Вакуумный поезд на магнитной подушке

Этот вид транспорта пока существует только в виде чертежей. Согласно расчётам, он мог бы достичь скорости до тысячи километров в час. Вакуумный поезд был впервые предложен ещё в первой половине XIX века, а первые практические эксперименты с использованием магнитной подушки проводились учёными из Сибири более 100 лет назад. Однако технология до сих пор опережает время. 

Принцип действия вакуумного поезда

Поезда на магнитной подушке (другие названия: магнитопланы или маглевы) есть в Японии, Китае, Германии, Великобритании, Южной Корее. Тестовые магнитопланные участки до конца 80-х работали в СССР в Московской области. Технология хорошо себя зарекомендовала, поскольку позволяет организовать сообщение на сверхвысокой скорости на расстоянии до тысячи километров.

Это стало возможно благодаря магнитной левитации. Как известно, магниты имеют два полюса, которые условно называются северный и южный. Одинаковые полюса отталкиваются друг от друга, противоположные — притягиваются друг к другу. работают, благодаря именно этому принципу.

В конструкцию состава и рельсов входят магниты. Они повёрнуты друг к другу одинаковыми полюсами, в результате чего состав и рельсы отталкиваются друг от друга. Поезд при движении висит в воздухе и совсем не соприкасается с рельсами. Это и называется «магнитная левитация». За счёт неё движение поезда не тормозится силой трения о железнодорожное полотно, и маглев может развить гораздо большую скорость, чем обычный поезд — до 600 км/ч.

Технология, конечно, не идеальна, поскольку остаётся трение состава о воздух. Чтобы свести её к минимуму, инженеры придают поездам аэродинамическую форму. Но есть технология, которая позволяет совсем исключить этот фактор, благодаря чему скорость состава может возрасти по разным подсчётам в 1,5-10 раз.

 

Первые предложения о вакууме

Ещё в 1835 году англичанин Генри Пинкус предложил идею поезда, который движется в тоннеле с разряженным воздухом. Он даже построил тестовую ветку. Поезд в ней приводился при помощи реактивной тяги, энергией сжатого воздуха. Увы, по экономическим причинам эта технология не нашла широкого применения.

В 1909 году американец Роберт Годдард предложил движение машин по вакуумному тоннелю. Позже, уже после его смерти, в его бумагах были найдены чертежи изобретённого им вакуумного поезда (поезда, который движется в туннеле, из которого откачан весь воздух). Согласно его расчётам, в таких условиях поезд может развить скорость до 1600 км/ч.

 

Идея сибирского учёного Бориса Вейнберга

 Первая реально работающая модель вакуумного поезда была создана в сибирском городе Томске. В начале второго десятилетия XX века в Томском технологическом институте (нынешний Томский политехнический университет) работал аэротехнический кружок. Студенты и преподаватели в свободное от работы и учёбы время на личные средства и по собственной инициативе разрабатывали летательный аппарат.

Среди них был учёный, заведующий кафедрой физики, Борис Петрович Вейнберг. Он пытался найти альтернативные способы поднятия самолёта в воздух и по ходу этого поиска наткнулся на принцип магнитной левитации. Самолёт, работающий по этому принципу, он не создал, зато разработал поезд — свой вариант магнитоплана.

 

Вакуумный поезд в действии

Вейнберг сильно увлёкся этим своим изобретением и «заразил» этим увлечением коллег. Например, известно об участии в работе над вакуумным поездом другого выдающегося томского учёного — Александра Николаевича Добровидова.

Вместе они построили первую работающую модель вакуумного поезда. Сам магнитоплан представлял собой сигарообразную капсулу длинной 2,5 метра и высотой почти метр. В движение маглев приводился с помощью электромагнитной катушки-соленоида. А чтобы на капсулу не действовала сила трения, она была помещена в медную трубу, из которой был откачан воздух.

Эксперименты проводились с 1911 по 1913 годы. Вейнберг и Добровидов смогли развить скорость своего поезда до 1000 км/ч. В 1914 году Вейнберг отправился в Петербург, где перед научным сообществом прочитал лекцию на тему «Движение без трения», в которой рассказал о своей разработке. Вот что писал об этой лекции знаменитй российский физик и математик Яков Перельман:

«Не могу забыть того ошеломляющего впечатления, которое произвёл на холодную петербургскую публику этот смелый и оригинальный проект, когда изобретатель в блестящей лекции нарисовал перед слушателями картину будущей борьбы с пространством».

Томичи планировали продолжить разработку, но началась Первая мировая война. Пришлось даже разобрать медную трубу, в которой двигался магнитоплан, поскольку воюющая страна остро нуждалась в меди. Вейнберг ещё несколько лет периодически писал статьи о своём вакуумном поезде, но, трезво рассудив, что пока нет условий для реализации этой технологии, переключился на другие исследования.

 

Судьба вакуумного поезда

Сейчас вакуумный поезд считается наиболее перспективной технологией железнодорожного сообщения:

• В Китае к 2020 году планируют построить подземную железнодорожную ветку с разряженным воздухом.
• В одном из вариантов концепции Трансатлантического тоннеля, который должен пройти по дну Атлантического океана и соединить Америку с Европой, используется именно технология вакуумного поезда.
• Известный американский бизнесмен Илон Маск заявил о готовности вложиться в проект Hyperloop, использующий технологию вакуумного поезда. Он соединит города Сан-Франциско и Лос-Анджелес.
• В России ОАО «РЖД» совместно с НИИ имени С.А. Векшинского создали рабочую группу по внедрению технологии вакуумного поезда. Сейчас идёт работа по организации испытаний.