100 лет внимания: Popular Science Monthly, "Техника молодежи", "Популярная механика"...

Сегодня скоростные «Сапсаны» «летают» от Москвы до Петербурга и Нижнего Новгорода, вот-вот отправятся в Киев, потом, глядишь, замелькают и в Сибири. Принято считать, что они порождение исключительно нашего времени, изобретение совсем недавнее. Но нет, не всё так просто. Идея зрела давно.

Высокоскоростными поездами начали заниматься ещё век назад, причём сразу в нескольких странах. И пальма первенства в этом по праву принадлежит русскому учёному – профессору Томского технологического института Борису Вейнбергу.

Он родился в Петербурге в 1871 году. После гимназии поступил на физический факультет Петербургского университета. Карьера молодого учёного складывалась в столице очень удачно – в 36 лет он уже защитил докторскую диссертацию.

Но что-то потянуло его на новые земли, в Сибирь. И с 1909 года он 15 лет руководил кафедрой физики в Томском технологическом институте. Здесь Вейнберг создал сибирскую школу физики твёрдого тела. Там же в 1910 году он начал разрабатывать свой удивительный проект сверхскоростного транспорта.

Для достижения сверхскоростей, считал Вейнберг, нужно избавиться от сопротивления среды, в которой движется транспорт, и от силы трения о путь. Но как? Простейший и знакомый профессионалам опыт с соленоидом, втягивающим железный сердечник внутрь катушки, натолкнул Вейнберга на важное изобретение.

«Этот опыт, – писал Борис Петрович, – навёл меня на мысль об идеальном безвоздушном электрическом пути, по своему принципу совершенно отличном от привычных способов сообщения».

Работая над изобретением, Вейнберг знать не знал, что над похожей идеей ломает голову другой изобретатель, работавший в США, – французский инженер Эмиль Башле. В 1914 году Башле показал модель своего «летающего вагона» английским учёным в Лондоне. Тогда же печать всего мира заговорила о сенсационном изобретении.

Эмиль Башле в своём проекте приподнял бесколёсный «реактивный» вагон над дорогой, используя явление так называемого электродинамического отталкивания. Для этого вдоль всего пути под полотном дороги предполагалось установить катушки электромагнитов переменного тока. Тогда вагон с дном из немагнитного материала, к примеру, из алюминия, воспарит на очень малую высоту. Этой малой высоты будет вполне достаточно для избавления от контакта с дорогой.

Для поступательного движения вагона изобретатель предлагал применить тянущий пропеллер либо соленоиды в виде множества колей, смонтированных вдоль пути, в которые вагон втягивался бы подобно железному сердечнику. Башле рассчитывал получить таким образом скорость до 500 километров в час.

В дороге, которую предлагал томский учёный, вагоны тоже не нуждались в рельсах. Как и в проекте Башле, они летели, поддерживаемые на весу магнитными силами.

Но сибиряк Вейнберг пошёл дальше своего зарубежного коллеги, решив также устранить сопротивление среды. Движение вагонов, согласно проекту, происходило в трубе, из которой специальные насосы непрерывно выкачивали воздух.

С внешней стороны трубы на определённом расстоянии друг от друга устанавливались мощные электромагниты. Их назначением было притягивать вагоны, не позволять им падать. Если только вагон приближался к магниту, тот мгновенно выключался. Силой веса вагон начинал опускаться, однако его тут же подхватывал следующий электромагнит. В итоге вагоны двигались бы по слегка волнистой траектории, не касаясь стенок трубы.

Вагон Вейнберг задумывал в виде сигарообразной герметически закрытой капсулы длиной два с половиной метра каждая. Он был рассчитан всего на одного пассажира, который должен был лежать внутри на мягкой подстилке. В вагоне предусматривались аппараты, поглощающие углекислоту, запас кислорода для дыхания и электрическое освещение.

Создание такого поезда, конечно, очень затратно, да и стоимость проезда очень велика. Зато какая скорость движения намечалась – от 800 до 1000 километров в час! Как в современном авиалайнере. Такая скорость позволила бы за полсуток пересечь всю Россию от Балтийского моря до Тихого океана, за полчаса переместиться от Петербурга до Москвы.

Для запуска вагонов в трубу планировалось использовать соленоидные устройства – гигантские катушки длиной около трёх километров (такая большая длина вызывалась необходимостью снизить перегрузку при наборе скорости). Вагоны с пассажирами должны были накапливаться в особой плотно закрытой камере. Затем целой обоймой они бы подвозились к пусковому устройству и один за другим «выстреливали» в трубу-тоннель. В минуту – до 12 вагонов-капсул, то есть с промежутком в пять секунд. За сутки, таким образом, могли бы отправиться в путь более 17 тысяч вагонов. Завершающий участок тоже задумывался в виде длинного соленоида, но уже не разгонного, а тормозящего.

Конечно же, не стоит забывать, что это не готовое к перевозке пассажиров, воплощённое в жизнь изобретение, а всего лишь начальная разработка инженера, нуждавшаяся во множестве доработок, переработок, изменений, вплоть до коренных.

В 1911 году в физической лаборатории Томского технологического института Борис Вейнберг построил большую модель своего электромагнитного пути. Это было шестиметровое кольцо, собранное из отрезков медной трубы диаметром 25 сантиметров. Модель вагона, запущенного в трубу соленоидом, весила около 10 килограммов. Вагончик подхватывали электромагниты, и он продолжал полёт, не касаясь стенок кольцевидного «тоннеля».

Три года профессор Вейнберг испытывал модель своей дороги. Из-за нехватки денег воздух из трубы не откачивал, но при сравнительно небольшой скорости сопротивлением воздуха можно было пренебречь.

Исполнить проект в натуральную величину было невозможно. Понимая это, Вейнберг предусмотрел упрощённые варианты дороги. Изобретатель был готов, например, оставить воздух в трубе, что снизило бы скорость движения. Готов был допустить, чтобы вагоны катились на колёсах с едва заметным трением по «потолку» или по «полу» трубы.

Как бы то ни было, а на кафедре физики в Томском технологическом под руководством профессора Вейнберга в 1913 году была создана первая в мире действующая установка дороги на магнитной подушке. Весть об этом облетела весь мир. В Томск стали приезжать делегации учёных из многих стран мира. Группа американских кинематографистов в 1914 году приехала в Томский институт и сняла фильм «Сибирское чудо» о феноменальном безрельсовом поезде.

Борис Вейнберг совместно с Академией наук организовал изучение земного магнетизма в Сибири и на прилегающих к ней территориях. Он возглавлял более 20 геомагнитных экспедиций, материалы которых в значительной степени обогатили русскую и мировую науку. В стенах Томского технологического института знаменитый физик заложил основы новой науки – гелиотехники. Одновременно профессор Вейнберг писал и публиковал большое количество фундаментальных научных трудов, которые печатались не только в России, но и в Англии, Германии, Франции и Италии. За рубежом было опубликовано более 130 его работ. Он поддерживал личные связи со многими выдающимися авиаторами того времени – братьями Райт, Блерио и другими. Но это уже другое направление работы учёного.

В 1914 году Вейнберг приехал в Петербург, где прочитал лекцию «Движение без трения», сопровождая её показом опытов. Выступление профессора из Сибири вызвало небывалый интерес в столице, зал был переполнен слушателями. Писатель и популяризатор науки того времени Яков Перельман писал об ошеломляющем впечатлении, какое произвёл на петербуржцев смелый и оригинальный проект профессора Вейнберга. Поезда, несущиеся в пустоте, без трения, как планеты в мировом эфире. Это казалось утопией, но это был реальный при всей своей необычности проект. И технически безупречный.

Первая мировая война заставила надолго забыть об идее сверхскоростных поездов. Борис Вейнберг был откомандирован в США, которые были союзником России в войне с Германией и Австро-Венгрией. В Штатах профессор занялся усовершенствованием взрывателей артиллерийских снарядов. В Россию он возвратился после Февральской революции. Советскую власть принял. Его, выдающегося геофизика, в 1924 году назначили директором Главной геофизической обсерватории в Ленинграде. К идее создания сверхскоростных поездов Вейнберг больше не возвращался. В год начала Великой Отечественной войны Борису Петровичу исполнилось 70 лет. Уезжать из блокадного Ленинграда изобретатель отказался. И 18 апреля 1942 года он умер там от крайнего истощения.

Но родившаяся в Томске идея сверхскоростного движения в нашей стране не была забыта. Ещё в 1921 году был предложен проект поезда на магнитной подушке. Курсировать он должен был между Петербургом и Гатчиной. В 1933 году в Москве была испытана модель монорельсового вагона системы отечественного механика С. Вальднера, приводящегося в движение воздушными винтами.

В 1935 году сотрудники Центрального аэрогидродинамического института, среди которых был конструктор А. Туполев, разработали проект вагона, который имел бы скорость 300 км/ч и вмещал 300 пассажиров. Началось проектирование 500-километровой трассы в Узбекистане. Однако работы были остановлены без объяснения причин. Видимо, главная причина в том, что такие скорости стране были не нужны. Изобретение опередило своё время. Не закончилась ещё эпоха трудяг паровозов, отстукивающих своими колёсами 60 километров в час по рельсошпальной решётке…

Сейчас поезда на магнитной подушке, тоже пока экспериментальные, создаются в Японии, Германии, США, Англии, Канаде и Франции. Их скорость – около 500 километров в час. Это вдвое ниже, чем у электромагнитного вагона Вейнберга, рассчитанного на движение в вакууме.

Но идея Вейнберга всё-таки живёт. Американский инженер Роберт Солтер разработал проект поезда с магнитным подвесом «Планетрон», который будет мчаться в безвоздушном тоннеле со скоростью несколько тысяч километров в час. Может, это и хорошо, но возникает вопрос: а где тогда будут остановки?..

Автор: Валерий Привалихин

13 Апреля 2012

Газета "Красноярский железнодорожник"