Итак, к концу 19-го века по городам Европы и Америки бегали трамваи, своими преимуществами пассажиров удивляли троллейбусы, на путях промышленных предприятий ползали электровозы. Все спешили и все торопились: эксперименты, патенты, выставки, достижения…
Но и вопросов к электротранспорту становилось все больше и больше: какой использовать тип двигателей (коллекторные, асинхронные), какой заводить род тока (постоянный, переменный), каковы должны быть его параметры, как будет выглядеть контактная сеть (третий рельс, à la метро, «трамвайный» провод или что-то ещё), и как снимать с неё ток.
Ответить на эти вопросы взялось основанное в 1899 г. Исследовательское общество высокоскоростных электрических железных дорог (Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen, St.E.S.)
Оно объединило ведущие электротехнические фирмы Германии: «Сименс унд Гальске» и AEG, а также ряд крупных промышленных концернов («Крупп», «Борзиг») и банки. Организацию поддержало военное ведомство, выделившее первопроходцам испытательный полигон - 23-километровый участок железной дороги от станции Мариенфельде на окраине Берлина до станции Цоссен в пригороде. Исследования носили общий характер и не предваряли какой-либо практический проект, но не было ни малейших сомнений в том, что с первыми результатами появится и он.
Это был великолепный способ показать, на что способны лучшие умы науки и техники того времени. Это была возможность повлиять на будущее всего человечества.
Представленные технологии и механизмы, показывающие лучшие результаты, заставляют преклониться перед их авторами. Они впечатляют тем, что за одно десятилетие люди от такого экспериментального образца
дошли до таких стандартов.
Применение трёхфазных двигателей, которые к этому времени изобрел Даливо-Добровольский (см. видео по ссылке https://youtu.be/ja2dU0wWBbA?si=MR61_EoiqBhacusm), потребовало трёхпроводной воздушной контактной сети.
Медные провода сечением 100 мм2 висели сбоку, в полутора метрах от оси пути друг над другом на высоте 5,5...7,5 метров с метровым интервалом. Держали их деревянные мачты, установленные с шагом 35 метров. Натяжение проводов регулировалось отдельно в секциях примерно километровой длины. Контактная сеть запитывалась переменным током с напряжением 10 кВ с частотой 50 Гц .
Под стать необычной контактной сети оказались и системы токосъёма – они были самой броской деталью внешнего вида вагонов и самым заметным их отличием между собой. С каждого провода ток шёл на два дуговых токоприёмника (бугеля), то есть всего их было шесть, сгруппированных по три по оконечностям кузовов. У мотрисы «Сименс унд Гальске» они устанавливались друг над другом на общей вертикальной стойке, у вагона AEG – продольным рядом на отдельных наклонных рамах.
Такие конструкции использовались на промышленных локомотивах, а вот с самым массовым электротранспортом того времени – работавшими на постоянном токе трамваями – общего имели мало.
Главный недостаток бугеля – это низкое качество токосъёма на больших скоростях. Встречным потоком воздуха его отрывает от провода, он искрит, вследствие чего скачет напряжение.
К слову, первый запатентованный и известный нам ромбовидный роликовый пантограф был изобретен Джоном Кью Брауном в конце 1903 года.
Он быстро вытеснил бугели с железных дорог, и сейчас они используется лишь на шахтных и промышленных узкоколейках. Но это уже совсем другая история...
Возвращаясь к великолепию «супервагонов», стоит отметить такой парадокс: абсолютный рекорд скорости, установленный на железной дороге, автомобили преодолели спустя 8 лет, в 1911 г., а самолёты – спустя 10 лет, только в 1913 г. Но, несмотря на эти достижения, первая высокоскоростная железнодорожная магистраль была проложена лишь 60 лет спустя.
«Супервагоны» явно опередили своё время, а общество St.E.S.,
выполнив стоявшие перед ним задачи, прекратило своё существование в декабре 1905 года.
И мы подводим итоги своему повествованию: двухпроводная контактная сеть Дафта и троллерная штанга Спрейга дали право на существование троллейбусу, а однопроводная сеть Депуле и бугельный токосъемник Сименса сделали почти бессмертным трамвай. Третий рельс, который тестировали и Дафт, и Сименс, тоже никуда не исчез, он ушел … в метро.
Продолжение следует...