Мы давно ушли от конок, первых паровозов и медленно прощаемся с тепловозами. Года идут, технологии в сфере транспорта не стоят на месте, и на горизонте маячит множество альтернатив классическим поездам. Разберём их и посмотрим на достоинства и недостатки локомотивов будущего.
Часть 1. Магнитная левитация. Маглев
Пробовали ли вы когда-нибудь соединить магниты одним полюсом? Конечно, они отталкиваются. А противоположные – притягиваются. А если построить дорожку из нескольких магнитов с чередованием полюсов, где одни будут отталкивать, а другие притягивать? Получится маглев.
Такой поезд может буквально лететь над дорогой, это его главное достоинство. Нет соприкосновений – нет трения и сопротивления. А значит и скорости могут быть выше, а в теории и вовсе – самая большая среди всех в общественном транспорте.
И всё это при меньших затратах энергии, малом шуме, дешевизне прокладки колеи и обслуживания. Но почему этот проект не реализован, хотя разработки ведутся с 80-х годов?
Никаких серьёзных препятствий для строительства маглева нет. Однако компании-разработчики проявляют недостаточно инициативы. А кроме того, магнитные рельсы сложно интегрировать в городскую среду – ни один вид транспорта их использовать не может.
Тем не менее, в Китае, Японии и Германии действуют небольшие ветки поездов с магнитной левитацией. В России подобную планируют открыть в 2025 году при поддержке "Роскосмоса".
Часть 2. Вактрейн – тот самый "Маглев 2"
Что если взять идею поезда, который не касается поверхности, и развить её? Например, убрав любое сопротивление, даже воздушное. Такова была идея пневмотранспорта, работающего по принципу выпуска сжатого воздуха (как и пневмопочта), предложенная Робертом Годдардом езе в 1909 году.
Начиная с 1911 года, подобными опытами занимался и отечественный учёный Борис Вейнберг. Но он пришёл к выводу, что реализовать такой проект в начале XX века проблематично. С той поры серьёзных разработок не велось. Почему?
Даже современные технологии не позволяют реализовать длинный вакуумный тоннель со сколь-нибудь большой полезной нагрузкой. Кроме того, вактрейны – не самое дешёвое удовольствие, да и финансовая выгода сомнительна.
А если чисто в теории: как бы выглядела линия вактрейна? Это труба с вакуумом или форвакуумом, внутри которой ездит поезд со сногсшибательными скоростями – до 7000 км/ч. Будь у нас тоннель от Москвы до Владивостока, мы преодолели бы его всего за час!
Такой поезд был бы автоматизирован и практически не требовал затрат по обслуживанию (без контакта со средой у деталей не было бы причин изнашиваться). Но вот сама линия и её техническое сопровождение стоили бы баснословных денег. Кроме того, внутри вактрейна опасно находиться людям с приборами, в том числе кардиостимуляторами.
Да и при разгерметизации салона для всех, кто находится внутри, уготована незавидная участь "спагеттификации" (реальный научный термин!).
Часть 3. Вактрейн сквозь планету. Гравитационный поезд
А что, если трубу вактрейна проложить не просто по поверхности земли, а сквозь планету? И чтобы поезд двигался благодаря силе гравитации? Это конечно невероятный вариант, но не совсем фантастический.
Если строить тоннель прямо сквозь планету, то возникает несколько ключевых проблем. Это и недостаток прочных материалов, выдерживающих температуру и давление ядра земли. И гигантские затраты при малом количестве потенциальных точек для использования поезда.
В Евразии большая часть материка имеет точки-антиподы в Тихом океане. Да и Северная Америка имеет в качестве противоположности лишь Индийский океан. Не самая хорошая перспектива "нырнуть" в такой тоннель и вынырнуть где-то посреди воды. Единственное более-менее рентабельное место для такого авантюрного проекта – Восточный Китай – он может быть соединён прямым тоннелем с Аргентиной и Чили. Но это тоже не слишком реалистично.
Вместо того, чтобы использовать гравитационный поезд, как лифт через планету можно было бы использовать силу гравитации и искривление планеты иначе. Теоретически запущенный с первой космической скоростью поезд в вакуумной трубе внутри земной коры будет двигаться сам только благодаря силе притяжения земли и постоянного "заваливания" за горизонт.
Несмотря на кажущуюся невероятность подобного запуска, для него вполне можно было бы использовать что-то вроде пушки или рельсотрона. Вообще, любое устройство, которое могло бы придать поезду ускорение от 8 км/с. Подобная скорость дальше будет поддерживаться сама собой по вышеописанному принципу. И тот же многострадальный путь от Москвы до Владивостока будет занимать всего около 17 минут.
Так, в теории можно жить и работать в разных частях страны. При чём не обязательно, чтобы гравитационный вактрейн доставлял вас прямо на работу. Ведь в другом городе можно будет пересесть на маглев или метро и добраться до нужного места в считанные минуты.
Осталось только дождаться этого невероятного будущего и заранее подготовиться к ностальгии по долгим поездкам на верхней полке, металлическим подстаканникам, лапше быстрого приготовления, медленно проплывающим видам за окном и прочим радостям многодневных поездок в классических железнодорожных составах.
Автор Артём Рудик