Транспорт будущего: безвоздушное метро

Студенты-изобретатели из Владивостока разработали идею ультраскоростного поезда. 

Автором проекта является молодой инженер Андрей Мазурёнок. По его задумке вагоны, соединенные между собой, двигаются по специализированной трассе, представляющей собой герметичный тоннель, из которого выкачан воздух.

Возможны три варианта трассы для данного вида транспорта: надземный, наземный и подземный.

Андрей Мазурёнок: 

Описание трассы

Имеются длинные конструкции (например, 100 м) цилиндрической формы (далее трубы). Предполагаемый диаметр труб будет от 2,5 до 5 метров. В центральной части труб вверху будут сделаны специальные отверстия с клапанами, через которые мощный насос будет выкачивать воздух из труб.

Трубы устанавливаются под/на/над землей. Конструкцию следует устанавливать с минимальным углом подъёма, а лучше – без него.

Трубы герметично присоединяются одна к другой. Через определенное количество метров на трассе устанавливаются раздвижные перегородки. Они служат сразу нескольким целям:

А) Помогают при выкачивании воздуха, уменьшая объём, который необходимо выкачать из трубы, так как делят одну большую трубу на много меньших секций.

Б) Повышают безопасность конструкции. Происходит это следующим образом. По трассе через определенные расчетные промежутки установлены датчики давления. Проходя по трассе, поезд активирует датчики давления, которые закрывают заслонки за поездом, и открывают впереди столько заслонок, сколько необходимо для безопасного движения поезда по трассе без незапланированного торможения + некого запаса, который увеличит безопасность движения. В случае аварии или повреждения труб, произойдёт разгерметизация конструкции и в трубы хлынет воздух. Такая схема заслонок поможет уменьшить ущерб в подобных случаях, так как воздух проникнет не во всю трассу, а в меньшее количество участков, так как заслонки герметизируют повреждённый участок.

На рабочей части каждой трубы мы крепим металлические перекладины поперёк трубы, на которых будут устанавливаться рельсы. При поворотах перекладины и рельсы будут устанавливаться не горизонтально, а на стороне, противоположной направлению поворота.

Установка рельс

В каждом направлении будет иметься как минимум 2 трубы. Одна для перевозки грузов и пассажиров, вторая – для обслуживающего персонала и экстренной эвакуации пассажиров. Рабочая и запасная трубы соприкасаются друг с другом.

 

Конструкция поезда

Поезд состоит из полностью герметичных цистернообразных вагонов с приплюснутым дном. Вагоны отделены друг от друга и каждый представляет собой самостоятельную герметичную «капсулу», в которой будут размещаться пассажиры/грузы. Высота и ширина вагонов определяется диаметром тоннеля.

Система посадки машиниста/пассажиров

Механизм посадки/высадки людей следующий: имеем вагон, стоящий на месте напротив станции посадки пассажиров. К поезду протягивается труба (как выдвижение подзорной трубы). К трубе подсоединён кожух, который одним концом крепится на станции, другим на конце трубы. После выдвижения трубы, её конец вместе с кожухом касаются люка вагона, они прочно вдавливаются в соответствующие края люка, чем образуют герметичный «коридор» от станции до люка вагона. После проверки датчиков герметичности, в этот коридор будет закачиваться воздух со стации до атмосферного давления. После установления равенства давлений на станции и в коридоре, будут открываться люки вагона и люки станции и через этот коридор люди смогут заходить внутрь.

Отстыковка: закрываются люки, выкачивается воздух, отсоединяется труба с кожухом, труба возвращается в начальное положение.

Типы двигателей

• Электрический. Здесь возможны два варианта:

— подавать электричество к поезду по проводам или рельсам, но в таком случае будут значимые потери электроэнергии в связи с большой протяженностью трасс.

— запасать электричество внутри поезда.

• Маховики. Внутри ведущего вагона установить один или несколько крупных маховиков. Основная раскрутка маховика производится перед выходом поезда на маршрут. При необходимости «раскручивание» маховика выполняется на остановках во время посадки/высадки пассажиров.

Система безопасности

При остановке поезда из депо к нему направляется поезд-тягач, который увозит наш состав к ближайшей станции.

При невозможности продолжения движения секция изолируется, заслонки по обе стороны закрываются, клапан на верхней части трубы закачивает воздух из атмосферы в нашу секцию трубы. Пассажиры направляются к ближайшему переходу в трубу обслуживания, где к ним подъедет специальный транспорт, который отвезет их на ближайшую остановку.

Конструкция перегородок

Конструктивное решение перегородок должно удовлетворять следующим условиям:

а) возможность быстро выдвигаться/убираться;

б) выдерживать разность давлений, когда в трубе №1 будет атмосферное давление, а во второй рабочее разряженное или полностью отсутствующие давление воздуха;

в) не приводить к гибели пассажиров в случае столкновения с поездом;

г) как можно меньше влиять на форму труб (это упростит изготовление труб и придаст конструкции большую прочность, чем при резком изменении её формы в одном месте.

Приведём два возможных решения.

№1. Надувные перегородки

Между трубой №1 и трубой №2 опускаются/выдвигаются две решётки. Длина решёток немного более диаметра трубы, т.е. будем иметь расширения трубы в месте стыков. Решётка протягивается к противоположной стороне и упирается в неё. Между решётками будем иметь определённое расстояние. В этом промежутке сверху опускается прочная материя. Насос подаёт воздух в эту материю, надувая её, как матрас. Материя расширяется и заполняет собою всё пространство, тем самым герметично изолирую одну секцию трассы от другой. Решетки же препятствуют искажению формы надутой материи.№2. Выдвижные металлические перегородки

С двух сторон либо сверху будут выдвигаться обычные металлические двери, которые плотно закрываясь, герметично изолируют одну секцию трассы от другой. Требует большого расширения конструкции и крайне опасно для пассажиров в случае отказа.

Обратная связь: andrey_mazuryonok@mail.ru