontynuowali badania zachowania wózków kołowych i innych zespołów maszynowych przy różnych prędkościach i odcinkach torów.
Zainteresowanie ze strony NKPS wyrażało się nie tylko w formie nakazu kontynuowania prac. Już w 1934 r. rozpoczęto rozpoznanie nowej linii jednotorowej o długości około 500 km, która miała łączyć miasta Tashauz (obecnie Daszoguz) i Chardjou (obecnie Turkmenabat) Turkmeńskiej SRR. Ponadto rozważano kwestię przyszłej budowy kolejnych linii jednotorowych w innych regionach Związku Radzieckiego.
W lipcu 1934 roku amerykański magazyn popularnonaukowy Popular Science opublikował artykuł o nowym projekcie radzieckim, a nawet umieścił na okładce rysunek pociągu lotniczego. Materiał twierdził, że rząd sowiecki zamierzał zbudować w Turkiestanie trzy jednotorowe linie o łącznej długości 332 mil (530 km), które przecinałyby pustynie i rzeki. Pociągi lotnicze z elektrownią spalinowo-elektryczną będą mogły osiągnąć prędkość do 180 mil na godzinę (około 290 km/h). Dziennikarze amerykańscy wspominali również, że nowe sowieckie pociągi lotnicze będą przecinać rzekę Amu-darię o szerokości około 1,25 km w bardzo ciekawy sposób: po przybyciu na brzeg będą mogły zejść do wody , przepłyń rzekę o własnych siłach, a po drugiej stronie wdrap się z powrotem na kolejkę jednoszynową .
Projekt pociągu lotniczego S. Waldnera zasłynął nie tylko w ZSRR, ale także za granicą. Wszystkim pracom towarzyszyły regularne notatki w prasie, z projektem wiązano duże nadzieje. Planowano nawet opracowanie, zbudowanie i przetestowanie prototypowego pociągu powietrznego z silnikami odrzutowymi. Jednak w 1936 wszystkie prace ustały. Do archiwum przesłano około 600 rysunków, a także dużą liczbę innej dokumentacji projektowej. Dlaczego tak się stało, nie wiadomo na pewno. Inżynier B. Kachurin, który brał udział w rozwoju projektu, przypomniał później, że projekt został wstrzymany z powodu pewnych okoliczności niezwiązanych z istotą proponowanych wynalazków. Nie sprecyzował jednak, co dokładnie było powodem zakończenia projektu.
Dostępne informacje o projekcie pociągu lotniczego S. Waldnera pozwalają na poczynienie kilku założeń co do możliwych przyczyn jego zamknięcia. Na przykład można założyć, że prace zostały wstrzymane z powodu zidentyfikowania pewnych problemów technicznych, które nie pozwalają na praktyczne wykorzystanie nowego opracowania. Brakuje jednak informacji na ten temat - projekt był uważany za udany i obiecujący aż do jego zamknięcia. Ponadto można podejrzewać jakiś spisek z motywami osobistymi, w wyniku którego nowy rozwój został pominięty.
Niemniej jednak najbardziej logiczną i prawdopodobną wersją wydaje się być ta, która dotyka specyfiki ruchu pasażerskiego w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Na początku dekady kilka typów samolotów było jedynym szybkim transportem pasażerskim. Jednak ówczesne samoloty pasażerskie nie mogły pochwalić się dużą ładownością i dużą prędkością lotu. Ponadto ich liczba wyraźnie nie zaspokajała rosnącego popytu.
Jako przykład możemy wziąć samolot K-5 zaprojektowany przez K.A. Kalinin, który w latach trzydziestych był głównym pojazdem Aeroflotu. Zbudowano 260 tych samolotów, które mogły przewozić tylko 8 pasażerów lub 690 kg ładunku na dystansie 960 km. Maksymalna prędkość lotu wynosiła 206 km/h, przelotowa była o około 25 km/h mniejsza. Dla porównania pociąg lotniczy Waldner nawet w mniejszych wersjach mógł przewozić 80 pasażerów z prędkością ponad 250 km/h. Większe wersje pociągu lotniczego wyglądały jeszcze ciekawiej i bardziej obiecująco, zwłaszcza w porównaniu z istniejącymi samolotami pasażerskimi.
Nie należy zapominać, że lata trzydzieste to okres szybkiego rozwoju lotnictwa. W ciągu zaledwie kilku lat wzrosły maksymalne prędkości lotu i ładowność. Nowe samoloty powoli, ale pewnie doganiały charakterystykę pociągu lotniczego Waldner, który w tamtym czasie nie wszedł jeszcze do praktycznego użytku, ponieważ był na etapie testów i udoskonaleń. Wreszcie w 1935 roku ZSRR uzyskał licencję od Stanów Zjednoczonych na produkcję samolotu Douglas DC-3, który później stał się główną „kabiną powietrzną” kraju.
Samolot DC-3 i jego radziecka wersja PS-84/Li-2 mogły przewozić do trzech tuzinów pasażerów i osiągać prędkość do 320 km/h (przelotowa 290 km/h). Tak więc, przynajmniej pod względem prędkości, nowy samolot nie był gorszy od opracowanego pociągu lotniczego. Jednocześnie samolot nie musiał budować specjalnych skomplikowanych wiaduktów z kolejką jednoszynową i mógł korzystać z istniejących lotnisk.
Można więc przypuszczać, że kontynuacja projektu pociągu lotniczego inżynier S.S. Waldner był utrudniony przez rozwój lotnictwa pasażerskiego, które w niektórych cechach gorsze, w innych prowadziło. W rezultacie prawdopodobnie kierownictwo NKPS podjęło decyzję o rezygnacji z obiecującego, ale jeszcze nie gotowego do eksploatacji pojazdu. Biorąc pod uwagę ograniczone zasoby, które nie pozwoliły na realizację wszystkich ciekawych projektów, taka odmowa wygląda na naturalne i logiczne zakończenie.
Po zamknięciu projektu pociągu lotniczego S.S. Waldner i jego koledzy zaczęli opracowywać inne rodzaje urządzeń kolejowych, a także różne komponenty i zespoły do niego. Temat transportu jednoszynowego i wagonów lotniczych na jakiś czas został zapomniany, ale po kilkudziesięciu latach powrócił do niego ponownie.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://semafor.narod.ru/
http://vlshmerling.narod.ru/
http://strangernn.livejournal.com/
http://blog.modernmechanix.com/
Autorem pierwotnego pomysłu był inżynier samouk Sevastyan Sevastyanovich Waldner. W 1915 r. został powołany do wojska, gdzie uczono go prowadzenia samochodu i wykonywania wszelkich niezbędnych prac konserwacyjnych na sprzęcie. S. Waldner wykazywał duże zainteresowanie różnymi mechanizmami i technikami, co ostatecznie doprowadziło do powstania kilku autorskich projektów. Tak więc już w drugiej połowie lat XNUMX S. Waldner brał udział w tworzeniu obiecującego szybkobieżnego pancernego gumowego „Matval” i kilku innych rodzajów sprzętu kolejowego. Na początku lat dwudziestych konstruktor kontynuował badania nad szybkimi samochodami, które zaowocowały stworzeniem prototypu aerosamochodu.
Magazyn „Nasze Osiągnięcia” z 1933 r. pisał, że kilka incydentów stało się powodem powstania nowego projektu. Pierwszy z nich miał miejsce podczas testów wagonu Matval. Tym razem F.E. był w kabinie samochodu razem z S. Waldnerem. Dzierżyński. Poruszając się z dużą prędkością, pancerna guma wpadła na kilof, zapomniany przez kogoś na szynach. Samochód podskoczył, ale wrócił na tory. Później S. Waldner omal nie potrącił dziecka idącego wzdłuż torów kolejowych, ale i tak zdążył zwolnić. Wreszcie 24 lipca 1921 r. w drodze z Tuły do Moskwy wykoleił się samolot zaprojektowany przez Waleriana Abakowskiego. Zginęło siedmiu z 22 pasażerów. Wśród ofiar katastrofy byli m.in. autor projektu i lider partii F.A. Siergiejew (towarzysz Artem).
Te przypadki skłoniły S. Waldnera i jego współpracowników do zastanowienia się nad bezpieczeństwem obiecujących szybkich pojazdów szynowych. Po wielu przemyśleniach i dyskusjach postanowiono zrezygnować z korzystania z istniejących linii kolejowych. Eksploatacja szybkich urządzeń na liniach do tego nieprzeznaczonych wiązała się z dużym ryzykiem. Z tego powodu budowa specjalnych torów tylko do szybkiego transportu wyglądała na całkiem odpowiednią. Stopniowo powstał również wygląd obiecującego pociągu lotniczego. Miała korzystać z kolejki jednoszynowej i poruszać się za pomocą silnika lotniczego ze śmigłem.
Wstępne badania i obliczenia prowadzono do początku lat trzydziestych. W 1931 r. inżynierowie rozpoczęli opracowywanie pełnoprawnego projektu, zgodnie z którym miała budować eksperymentalne prototypy, a następnie seryjne pociągi lotnicze. Do projektowania zaawansowanego transportu w Centralnym Instytucie Struktur Ludowego Komisariatu Kolei (TsIS NKPS) zorganizowano specjalną grupę, później nazwaną Biuro Pociągów Lotniczych Waldnera. W ciągu następnych kilku lat autorom projektu udało się przeprowadzić wiele różnych prac, które w przyszłości mogą zmienić system przewozów towarowych i pasażerskich w Związku Radzieckim.
Aby zapewnić wymaganą stabilność nawet przy dużych prędkościach, S. Waldner opracował specjalną konstrukcję kolei jednoszynowej i układu jezdnego pociągu, opartą na idei tzw. trójkąt stabilności. Nowy transport miał poruszać się po kratownicowej kolejce jednoszynowej, której przekrój był trójkątem równoramiennym. Na szczycie tego trójkąta znajdowała się główna szyna, na której miał stanąć pociąg. Przy niższych szczytach zaproponowano zamontowanie dodatkowych powierzchni nośnych mających na celu stabilizację pojazdu podczas jazdy.
Podwozie było odpowiedzialne za utrzymanie pociągu na kolejce jednoszynowej. W jego składzie zastosowano bezszczękowe maźnice jednonapędowe. Warto zauważyć, że takie jednostki zaczną być aktywnie wykorzystywane na sprzęcie kolejowym dopiero po kilkudziesięciu latach. Na wypadek awarii podwozia w jego konstrukcji przewidziano narty. Na dole pociągu lotniczego miały znajdować się wózki boczne. Za pomocą gumowanych rolek jednostki te musiały przejąć boczne obciążenia, które występują podczas jazdy po zakrzywionych odcinkach toru. Dostępne schematy pokazują, że trzy wózki (jeden biegnący i dwa biegnące) proponowano zamocować na wspólnej ramie w kształcie litery U. W związku z tym sztywna (z wyjątkiem elastycznych elementów zawieszenia) konstrukcja, która nie była podatna na odkształcenia lub przemieszczenia, musiała stykać się z trójkątną kolejką jednoszynową.Zaproponowano włączenie do konstrukcji pociągu lotniczego zaprojektowanego przez S. Waldnera dwóch (lub więcej) ram w kształcie litery U z wózkami. Musiały być ruchome połączone z pudłem pociągu. W górnej części przewidziano zawias, w dolnej amortyzatory, które zmniejszają odchylenie nadwozia od pionu podczas poruszania się po zakrzywionych odcinkach toru.
Aby zapewnić optymalne położenie środka ciężkości, zaproponowano zastosowanie kadłuba z kabiną pasażerską, podzielonej na dwie części. Pasażerowie lub ładunek mieli znajdować się w dwóch wydłużonych opływowych gondolach, połączonych u góry dwoma skoczkami. Te ostatnie miały mieć kształt skrzydła i stanowić pewną siłę nośną, zmniejszając obciążenie podwozia. Zaproponowano umieszczenie ram podwozia w skrzydłach skoczka. Dzięki tej konstrukcji środek ciężkości nowego pociągu powietrznego był zawsze znacznie niższy niż podwozie, ale wyżej niż boczne szyny wózków biegowych. W połączeniu z konstrukcją podwozia i jego amortyzatorów, taki układ maszyny zapewniał wysoką stabilność i stabilne zachowanie w każdych warunkach jazdy.
Od początku lat trzydziestych najszybszym transportem kolejowym był tzw. wagony lotnicze - wagony z lotnictwo silnik i śmigło. Taka elektrownia, która nie wchodziła w interakcje z kołami i szynami, umożliwiała rozwijanie wyjątkowo wysokich prędkości. Na przykład wagon powietrzny Abakowskiego mógł przyspieszyć do 140 km/h już na początku lat dwudziestych. W projekcie pociągu lotniczego S. Waldnera zaproponowano zastosowanie podobnej elektrowni.W związku z zastosowaniem dwóch gondoli ładunkowo-pasażerskich powstał pomysł wyposażenia pociągu lotniczego w dwie oddzielne grupy śmigła umieszczone w tylnej części kadłuba. Moc silników i rodzaj śmigieł należało określić zgodnie z innymi charakterystykami pociągu powietrznego, przede wszystkim na podstawie szacunkowej masy własnej i wymaganej prędkości. Z tego powodu pociągi lotnicze różnych typów musiały być wyposażone w różne elektrownie.
Wysokie prędkości ruchu stawiały szczególne wymagania układom hamulcowym. Tradycyjne hamulce klockowe nie byłyby w stanie skutecznie spowolnić pociągu bez znacznego zużycia lub nawet poważnego uszkodzenia własnej konstrukcji i zestawów kołowych. Z tego powodu zdecydowano się na zastosowanie hamulców aerodynamicznych. We właściwym czasie proponowano zmniejszenie ciągu silnika lub całkowite jego zatrzymanie, a także wyciągnięcie z nadwozia specjalnych zasłon, jak je wówczas nazywano. Dzięki prawidłowej i terminowej zmianie ciągu silnika i zastosowaniu hamulców pneumatycznych można było regulować prędkość pociągu podczas ruchu, a także hamować go z akceptowalną skutecznością.
Na wstępnych etapach projektu rozważano różne warianty pociągów lotniczych nadających się do praktycznego wykorzystania. Zaproponowana koncepcja teoretycznie umożliwiła budowę pociągów o pojemności do 250-300 pasażerów lub kilkudziesięciu ton ładunku. Zachowano m.in. układ gondoli pociągu pasażerskiego z 80 miejscami dla pasażerów. Taka jednostka miała mieć długość 30,75 mi szerokość około 1,8 m. Pod kabiną kierowcy przewidziano przedział dziobowy gondoli, przedział ogonowy - do umieszczenia silnika i innych niezbędnych jednostek. W tym przypadku całą środkową część kadłuba zajmowała kabina pasażerska. Aby zmniejszyć szerokość gondoli, przewidziano montaż siedzeń pasażerskich w jednym rzędzie z każdej strony. Gondola przewidywała również zaplecze sanitarne itp.
Wariant pociągu lotniczego z 80 miejscami pasażerskimi został opracowany przez S. Waldnera i jego współpracowników do użytku na trasach o małym obciążeniu. Dla linii o dużych przepływach pasażerskich zakładano budowę większych pociągów lotniczych o odpowiednich parametrach. Planowano zbudować i postawić na linii pociąg na 300 miejsc. Przy łącznej długości około 63 m pociąg taki musiał składać się z kilku połączonych ze sobą modułów wagonów. Tak duża i ciężka maszyna potrzebowała dwóch silników o mocy 530 KM. Szacowana maksymalna prędkość osiągnęła 300 km/h.
Obliczona duża prędkość ruchu wpłynęła nie tylko na konstrukcję pociągu lotniczego, ale także na proponowany system sterowania. Ponieważ podczas jazdy z prędkością 250-300 km/h nie trzeba było polegać na znakach montowanych przy torach, zaproponowano zastosowanie odpowiednich urządzeń, które określają położenie pociągów na linii, a nawet sterują nimi automatycznie. Dzięki temu kierowca mógł monitorować panel sterowania w kokpicie i określać swoją pozycję na trasie, a także śledzić ruchy innych pociągów lotniczych. W odpowiednim czasie musiał przeprowadzić przyspieszanie lub zwalnianie, a procedury te mogły być wykonywane automatycznie. Możliwe było również stworzenie systemu zdalnego sterowania, za pomocą którego dyspozytor musiał sterować pociągami.
Proponowany projekt pociągu lotniczego wyglądał niezwykle odważnie i nietypowo, ale jednocześnie był bardzo interesujący z punktu widzenia organizacji transportu masowego. Nasz magazyn Achievements napisał, że pociąg lotniczy S. Waldnera może znacznie skrócić czas podróży. Tak więc podróż z Moskwy do Tuły powinna zająć około 50 minut, podróż z Moskwy do Leningradu – nieco ponad trzy godziny. Oprócz skrócenia czasu podróży powszechne wprowadzenie pociągów lotniczych, według obliczeń, powinno mieć jeszcze jedną pozytywną cechę. Autorzy projektu uznali, że przeniesienie nawet części ruchu pasażerskiego na wydzielone linie z pociągami lotniczymi uwolniłoby kolej dla pociągów towarowych, zwiększając ich ładowność o kilkadziesiąt procent. Ponadto rozważano możliwość stworzenia towarowych jednoszynowych pociągów dużych prędkości.
Przy wszystkich swoich zaletach projekt S. Waldnera i jego współpracowników miał jedną poważną wadę – istniał tylko na papierze. Aby rozważyć budowę pierwszych linii jednoszynowych, konieczne było przeprowadzenie zestawu badań i określenie rzeczywistych możliwości proponowanego transportu. Na początku lat trzydziestych w prace te zaangażowani byli specjaliści z kilku organizacji naukowych.Duża prędkość ruchu nałożyła szczególne wymagania na aerodynamikę obiecującego pociągu jednoszynowego. Z tego powodu, wkrótce po rozpoczęciu prac, w projekt zaangażowani zostali specjaliści TsAGI. Dzięki wspólnym wysiłkom pracownikom TsAGI i TsIS udało się stworzyć ogólny wygląd budynku, który ma najlepsze cechy. W oparciu o istniejące materiały i technologie udało się zapewnić dobre osiągi przy prędkościach rzędu 200 km/h. W przyszłości planowano opracować kształt gondoli i skrzydła dla pociągów lotniczych o większych prędkościach.
W 1933 roku Biuro Pociągów Lotniczych Waldner zbudowało pierwszy prototyp obiecującego pojazdu, który planowano przetestować na specjalnym torze. Miejscem testowym był Park Moskiewski. M. Gorky, gdzie zbudowali wszystkie niezbędne obiekty. Głównym elementem kompleksu testowego był estakada pierścieniowa o długości 474 mz odcinkami prostymi i zakrzywionymi. Kolej jednoszynowa została wyposażona w system przesyłania energii elektrycznej do prototypowego pociągu lotniczego o niewielkich rozmiarach.
Zredukowany prototyp pociągu lotniczego S. Waldnera miał długość około 2,5 mi szerokość nie większą niż 1 m. Ze względu na małe wymiary prototyp otrzymał uproszczone podwozie z jednym podwoziem i dwiema parami rolek. Do ruchu wykorzystano dwa silniki elektryczne ze śmigłami, zamontowane w tylnej części gondoli bocznych. Energia elektryczna była dostarczana z panelu sterowania przez szyny. Zewnętrzne kontury korpusu prototypu odpowiadały formom pełnoprawnego pociągu lotniczego. Ponadto prototyp miał odpowiednią kolorystykę z malowanymi oknami.
Pomimo uproszczonej konstrukcji prototyp był w stanie wykazać wykonalność zastosowanych pomysłów i sugestii. Urządzenie z powodzeniem rozwijało prędkość 120 km/h i pewnie poruszało się zarówno po prostych, jak i zakrzywionych odcinkach ścieżki. Jednocześnie na zakrętach nadwozie prototypu wyraźnie się pochylało, choć położenie podwozia pozostało bez zmian. Testy trwały kilka miesięcy, co pozwoliło nie tylko zebrać wszystkie niezbędne dane, ale także ujawnić prawdziwy potencjał projektu. Tak więc zimą 1933-34 w Moskwie wystąpiły obfite opady śniegu, które spowodowały zakłócenia w pracy tramwajów. Mimo to prototyp pociągu powietrznego nawet przy takiej pogodzie zachowywał wymaganą stabilność i bez problemu poruszał się po zaśnieżonej kolejce.
Kierownictwo Ludowego Komisariatu Kolei zapoznało się z wynikami badań i doszło do wniosku, że należy kontynuować projekt. Pracownicy Centralnego Instytutu Konstrukcji i S. Waldner otrzymali polecenie przygotowania nowych stanowisk badawczych. W 1934 roku zbudowano jednocześnie dwa obiekty, które posłużyły do rozwoju pociągu lotniczego. Na stacji Severyanin pod Moskwą zbudowano i przetestowano pełnowymiarowy odcinek wiaduktu z pełnowymiarową kolejką jednoszynową. Ponadto w Butowie pod Moskwą pojawił się nowy eksperymentalny tor o długości 8 km.
Podczas testów w nowych lokalizacjach wykorzystano zarówno pierwszy prototyp, jak i nowe modele pociągu powietrznego. Eksperci kontynuowali badania zachowania wózków kołowych i innych zespołów maszynowych przy różnych prędkościach i odcinkach torów.
Zainteresowanie ze strony NKPS wyrażało się nie tylko w formie nakazu kontynuowania prac. Już w 1934 r. rozpoczęto rozpoznanie nowej linii jednotorowej o długości około 500 km, która miała łączyć miasta Tashauz (obecnie Daszoguz) i Chardjou (obecnie Turkmenabat) Turkmeńskiej SRR. Ponadto rozważano kwestię przyszłej budowy kolejnych linii jednotorowych w innych regionach Związku Radzieckiego.
W lipcu 1934 roku amerykański magazyn popularnonaukowy Popular Science opublikował artykuł o nowym projekcie radzieckim, a nawet umieścił na okładce rysunek pociągu lotniczego. Materiał twierdził, że rząd sowiecki zamierzał zbudować w Turkiestanie trzy jednotorowe linie o łącznej długości 332 mil (530 km), które przecinałyby pustynie i rzeki. Pociągi lotnicze z elektrownią spalinowo-elektryczną będą mogły osiągnąć prędkość do 180 mil na godzinę (około 290 km/h). Dziennikarze amerykańscy wspominali również, że nowe sowieckie pociągi lotnicze będą przecinać rzekę Amu-darię o szerokości około 1,25 km w bardzo ciekawy sposób: po przybyciu na brzeg będą mogły zejść do wody , przepłyń rzekę o własnych siłach, a po drugiej stronie wdrap się z powrotem na kolejkę jednoszynową .
Projekt pociągu lotniczego S. Waldnera zasłynął nie tylko w ZSRR, ale także za granicą. Wszystkim pracom towarzyszyły regularne notatki w prasie, z projektem wiązano duże nadzieje. Planowano nawet opracowanie, zbudowanie i przetestowanie prototypowego pociągu powietrznego z silnikami odrzutowymi. Jednak w 1936 wszystkie prace ustały. Do archiwum przesłano około 600 rysunków, a także dużą liczbę innej dokumentacji projektowej. Dlaczego tak się stało, nie wiadomo na pewno. Inżynier B. Kachurin, który brał udział w rozwoju projektu, przypomniał później, że projekt został wstrzymany z powodu pewnych okoliczności niezwiązanych z istotą proponowanych wynalazków. Nie sprecyzował jednak, co dokładnie było powodem zakończenia projektu.
Dostępne informacje o projekcie pociągu lotniczego S. Waldnera pozwalają na poczynienie kilku założeń co do możliwych przyczyn jego zamknięcia. Na przykład można założyć, że prace zostały wstrzymane z powodu zidentyfikowania pewnych problemów technicznych, które nie pozwalają na praktyczne wykorzystanie nowego opracowania. Brakuje jednak informacji na ten temat - projekt był uważany za udany i obiecujący aż do jego zamknięcia. Ponadto można podejrzewać jakiś spisek z motywami osobistymi, w wyniku którego nowy rozwój został pominięty.
Niemniej jednak najbardziej logiczną i prawdopodobną wersją wydaje się być ta, która dotyka specyfiki ruchu pasażerskiego w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Na początku dekady kilka typów samolotów było jedynym szybkim transportem pasażerskim. Jednak ówczesne samoloty pasażerskie nie mogły pochwalić się dużą ładownością i dużą prędkością lotu. Ponadto ich liczba wyraźnie nie zaspokajała rosnącego popytu.
Jako przykład możemy wziąć samolot K-5 zaprojektowany przez K.A. Kalinin, który w latach trzydziestych był głównym pojazdem Aeroflotu. Zbudowano 260 tych samolotów, które mogły przewozić tylko 8 pasażerów lub 690 kg ładunku na dystansie 960 km. Maksymalna prędkość lotu wynosiła 206 km/h, przelotowa była o około 25 km/h mniejsza. Dla porównania pociąg lotniczy Waldner nawet w mniejszych wersjach mógł przewozić 80 pasażerów z prędkością ponad 250 km/h. Większe wersje pociągu lotniczego wyglądały jeszcze ciekawiej i bardziej obiecująco, zwłaszcza w porównaniu z istniejącymi samolotami pasażerskimi.
Nie należy zapominać, że lata trzydzieste to okres szybkiego rozwoju lotnictwa. W ciągu zaledwie kilku lat wzrosły maksymalne prędkości lotu i ładowność. Nowe samoloty powoli, ale pewnie doganiały charakterystykę pociągu lotniczego Waldner, który w tamtym czasie nie wszedł jeszcze do praktycznego użytku, ponieważ był na etapie testów i udoskonaleń. Wreszcie w 1935 roku ZSRR uzyskał licencję od Stanów Zjednoczonych na produkcję samolotu Douglas DC-3, który później stał się główną „kabiną powietrzną” kraju.
Samolot DC-3 i jego radziecka wersja PS-84/Li-2 mogły przewozić do trzech tuzinów pasażerów i osiągać prędkość do 320 km/h (przelotowa 290 km/h). Tak więc, przynajmniej pod względem prędkości, nowy samolot nie był gorszy od opracowanego pociągu lotniczego. Jednocześnie samolot nie musiał budować specjalnych skomplikowanych wiaduktów z kolejką jednoszynową i mógł korzystać z istniejących lotnisk.
Można więc przypuszczać, że kontynuacja projektu pociągu lotniczego inżynier S.S. Waldner był utrudniony przez rozwój lotnictwa pasażerskiego, które w niektórych cechach gorsze, w innych prowadziło. W rezultacie prawdopodobnie kierownictwo NKPS podjęło decyzję o rezygnacji z obiecującego, ale jeszcze nie gotowego do eksploatacji pojazdu. Biorąc pod uwagę ograniczone zasoby, które nie pozwoliły na realizację wszystkich ciekawych projektów, taka odmowa wygląda na naturalne i logiczne zakończenie.
Po zamknięciu projektu pociągu lotniczego S.S. Waldner i jego koledzy zaczęli opracowywać inne rodzaje urządzeń kolejowych, a także różne komponenty i zespoły do niego. Temat transportu jednoszynowego i wagonów lotniczych na jakiś czas został zapomniany, ale po kilkudziesięciu latach powrócił do niego ponownie.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://semafor.narod.ru/
http://vlshmerling.narod.ru/
http://strangernn.livejournal.com/
http://blog.modernmechanix.com/
informacja