Tren electrolot de boles dissenyat per N.G. Yarmolchuk

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Al llarg de la història del transport ferroviari apareixen regularment nous projectes atrevits que poden suposar una autèntica revolució en aquest àmbit. No obstant això, no totes aquestes propostes arriben a un ús pràctic.

La majoria dels projectes atrevits romanen a la història com a curiositats tècniques prometedores, però poc prometedores. Aquests últims inclouen moltes novetats, inclosa l'anomenada. transport de boles elèctric dissenyat per N. G. Yarmolchuk.

L'autor d'aquest projecte va ser un jove enginyer Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Després de servir a l'exèrcit i participar en la Guerra Civil, va aconseguir una feina com a muntador del ferrocarril de Kursk, on va treballar durant diversos anys. Mentre treballava al ferrocarril, Yarmolchuk va aprendre les diferents característiques d'aquest tipus de transport i amb el temps va arribar a la conclusió que era necessari crear una nova classe d'aquests sistemes. En aquells dies, una de les qüestions principals que tractaven diversos especialistes era l'augment de la velocitat dels trens. Yarmolchuk, després d'haver estudiat els ferrocarrils i el material mòbil existents, va arribar a la conclusió que era impossible aplicar les solucions existents i la necessitat de desenvolupar un transport completament nou.

En les seves cartes, Yarmolchuk va assenyalar que un augment significatiu de la velocitat es veu obstaculitzat per una sèrie de factors, inclòs el mateix disseny de les vies i les rodes del ferrocarril. Durant el moviment, va assenyalar l'enginyer, el conjunt de rodes es manté als rails només per les brides. En aquest cas, la parella pot moure's al llarg del seu eix, colpejant contra el rail i altres fenòmens desagradables. Amb un simple augment de la velocitat de moviment, els batecs haurien d'haver augmentat, augmentant la càrrega al vagó d'aterratge del tren i augmentant el risc de la seva destrucció. Per eliminar aquests fenòmens, es necessitaven pistes i un xassís d'un disseny completament nou.

Tren SHEL amb experiència. Hivern 1932-1933 Foto Wikimedia Commons

Ja l'any 1924 N. G. Yarmolchuk va proposar una nova versió de la via i del tren rodant, que, segons la seva opinió, va permetre augmentar significativament la velocitat de moviment, així com eliminar els problemes relacionats. Segons l'autor del projecte, en comptes d'una via de ferrocarril, s'hauria d'haver utilitzat un tobogan de forma rodona. Una bola de dimensions adequades hauria d'haver-se mogut al llarg d'aquesta safata. Quan es desplaçava a gran velocitat, la roda esfèrica no estava subjecta a batecs, i també podia autoorientar-se en funció de la trajectòria del moviment.

En la primera versió d'un projecte prometedor, l'autor va proposar utilitzar cotxes d'un disseny completament nou. La carrosseria del cotxe havia de tenir una forma esfèrica i acomodar totes les unitats necessàries, inclosa la central elèctrica i la cabina de passatgers. La superfície exterior de la caixa havia d'actuar com a superfície de suport i en contacte amb la safata. Amb aquest disseny, el cotxe podria moure's al llarg del canal a gran velocitat, mantenint un rotllo òptim a causa de la inclinació oportuna en entrar en girs. Per estalviar espai i aconseguir el màxim rendiment possible, es va proposar equipar el nou transport amb motors elèctrics.

El prometedor sistema es va anomenar "Transport Sharoelectrolytic" o SHELT per abreujar-se. Sota aquesta designació, el projecte de Yarmolchuk va romandre a la història. A més, en algunes fonts s'esmenta el nom de "tren de boles". Ambdues designacions eren equivalents i s'utilitzaven paral·lelament.

Durant els propers anys, Yarmolchuk es va graduar a la Universitat Tècnica Estatal de Moscou i a l'Institut d'Enginyeria Energètica de Moscou, cosa que li va permetre adquirir els coneixements i l'experiència necessaris per implementar el seu projecte. Al mateix temps, el jove enginyer va intentar interessar els responsables amb el seu invent. En nombroses cartes a diverses autoritats, va descriure els avantatges del seu sistema SHELT. Segons la seva opinió, va permetre augmentar significativament la velocitat dels trens i, per tant, reduir el temps de viatge. En aquest cas, el transport elèctric de boles podria competir fins i tot amb l'aviació, alhora que té l'avantatge en forma de major capacitat de càrrega i passatgers.

Nikolay Grigorievich Yarmolchuk durant les proves. Filmat des del telenotícies

Un altre avantatge del seu projecte N. G. Yarmolchuk va considerar estalviar alguns materials i simplificar la construcció de carreteres. Es va proposar fer una safata per a un prometedor tren de formigó armat, que va permetre reduir dràsticament el consum de metall. A més, es podria muntar a partir de seccions fabricades en fàbrica, reduint així el temps necessari per muntar una nova via. Cal destacar que a finals dels anys vint i principis dels trenta no hi havia equipaments especials per a la col·locació de baranes, motiu pel qual la majoria de les operacions de col·locació de ferrocarrils les realitzaven els treballadors a mà. Així, el projecte SHEL va rebre un altre avantatge respecte als sistemes existents.

No obstant això, fins un moment determinat, les propostes de Yarmolchuk no interessaven a ningú. Aquesta reacció dels funcionaris es va deure a diversos factors. Calia provar el nou projecte i la construcció de noves línies per a prometedors trens SHEL va resultar massa cara. Per això, fins a finals dels anys vint, el projecte de Yarmolchuk es va mantenir només en paper.

Després d'haver rebut una formació en enginyeria, l'inventor va continuar desenvolupant el projecte i va fer-hi canvis significatius. Així doncs, va decidir abandonar els cotxes esfèrics i utilitzar material mòbil d'aspecte menys atrevit i inusual. Ara estava previst utilitzar un cotxe de disseny clàssic, equipat amb un xassís original. El carro metàl·lic havia de tenir dues grans rodes situades a les seves parts davantera i posterior. Amb aquesta disposició del cotxe, va ser possible preservar totes les qualitats positives inherents al sistema SHELT, així com augmentar el volum per acomodar la càrrega útil.

El prometedor tren s'havia de moure amb l'ajuda de dues rodes en forma de "esfèrica", una esfera amb parts laterals tallades, on es trobaven l'eix i els elements de suspensió. Es va proposar que els xaroides fossin fets de metall i coberts amb cautxú. Un motor elèctric de la potència corresponent s'havia d'ubicar dins del cos d'aquesta roda. L'eix de la roda estava connectat a l'estructura del cotxe i el parell s'havia de transmetre des del motor al cos esfèric mitjançant una transmissió de fricció o engranatge. Un tret característic de les rodes proposades era la col·locació del seu centre de gravetat per sota de l'eix de gir: el motor estava suspès sota l'eix. Amb aquesta disposició, es va poder mantenir una posició òptima en l'espai en maniobrar.

Demostració de l'estabilitat de les rodes. Després d'inclinar-lo, hauria de tornar a la seva posició vertical normal. Notícies kardr

Una versió modificada del tren de boles, segons els càlculs de l'autor, podria arribar a una velocitat d'uns 300 km/h i transportar fins a 110 passatgers. Així, va ser possible arribar de Moscou a Leningrad en només un parell d'hores, i el viatge de la capital a Irkutsk trigaria una mica més d'un dia, i no una setmana, com en els trens existents. La versió actualitzada del projecte tenia un avantatge significatiu sobre els trens "clàssics" en velocitat i superava els avions de passatgers en termes de capacitat de càrrega.

El treball actiu en el projecte SHEL, amb el suport d'agències governamentals, va començar el 1929. Això va passar després que N. G. Yarmolchuk, amb l'ajuda d'especialistes de l'Institut d'Enginyers de Transport de Moscou, va construir un model d'un sistema prometedor. Un carruatge de rellotge amb "boles" es movia amb força rapidesa per la safata, que es trobava just al terra del laboratori. La maqueta del tren es va ensenyar als representants de la Comissaria Popular de Ferrocarrils, i aquesta manifestació els va impactar molt. El camí estava obert per al projecte.

Uns mesos després de provar el traçat, el Comissariat del Poble de Ferrocarrils va crear l'Oficina de Construcció Experimental de Transport de Bala per al desenvolupament i implementació de N. G. Yarmolchuk (BOSST). La tasca d'aquesta organització era crear un projecte complet amb la posterior construcció d'un prototip reduït del sistema SHELT. Aleshores, amb l'èxit d'aquestes obres, es podria comptar amb la construcció de sistemes de transport complets de nou tipus.

Els treballs de disseny van continuar fins a principis de la primavera de 1931. Aleshores, la documentació del projecte SHELT es va demostrar a la direcció de l'estat i aviat el Comissariat Popular de Ferrocarrils va ordenar la construcció d'un prototip d'un tren prometedor. Per a això, es va destinar un finançament d'1 milió de rubles, així com una secció prop de l'estació de Severyanin del ferrocarril de Yaroslavl (ara el territori de Moscou).

89 especialistes van participar en la construcció d'una pista experimental i una maqueta a gran escala del tren. A causa de la situació específica dels aliments al lloc proporcionat, els especialistes van haver de construir no només un prototip d'un nou tipus de carretera, sinó també muntar un hort. Es van plantar diverses hortalisses en 15 hectàrees, la qual cosa va permetre als especialistes resoldre les tasques assignades sense distreure's per diferents problemes de tercers. Així, les àrees assignades es van utilitzar de la manera més eficient possible.

Conjunts de rodes interns: bastidor i motor elèctric suspès sota d'ell. Filmat des del telenotícies

A la primavera del 31, Yarmolchuk va rebre el suport no només del Comissariat del Poble de Ferrocarrils, sinó també de la premsa. Els diaris i revistes nacionals van començar a escriure sobre el nou projecte SHELT i l'elogiaven, cridant l'atenció sobre els avantatges esperats sobre la tecnologia existent. Es va assenyalar que els trens de boles elèctrics de passatgers podran viatjar de cinc a sis vegades més ràpid que els "clàssics", i en el cas dels trens de mercaderies, fins i tot és possible un augment de la velocitat vint vegades més gran. La capacitat de les noves vies podria ser almenys el doble que les existents.

Naturalment, també es van expressar opinions crítiques. Molts experts van parlar de l'excessiva complexitat del projecte, l'alt cost de la seva implementació i alguns altres problemes. No obstant això, els responsables van decidir continuar la construcció d'un tren experimental SHEL i provar la proposta de Yarmolchuk a la pràctica, revelant tots els avantatges i desavantatges existents.

Durant l'any 1931, l'equip de BOSST es va dedicar a la construcció d'una pista experimental. Per estalviar diners i temps, es va construir una versió més petita d'aquesta carretera amb fusta. A poca alçada sobre el terra, es va col·locar un terra còncava de taulons sobre un marc de fusta. Al llarg del camí hi havia suports en forma d'U que suportaven el sistema de transport elèctric. En lloc dels cables tradicionals per al transport elèctric modern, es van utilitzar canonades. Durant les proves, es van utilitzar dues configuracions del sistema de subministrament elèctric. En el primer, un dels tubs penjava gairebé sota la mateixa barra transversal del suport, els altres dos, per sota. La segona configuració implicava la ubicació de les tres canonades al mateix nivell.

La pista de fusta experimental tenia uns 3 km de llargada. Al costat hi havia una petita subestació elèctrica, que havia de subministrar les canonades amb el corrent dels paràmetres requerits. Segons alguns informes, la construcció del traçat es va acabar a finals de 1931 o a principis de 1932. Aviat es va completar el muntatge del primer prototip de cotxe.

Subjecció de la roda al cos. Filmat des del telenotícies

El muntatge del primer cotxe SHEL es va completar l'abril de 1932. Era una estructura d'uns 6 m de llargada amb un diàmetre de 80 cm. Es va disposar un carenat cònic a la part davantera del cotxe. El cotxe, tal com implicava el projecte, estava equipat amb dues rodes esfèriques, a les parts del cap i la cua. El diàmetre de les rodes superava 1 m. Sobresortien significativament del cos i podien crear un efecte giroscòpic notable que mantingués el cotxe a la posició desitjada. La central elèctrica en forma de dos motors elèctrics trifàsics es trobava dins de les rodes. Els cotxes tenien un volum lliure força gran que es podia utilitzar per transportar càrrega de prova o fins i tot passatgers. A més, el cotxe tenia finestres i petites portes per accedir a l'interior del casc. Per a la transmissió de l'electricitat, el cotxe va rebre un bogie fixat a la línia de contacte i connectat al sostre amb un cable i cable.

A la tardor, es van construir quatre cotxes més, com a conseqüència dels quals ja circulava tot un tren per la via experimental. La construcció de cotxes addicionals va permetre no només provar la mateixa viabilitat de la invenció, sinó també resoldre alguns problemes relacionats amb la interacció de diverses unitats de material mòbil a la pista.

Els motors disponibles van permetre que el tren experimental assoleixi velocitats de fins a 70 km/h. El disseny de les rodes esfèriques i altres característiques del nou transport asseguraven un comportament estable independentment de la velocitat de moviment i de les característiques de la via. El tren de boles va passar els girs amb confiança, inclinant-se lleugerament en la direcció correcta, però sense mostrar cap ganes de bolcar. L'efecte giroscòpic que N. G. Yarmolchuk, va conduir als resultats esperats.

Fins a l'estiu de 1933, un equip d'especialistes del BOSST es va dedicar a diverses proves d'un prometedor sistema de transport en versió reduïda. Paral·lelament, s'estava desenvolupant el disseny del tren, així com l'estudi de les opcions de via òptimes. En particular, els enginyers van haver de trencar-se amb el disseny de la fletxa per al camí del tobogan. El funcionament real dels SHLT sense interruptors i altres equips especials de via no va ser possible, i la seva creació es va associar amb certes dificultats.

Els primers viatges de prova els va fer un tren experimentat sense cap càrrega. Més tard, quan es va determinar i confirmar la fiabilitat del sistema, van començar els viatges amb càrrega, fins i tot amb passatgers. Les dimensions dels cotxes permetien transportar dues persones, però havien d'estar en posició reclinada, per la qual cosa es col·locaven matalassos en cabines improvisades. Durant les proves, D. Lipnitskiy, periodista de la publicació Znanie is Sila, va visitar el lloc de prova i va ser portat en un tren experimental SHEL. Més tard va escriure que mentre es preparava per al viatge temia un possible accident. El tren podria bolcar, sortir volant de la safata, etc. No obstant això, el cotxe prototip es va moure suaument i silenciosament i va conduir per la via sense cap problema i fins i tot sense el "tradicional" soroll de les rodes del ferrocarril. En trams corbes de la via, el tren s'inclinava i mantenia l'equilibri.

El cos d'un tren de pilota experimentat sense paret posterior. La roda i la seva suspensió són visibles. Filmat des del telenotícies

Les proves del tren prototip van començar a la tardor de 1932, motiu pel qual els especialistes van trobar alguns problemes durant les proves. El treball del tren SHEL es va veure obstaculitzat per la neu i el gel a la via de fusta. Abans de començar les proves, s'havien de netejar, ja que el tren d'aterratge original del tren no podia fer front a aquestes irregularitats, especialment durant el trànsit a gran velocitat. En l'etapa de proves, aquest problema es va considerar un mal inevitable i es va suportar, però més tard es va convertir en un dels factors que van afectar el destí de tot el projecte.

Un cop finalitzades les comprovacions, la documentació del projecte i l'informe de prova es van lliurar a un consell especial d'experts, que se suposava que havia de decidir el destí posterior del sistema SHELT. Un grup d'especialistes encapçalat per S. A. Chaplygin va revisar la documentació i va arribar a conclusions positives. Segons els experts, el projecte no va tenir problemes greus que interfereixin amb el seu ús total, i també van recomanar començar la construcció de rutes completes per al transport de pilota elèctrica.

A l'estiu de 1933 N. G. Yarmolchuk i els seus col·legues han desenvolupat dues versions de trens SHEL de ple dret en dues dimensions, els anomenats. normal i mitjana. El tren "mitjana" estava pensat per a les proves finals, i també podia circular per vies reals. En aquesta configuració, els cotxes estaven equipats amb rodes esfèriques amb un diàmetre de 2 m i podien transportar fins a 82 seients de passatgers. La velocitat de disseny d'aquest transport va arribar als 180 km / h. Es va suposar que els vagons de mida mitjana es combinarien en trens de tres i d'aquesta forma transportaran passatgers en línies de rodalies.

Se suposava que tots els primers plans s'havien d'implementar completament en un vagó "normal". En aquest cas, el transport prometedor hauria d'haver rebut rodes amb un diàmetre de 3, 7 m i un cos de dimensions adequades. La velocitat de moviment de disseny va arribar als 300 km / h, i dins del casc es va poder disposar almenys 100-110 seients. Ateses les altes velocitats de moviment, aquest tren havia d'estar equipat amb frens no només mecànics, sinó també aerodinàmics. Aquests últims eren un conjunt d'avions a la superfície del cos, estès pel flux d'aire entrant. Segons alguns càlculs de BOSST, una via amb vagons o trens de mida normal podria tenir una capacitat colossal: trens prometedors podrien transportar la població de tota una ciutat en pocs dies. En aquest cas, es va assegurar una superioritat important sobre el transport ferroviari existent.

Després de la finalització dels treballs del consell encapçalat per Chaplygin, el 13 d'agost de 1933, el Consell de Comissaris del Poble va decidir el futur del projecte SHELT. El Comissariat del Poble de Ferrocarrils va rebre les instruccions per construir la primera via de safata completa per a l'operació de prova. La nova ruta podria aparèixer en la direcció Moscou-Noginsk o Moscou-Zvenigorod. Després d'analitzar la situació existent i els plans existents, es va decidir construir una carretera cap a Noginsk. En aquell moment, es va iniciar la construcció d'una nova zona industrial a l'est de Moscou. Es va suposar que en aquesta direcció el trànsit de viatgers podria arribar als 5 milions de persones l'any, per la qual cosa calia un nou transport amb indicadors adequats. A petició del Consell de Comissaris del Poble, la construcció del nou traçat s'hauria d'haver acabat a la tardor de 1934.

Foto de la premsa nacional. El tren prototip porta un passatger. Foto Termotex.rf

Se suposava que la primera via completa hauria d'iniciar-se a Izmailovo, de manera que els treballadors poguessin arribar a l'estació amb tramvia o metro, i després canviar-se al tren SHEL i anar a treballar. El transport espaiós d'alta velocitat podria canviar significativament la logística de Moscou i la regió de Moscou, millorant els seus paràmetres principals. En previsió d'un nou transport amb indicadors únics, la premsa nacional va tornar a començar a lloar el projecte original de N. G. Yarmolchuk.

Tanmateix, les expectatives de la premsa i dels ciutadans no es van fer realitat. A finals de 1934, la nova estació no va obrir les portes als viatgers, i els nous trens elèctrics de boles no els van portar a treballar. A més, ni tan sols van començar a construir l'autopista i l'estació. Abans d'iniciar la construcció de l'autopista i les infraestructures relacionades, els especialistes van tornar a comprovar el prometedor projecte i van arribar a conclusions que van portar al seu rebuig.

La velocitat de disseny i la capacitat dels vagons, així com altres avantatges del nou transport semblaven atractius, però en la forma proposada tenia molts desavantatges. En primer lloc, va ser la complexitat del disseny tant del propi tren SHEL com de la ruta del mateix. Per exemple, l'ús d'una pista de safata de formigó armat va permetre reduir el cost del metall, però va complicar la construcció i va requerir el desplegament d'instal·lacions de producció addicionals. La construcció en sèrie de nous trens també va requerir els esforços i costos corresponents.

L'anàlisi dels projectes proposats del tren elèctric de boles també va portar a una conclusió pessimista. El nivell de tecnologia que hi havia en aquell moment no permetia construir el vehicle requerit amb característiques acceptables. Per exemple, el recurs del recobriment de goma de les rodes esfèriques quan es condueix sobre formigó va provocar grans preguntes. En condicions de manca de goma, aquest matís del projecte podria tenir greus conseqüències negatives. A més, el gran i pesat tren SHEL havia d'anar equipat amb motors de la potència adequada i altres equips especials, que no eren o que fossin massa cars.

Fins i tot amb l'èxit de la construcció d'una via d'abeurador i trens de boles, el seu funcionament s'associaria a una sèrie de problemes greus. Per exemple, durant les proves d'un prototip de tren a l'hivern, els especialistes de BOTTS van haver de netejar regularment la via de fusta de la neu i el gel. Aquests contaminants interferien amb el curs normal del tren i, a gran velocitat, fins i tot podrien provocar un naufragi. Probablement, en aquest context, els experts van recordar l'accident del cotxe aeri d'Abakovsky el 1921. Aleshores, a causa de la mala qualitat de la via del tren, el cotxe d'alta velocitat va sortir volant dels rails, fet que va provocar la mort de diversos viatgers. El cotxe aeri es movia a una velocitat d'uns 80 km/h, i el projecte de Yarmolchuk suposava velocitats moltes vegades més altes i, com a resultat, el tren estava exposat a un risc encara més gran.

Article de la revista Modern Mechanix, febrer de 1934. Foto de Wikimedia Commons

A part de problemes tècnics, també n'hi havia d'econòmics. El projecte de construcció d'una carretera amb una longitud d'uns 50 km va resultar massa car i les seves perspectives es van convertir en objecte de controvèrsia. Tenint avantatges respecte al transport existent, el tren SHEL no semblava factible. Alguns estalvis en temps de viatge o la capacitat de transportar una mica més de passatgers no podrien justificar els costos extremadament elevats.

La combinació de característiques i problemes tècnics, tecnològics, operatius i econòmics va portar al tancament del projecte, que uns mesos abans es considerava no només prometedor, sinó també capaç de canviar radicalment l'aspecte del transport. La construcció de la primera carretera Moscou-Noginsk es va reduir poc després de l'inici, no més tard de les primeres setmanes de 1934. Per això, els empleats de les empreses de la nova zona industrial en el futur van utilitzar només els modes de transport existents, cosa que, però, no va impedir la implementació dels plans per a la industrialització de la regió de Moscou.

Després de la decisió d'abandonar la construcció de la pista de boles elèctrica, la premsa va deixar de publicar articles entusiastes. Amb el pas del temps, l'anteriorment prometedor projecte es va oblidar. La pista experimental prop de l'estació de Severyanin aviat es va desmantellar per innecessària. L'únic tren experimental de cinc vagons probablement va ser desballestat poc després que es tanqués el projecte. No es pot descartar que durant un temps estigués emmagatzemat en una de les organitzacions associades al projecte SHELT, però no hi ha informació exacta al respecte. Només se sap que a partir de 1934 els cotxes experimentals no es van esmentar enlloc.

L'autor del projecte del transport bola-elèctric, N. G. Yarmolchuk, malgrat el fracàs, va continuar treballant en modes de transport prometedors i els seus components individuals. Alguns dels seus desenvolupaments es van utilitzar més tard fins i tot en vehicles de producció de diverses classes.

Pel que sabem, Yarmolchuk no va deixar de treballar en el transport SHEL, però, tots els desenvolupaments posteriors en aquesta àrea els va dur a terme per iniciativa pròpia. Les darreres mencions d'aquest projecte es remunten a principis dels anys setanta. Durant aquest període, el dissenyador va tornar a intentar oferir el seu desenvolupament a la direcció del país i fins i tot va intentar aconseguir una cita amb A. N. Kosygin. Es va negar una audiència. N. G. Yarmolchuk va morir el 1978 i després es va aturar tot el treball en el transport elèctric de boles. Durant més de quatre dècades després de la decisió d'aturar la construcció, el projecte es va desenvolupar gràcies als esforços d'un sol dissenyador. Després de la seva mort, ningú va voler seguir un projecte que abans es va considerar una revolució en el transport.