Ao longo da história do transporte ferroviário, novos projetos ousados surgem regularmente e podem levar a uma verdadeira revolução nesta área. No entanto, nem todas essas propostas alcançam uso prático. A maioria dos projetos ousados permanecem na história como curiosidades técnicas promissoras, mas pouco promissoras. Os últimos incluem muitos desenvolvimentos, incluindo os chamados. transporte de bola elétrica projetado por N. G. Yarmolchuk.
O autor deste projeto foi um jovem engenheiro Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Depois de servir no exército e participar da Guerra Civil, ele conseguiu um emprego como montador na ferrovia de Kursk, onde trabalhou por vários anos. Enquanto trabalhava na ferrovia, Yarmolchuk aprendeu as várias características desse tipo de transporte e, com o tempo, chegou à conclusão de que era necessário criar uma nova classe de tais sistemas. Naquela época, um dos principais problemas enfrentados por vários especialistas era o aumento da velocidade dos trens. Yarmolchuk, tendo estudado os caminhos-de-ferro e o material circulante existentes, concluiu que era impossível aplicar as soluções existentes e a necessidade de desenvolver um transporte completamente novo.
Em suas cartas, Yarmolchuk apontou que um aumento significativo na velocidade é prejudicado por uma série de fatores, incluindo o próprio design dos trilhos e das rodas da ferrovia. Durante a movimentação, observou o engenheiro, o rodado é mantido nos trilhos apenas pelos flanges. Neste caso, o par pode mover-se ao longo de seu eixo, bater contra o rail e outros fenômenos desagradáveis. Com um simples aumento na velocidade de movimento, as batidas deveriam ter aumentado, aumentando a carga no trem de pouso e aumentando o risco de sua destruição. Para eliminar esses fenômenos, foram necessários trilhos e um chassi de design totalmente novo.
Trem SHEL experiente. Inverno de 1932-33 Foto Wikimedia Commons
Já em 1924 N. G. Yarmolchuk propôs uma nova versão dos trilhos e do rodízio do trem, o que, em sua opinião, possibilitou aumentar significativamente a velocidade do movimento, além de se livrar dos problemas relacionados. Segundo o autor do projeto, em vez de uma ferrovia, deveria ser utilizada uma calha redonda. Uma bola de dimensões apropriadas deve ter se movido ao longo dessa bandeja. Quando se movia em alta velocidade, a roda esférica não estava sujeita a batidas e também podia se auto-orientar dependendo da trajetória do movimento.
Na primeira versão de um projeto promissor, o autor propôs o uso de carros com um design totalmente novo. A carroceria do carro deveria ter um formato esférico e acomodar todas as unidades necessárias, incluindo a usina de força e a cabine de passageiros. A superfície externa da caixa deveria atuar como uma superfície de suporte e em contato com a bandeja. Com esse design, o carro pode se mover ao longo do chute em alta velocidade, mantendo a rolagem ideal devido à inclinação oportuna ao entrar nas curvas. Para economizar espaço e atingir o máximo desempenho possível, foi proposto equipar o novo transporte com motores elétricos.
O sistema promissor foi chamado de "transporte Sharoelectrolot" ou abreviatura SHELT. Sob esta designação, o projeto de Yarmolchuk permaneceu na história. Além disso, algumas fontes mencionam o nome "trem de bola". Ambas as designações eram equivalentes e usadas em paralelo.
Nos anos seguintes, Yarmolchuk se formou na Universidade Técnica do Estado de Moscou e no Instituto de Engenharia de Energia de Moscou, o que lhe permitiu adquirir o conhecimento e a experiência necessários para implementar seu projeto. Ao mesmo tempo, o jovem engenheiro procurou despertar o interesse dos responsáveis por sua invenção. Em várias cartas a várias autoridades, ele descreveu as vantagens de seu sistema SHELT. Para ele, foi possível aumentar significativamente a velocidade dos trens e, com isso, reduzir o tempo de viagem. Nesse caso, o transporte bola-elétrico poderia competir até com a aviação, tendo a vantagem na forma de maior capacidade de carga e passageiros.
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk durante os testes. Fotografado em cinejornais
Outra vantagem de seu projeto N. G. Yarmolchuk considerou economizar alguns materiais e simplificar a construção de estradas. Foi proposta a confecção de uma bandeja para um promissor trem de concreto armado, o que permitiu reduzir drasticamente o consumo de metal. Além disso, ele poderia ser montado a partir de seções de produção da fábrica, reduzindo assim o tempo necessário para montar uma nova via. Note-se que no final dos anos vinte e no início dos anos trinta não existia nenhum equipamento especial para a colocação de carris, razão pela qual a maior parte das operações de colocação dos caminhos-de-ferro eram efectuadas por trabalhadores manuais. Assim, o projeto SHELT recebeu outra vantagem sobre os sistemas existentes.
No entanto, até certo momento, as propostas de Yarmolchuk não interessavam a ninguém. Essa reação dos funcionários deveu-se a vários fatores. O novo projeto precisava ser testado, e a construção de novas linhas para os promissores trens da SHEL acabou sendo muito cara. Por isso, até o final dos anos 20, o projeto de Yarmolchuk permanecia apenas no papel.
Tendo recebido formação em engenharia, o inventor continuou a desenvolver o projeto e fez alterações significativas nele. Assim, ele decidiu abandonar os carros esféricos e usar um material rodante de aparência menos ousada e incomum. Agora foi planejado usar um carro de layout clássico, equipado com um chassi original. A carruagem de metal deveria ter duas rodas grandes localizadas em suas partes dianteira e traseira. Com esse layout do carro, foi possível preservar todas as qualidades positivas inerentes ao sistema SHELT, bem como aumentar o volume para acomodar a carga útil.
O promissor trem deveria se mover com o auxílio de duas rodas em forma de "esférica" - uma esfera com partes laterais cortadas, no lugar da qual ficavam o eixo e os elementos de suspensão. Os sharoids deveriam ser feitos de metal e cobertos com borracha. Um motor elétrico com a potência correspondente deveria ser localizado dentro do corpo dessa roda. O eixo da roda era conectado à estrutura do carro e o torque deveria ser transmitido do motor ao corpo esférico por meio de uma fricção ou transmissão por engrenagem. Uma característica das rodas propostas era a colocação de seu centro de gravidade abaixo do eixo de rotação: o motor estava suspenso sob o eixo. Com esse arranjo, foi possível manter uma posição ideal no espaço durante as manobras.
Demonstração da estabilidade da roda. Após a inclinação, ele deve retornar à sua posição vertical normal. Newsreel kardr
A versão modificada do trem-bola, segundo cálculos do autor, poderia atingir velocidades de cerca de 300 km / he transportar até 110 passageiros. Assim, era possível ir de Moscou a Leningrado em apenas algumas horas, e a viagem da capital a Irkutsk levaria um pouco mais de um dia, e não uma semana, como nos trens existentes. A versão atualizada do projeto teve uma vantagem significativa sobre os trens "clássicos" em velocidade e ultrapassou as aeronaves de passageiros em termos de capacidade de carga.
O trabalho ativo no projeto SHELT, apoiado por agências governamentais, começou em 1929. Isso aconteceu depois de N. G. Yarmolchuk, com a ajuda de especialistas do Instituto de Engenheiros de Transporte de Moscou, construiu um modelo de sistema promissor. Na bandeja, que ficava diretamente no chão do laboratório, um carrinho de corda sobre "bolas" movia-se com bastante rapidez. A maquete do trem foi mostrada aos representantes do Comissariado do Povo das Ferrovias, e essa demonstração os impressionou fortemente. A estrada estava aberta para o projeto.
Poucos meses depois de testar o layout, o Comissariado do Povo das Ferrovias criou o Bureau de Construção Experimental de Transporte de Balas para o desenvolvimento e implementação do N. G. Yarmolchuk (BOSST). A tarefa desta organização era criar um projeto completo com a construção subsequente de um protótipo reduzido do sistema SHELT. Então, com a conclusão bem-sucedida dessas obras, poderia-se contar com a construção de sistemas de transporte completos de um novo tipo.
O trabalho de design continuou até o início da primavera de 1931. Em seguida, a documentação do projeto SHELT foi demonstrada à liderança estadual, e logo o Comissariado do Povo das Ferrovias ordenou a construção de um protótipo de um trem promissor. Para isso, o financiamento foi alocado no valor de 1 milhão de rublos, bem como um trecho próximo à estação Severyanin da ferrovia Yaroslavl (agora território de Moscou).
89 especialistas estiveram envolvidos na construção de um trilho de rampa experimental e uma maquete do trem em grande escala. Devido à situação específica da alimentação no local fornecido, os especialistas tiveram que construir não só um protótipo de um novo tipo de estrada, mas também quebrar uma horta. Vários vegetais foram plantados em 15 hectares, o que permitiu aos especialistas resolver as tarefas atribuídas sem se distrair com vários problemas de terceiros. Assim, as áreas alocadas foram utilizadas da forma mais eficiente possível.
Rodas internas: quadro e motor elétrico suspenso sob ele. Fotografado em cinejornais
Na primavera do dia 31, Yarmolchuk recebeu o apoio não apenas do Comissariado do Povo das Ferrovias, mas também da imprensa. Jornais e revistas nacionais começaram a escrever sobre o novo projeto SHELT e elogiá-lo, chamando a atenção para as vantagens esperadas sobre a tecnologia existente. Notou-se que os trens de bola elétricos de passageiros poderão viajar de cinco a seis vezes mais rápido do que os "clássicos" e, no caso dos trens de carga, até um aumento de vinte vezes na velocidade é possível. A capacidade das novas estradas pode ser pelo menos duas vezes maior que as existentes.
Naturalmente, opiniões críticas também foram expressas. Muitos especialistas falaram sobre a excessiva complexidade do projeto, o alto custo de sua implementação e alguns outros problemas. No entanto, os responsáveis decidiram continuar a construção de um trem SHEL experimental e testar a proposta de Yarmolchuk na prática, revelando todas as vantagens e desvantagens.
Durante 1931, a equipe do BOSST estava empenhada na construção de uma pista experimental de calha. Para economizar tempo e dinheiro, uma versão menor dessa estrada foi construída em madeira. A uma altura baixa do solo, um piso côncavo feito de tábuas foi colocado sobre uma estrutura de madeira. Ao longo do caminho havia suportes em forma de U que sustentavam o sistema de transmissão de eletricidade. Em vez de fios tradicionais para o transporte elétrico moderno, foram usados tubos. Durante os testes, foram utilizadas duas configurações do sistema de alimentação elétrica. No primeiro, um dos tubos ficava pendurado quase sob a própria travessa do suporte, os outros dois - embaixo. A segunda configuração implicava a localização de todos os três tubos no mesmo nível.
A pista experimental de madeira tinha cerca de 3 km de comprimento. Ao lado dela estava instalada uma pequena subestação elétrica, que deveria abastecer as tubulações com a corrente dos parâmetros exigidos. Segundo alguns relatos, a construção do percurso foi concluída no final de 1931 ou no início de 1932. A montagem do primeiro protótipo de carro foi logo concluída.
Fixação da roda no corpo. Fotografado em cinejornais
A montagem do primeiro carro SHEL foi concluída em abril de 1932. Tratava-se de uma estrutura com cerca de 6 m de comprimento e 80 cm de diâmetro, sendo fornecida uma carenagem cônica na frente do carro. O carro, conforme implícito no projeto, era equipado com duas rodas esféricas, na parte frontal e traseira. O diâmetro das rodas ultrapassava 1 m. Elas se projetavam significativamente do corpo e podiam criar um efeito giroscópico perceptível que mantinha o carro na posição desejada. A usina na forma de dois motores elétricos trifásicos estava localizada dentro das rodas. Os carros tinham um volume livre bastante grande que poderia ser usado para transportar cargas de teste ou mesmo passageiros. Além disso, o carro tinha janelas e pequenas portas para acesso ao interior do casco. Para a transmissão de energia elétrica, o carro recebeu um bogie, fixado na linha de contato e conectado ao teto com corda e cabos.
No outono, mais quatro vagões foram construídos, como resultado dos quais um trem inteiro já estava circulando ao longo da pista experimental. A construção de carros adicionais possibilitou não só testar a própria viabilidade da invenção, mas também resolver algumas questões relacionadas à interação de várias unidades de material rodante na via.
Os motores disponíveis permitiram que o trem experimental atingisse velocidades de até 70 km / h. O design das rodas esféricas e outras características do novo transporte garantiram um comportamento estável, independentemente da velocidade de movimento e das características da via. O trem da bola passou com segurança pelas curvas, inclinando-se levemente na direção certa, mas não demonstrando vontade de tombar. O efeito giroscópico que N. G. Yarmolchuk, levou aos resultados esperados.
Até o verão de 1933, uma equipe de especialistas do BOSST estava empenhada em vários testes de um sistema de transporte promissor em uma versão reduzida. Ao mesmo tempo, o desenvolvimento do projeto do trem estava em andamento, bem como o estudo das opções de via ideal. Em particular, os engenheiros tiveram que confundir o projeto da flecha para o caminho do chute. A operação real de SHELTs sem interruptores e outros equipamentos de pista especiais não era possível, e sua criação estava associada a certas dificuldades.
As primeiras viagens de teste foram realizadas por um trem experiente e sem carga. Posteriormente, quando a confiabilidade do sistema foi determinada e confirmada, começaram as viagens com cargas, incluindo passageiros. As dimensões dos carros possibilitavam o transporte de duas pessoas, mas elas deveriam estar em posição reclinada, para o que foram colocados colchões em cabines improvisadas. Durante os testes, D. Lipnitskiy, jornalista da publicação Znanie is Sila, visitou o local do teste e foi levado em um trem SHEL experimental. Posteriormente, ele escreveu que, ao se preparar para a viagem, temeu um possível acidente. O trem pode rolar, voar para fora da bandeja, etc. Mesmo assim, o protótipo do carro partiu suave e silenciosamente e dirigiu ao longo da pista sem problemas e até mesmo sem o "tradicional" barulho das rodas dos trens. Em seções curvas da via, o trem se inclinou e manteve o equilíbrio.
O corpo de um trem de bola experiente sem parede traseira. A roda e sua suspensão são visíveis. Fotografado em cinejornais
Os testes do trem protótipo começaram no outono de 1932, razão pela qual os especialistas encontraram alguns problemas durante os testes. O trabalho do trem SHEL foi dificultado pela neve e gelo nos trilhos de madeira. Antes do início das rodadas de teste, eles tiveram que ser limpos, uma vez que o chassi original do trem não suportava tais irregularidades, especialmente durante o tráfego de alta velocidade. Na fase de testes, tal problema foi considerado um mal inevitável e tolerado, mas depois se tornou um dos fatores que afetaram o destino de todo o projeto.
Após a conclusão das verificações, a documentação do projeto e o relatório de teste foram entregues a um conselho especial de especialistas, que deveria decidir o futuro do sistema SHELT. Um grupo de especialistas liderado por S. A. Chaplygin revisou a documentação e chegou a conclusões positivas. De acordo com especialistas, o projeto não teve problemas sérios que interferissem em seu uso pleno, e eles também recomendaram iniciar a construção de vias completas para o transporte de bola-elétrico.
No verão de 1933 N. G. Yarmolchuk e seus colegas desenvolveram duas versões de trens SHEL completos em duas dimensões, os chamados. normal e média. O trem "médio" foi destinado aos testes finais, podendo também ser operado em trilhos reais. Nessa configuração, os carros eram equipados com rodas esféricas com diâmetro de 2 m e podiam transportar até 82 assentos de passageiros. A velocidade de projeto desse transporte atingiu 180 km / h. Foi assumido que os carros de tamanho médio seriam combinados em trens de três e, dessa forma, transportariam passageiros em linhas suburbanas.
Todos os planos iniciais deveriam ser totalmente implementados em uma carruagem "normal". Nesse caso, o transporte prometedor deveria ter recebido rodas com diâmetro de 3,7 me carroceria de dimensões adequadas. A velocidade de movimento projetada atingiu 300 km / he dentro do casco era possível dispor de pelo menos 100-110 lugares. Em vista das altas velocidades de movimento, tal trem teve que ser equipado não apenas com freios mecânicos, mas também aerodinâmicos. Os últimos eram um conjunto de planos na superfície do corpo, estendidos ao longo do fluxo de ar que entrava. Segundo algumas estimativas do BOSST, uma via com vagões ou trens de tamanho normal poderia ter uma capacidade colossal: trens promissores poderiam transportar a população de uma cidade inteira em poucos dias. Neste caso, foi assegurada uma significativa superioridade sobre o transporte ferroviário existente.
Após a conclusão dos trabalhos do conselho liderado por Chaplygin, em 13 de agosto de 1933, o Conselho de Comissários do Povo decidiu sobre o futuro destino do projeto SHELT. O Comissariado do Povo das Ferrovias foi instruído a construir a primeira linha completa de bandejas para operação experimental. A nova rota poderia aparecer na direção Moscou-Noginsk ou Moscou-Zvenigorod. Depois de analisar a situação e os planos existentes, decidiu-se construir uma rodovia para Noginsk. Naquela época, começou a construção de uma nova zona industrial a leste de Moscou. Partiu-se do pressuposto de que nessa direção o tráfego de passageiros poderia chegar a 5 milhões de pessoas por ano, havendo necessidade de novos transportes com indicadores adequados. A pedido do Conselho dos Comissários do Povo, a construção da nova via deveria ter sido concluída no outono de 1934.
Foto da imprensa nacional. O trem protótipo leva um passageiro. Foto Termotex.rf
A primeira calha completa deveria começar em Izmailovo, para que os trabalhadores pudessem chegar à estação de bonde ou metrô, e então mudar para o trem SHEL e ir trabalhar. O transporte amplo de alta velocidade pode mudar significativamente a logística de Moscou e da região de Moscou, melhorando seus parâmetros principais. Antecipando-se a um novo transporte com indicadores únicos, a imprensa nacional voltou a elogiar o projeto original do N. G. Yarmolchuk.
No entanto, as expectativas da imprensa e dos cidadãos não se concretizaram. No final de 1934, a nova estação não abria as portas aos passageiros e os novos trens de bola elétricos não os levavam ao trabalho. Além disso, a rodovia e a estação nem foram construídas. Antes de iniciar a construção da rodovia e infraestrutura relacionada, os especialistas verificaram novamente o promissor projeto e chegaram a conclusões que o levaram à rejeição.
A velocidade do projeto e a capacidade dos vagões, bem como outras vantagens do novo transporte pareciam atraentes, mas na forma proposta tinham muitas desvantagens. Em primeiro lugar, foi a complexidade do projeto do trem SHEL em si e da rota para ele. Por exemplo, o uso de uma bandeja-trilho de concreto armado possibilitou a redução do custo do metal, porém, complicou a construção e exigiu a implantação de instalações adicionais de produção. A construção em série de novos trens também exigiu esforços e custos correspondentes.
A análise dos projetos propostos do trem bola elétrico também levou a uma conclusão pessimista. O nível de tecnologia existente na época não permitia construir o veículo necessário com características aceitáveis. Por exemplo, o recurso do revestimento de borracha das rodas esféricas ao dirigir em concreto causou grandes questionamentos. Em condições de falta de borracha, tal nuance do projeto poderia ter consequências negativas graves. Além disso, um trem SHEL grande e pesado precisava ser equipado com motores de potência adequada e outros equipamentos especiais, que estavam ausentes ou eram muito caros.
Mesmo com a construção bem-sucedida de uma calha e trens-bola para ela, sua operação estaria associada a uma série de problemas sérios. Por exemplo, durante o teste de um trem protótipo no inverno, os especialistas em BOTTS tiveram que limpar regularmente os trilhos de madeira de neve e gelo. Esses contaminantes interferiam na operação normal do trem e, em altas velocidades, podiam até levar a um naufrágio. Provavelmente, neste contexto, os especialistas se lembraram da queda do carro aéreo de Abakovsky em 1921. Então, devido à má qualidade da linha férrea, o carro de alta velocidade saiu dos trilhos, o que causou a morte de vários passageiros. O carro aéreo movia-se a uma velocidade de cerca de 80 km / heo projeto de Yarmolchuk assumia velocidades muitas vezes maiores e, como resultado, o trem estava exposto a um risco ainda maior.
Artigo da revista Modern Mechanix, fevereiro de 1934. Foto por Wikimedia Commons
Além dos problemas técnicos, havia também os econômicos. O projeto de construção de uma rodovia com cerca de 50 km de extensão revelou-se muito caro e suas perspectivas geraram polêmica. Tendo vantagens sobre o transporte existente, o trem SHEL não parecia viável. Algumas economias no tempo de viagem ou na capacidade de transportar um pouco mais de passageiros não justificariam os custos extremamente altos.
Uma combinação de problemas e características técnicas, tecnológicas, operacionais e econômicas levou ao encerramento do projeto, que vários meses antes era considerado não só promissor, mas também capaz de mudar radicalmente o aspecto do transporte. A construção da primeira rodovia Moscou-Noginsk foi interrompida logo após o início, o mais tardar nas primeiras semanas de 1934. Por causa disso, os funcionários das empresas da nova zona industrial no futuro usaram apenas os modos de transporte existentes, o que, no entanto, não impediu a implementação de planos para a industrialização da região de Moscou.
Após a decisão de abandonar a construção da pista de bola elétrica, a imprensa parou de publicar artigos entusiasmados. Com o tempo, o projeto antes promissor foi esquecido. A pista experimental perto da estação Severyanin foi logo desmontada como desnecessária. O único trem experimental de cinco vagões foi provavelmente sucateado logo após o fechamento do projeto. Não se pode descartar que por algum tempo tenha ficado armazenado em uma das organizações associadas ao projeto SHELT, mas não há informações exatas sobre isso. Sabe-se apenas que, a partir de 1934, os carros experimentais não foram mencionados em lugar nenhum.
O autor do projeto do transporte bola-elétrico, N. G. Yarmolchuk, apesar do fracasso, continuou a trabalhar em modos de transporte promissores e em seus componentes individuais. Alguns de seus desenvolvimentos foram posteriormente usados em veículos de produção de várias classes.
Tanto quanto se sabe, Yarmolchuk não parou de trabalhar no transporte SHEL, no entanto, todos os desenvolvimentos posteriores nesta área foram realizados por ele por sua própria iniciativa. As últimas menções a este projeto datam do início dos anos setenta. Nesse período, o designer tentou novamente oferecer seu desenvolvimento às lideranças do país e até conseguiu um encontro com A. N. Kosygin. Uma audiência foi negada. N. G. Yarmolchuk morreu em 1978 e depois disso todo o trabalho no transporte elétrico-bola foi interrompido. Por mais de quatro décadas após a decisão de interromper a construção, o projeto foi desenvolvido com o esforço de apenas um designer. Depois de sua morte, ninguém quis prosseguir com um projeto que já foi considerado uma revolução no transporte.
