A lo largo de la historia del transporte ferroviario, surgen regularmente nuevos proyectos audaces que pueden conducir a una verdadera revolución en este ámbito. Sin embargo, no todas estas propuestas alcanzan un uso práctico. La mayoría de los proyectos audaces permanecen en la historia como curiosidades técnicas prometedoras, pero poco prometedoras. Estos últimos incluyen muchos desarrollos, incluido el llamado. transporte de bolas eléctrico diseñado por N. G. Yarmolchuk.
El autor de este proyecto fue un joven ingeniero Nikolai Grigorievich Yarmolchuk. Después de servir en el ejército y participar en la Guerra Civil, consiguió un trabajo como instalador en el ferrocarril de Kursk, donde trabajó durante varios años. Mientras trabajaba en el ferrocarril, Yarmolchuk aprendió las diversas características de este tipo de transporte y, con el tiempo, llegó a la conclusión de que era necesario crear una nueva clase de tales sistemas. En aquellos días, uno de los principales temas que abordaban diversos especialistas era el aumento de la velocidad de los trenes. Yarmolchuk, después de estudiar los ferrocarriles y el material rodante existentes, llegó a la conclusión de que era imposible aplicar las soluciones existentes y la necesidad de desarrollar un transporte completamente nuevo.
En sus cartas, Yarmolchuk señaló que un aumento significativo de la velocidad se ve obstaculizado por una serie de factores, incluido el diseño mismo de las vías del tren y las ruedas. Durante el movimiento, señaló el ingeniero, el juego de ruedas se mantiene en los rieles solo por las bridas. En este caso, la pareja puede moverse a lo largo de su eje, golpear contra el riel y otros fenómenos desagradables. Con un simple aumento en la velocidad de movimiento, los golpes deberían haber aumentado, aumentando la carga en el tren de aterrizaje del tren y aumentando el riesgo de su destrucción. Para eliminar estos fenómenos, se requirieron orugas y un chasis de un diseño completamente nuevo.
Tren SHEL experimentado. Invierno de 1932-33 Foto Wikimedia Commons
Ya en 1924 N. G. Yarmolchuk propuso una nueva versión de la vía y el tren de rodaje que, en su opinión, permitió aumentar significativamente la velocidad de movimiento y eliminar los problemas relacionados. Según el autor del proyecto, en lugar de una vía férrea, debería haberse utilizado una rampa de forma redonda. Una bola de dimensiones adecuadas debería haberse movido a lo largo de dicha bandeja. Al moverse a alta velocidad, la rueda esférica no estaba sujeta a golpes y también podía autoorientarse dependiendo de la trayectoria del movimiento.
En la primera versión de un proyecto prometedor, el autor propuso utilizar coches de un diseño completamente nuevo. Se suponía que la carrocería del automóvil tendría una forma esférica y acomodaría todas las unidades necesarias, incluida la planta de energía y la cabina de pasajeros. Se suponía que la superficie exterior de la caja actuaría como una superficie de apoyo y en contacto con la bandeja. Con este diseño, el automóvil podría moverse a lo largo de la rampa a alta velocidad, manteniendo un balanceo óptimo debido a la inclinación oportuna al entrar en las curvas. Para ahorrar espacio y lograr el máximo rendimiento posible, se propuso equipar el nuevo transporte con motores eléctricos.
El prometedor sistema se denominó "transporte Sharoelectrolot" o SHELT para abreviar. Bajo esta designación, el proyecto de Yarmolchuk quedó en la historia. Además, algunas fuentes mencionan el nombre de "tren de bolas". Ambas designaciones eran equivalentes y se utilizaron en paralelo.
Durante los años siguientes, Yarmolchuk se graduó de la Universidad Técnica Estatal de Moscú y del Instituto de Ingeniería Eléctrica de Moscú, lo que le permitió adquirir el conocimiento y la experiencia necesarios para implementar su proyecto. Al mismo tiempo, el joven ingeniero trató de interesar a los responsables con su invento. En numerosas cartas a diversas autoridades, describió las ventajas de su sistema SHELT. En su opinión, permitió aumentar significativamente la velocidad de los trenes y, por lo tanto, reducir el tiempo de viaje. En este caso, el transporte de bolas eléctricas podría competir incluso con la aviación, al tiempo que tiene la ventaja en forma de mayor capacidad de carga y pasajeros.
Nikolai Grigorievich Yarmolchuk durante las pruebas. Disparo de noticiero
Otra ventaja de su proyecto N. G. Yarmolchuk consideró ahorrar algunos materiales y simplificar la construcción de carreteras. Se propuso realizar una bandeja para un prometedor tren de hormigón armado, lo que permitió reducir drásticamente el consumo de metal. Además, podría ensamblarse a partir de secciones de producción en fábrica, reduciendo así el tiempo necesario para ensamblar una nueva pista. Cabe señalar que a finales de los años veinte y principios de los treinta no existía un equipo especial para el tendido de rieles, por lo que la mayoría de las operaciones de tendido de vías férreas las realizaban trabajadores a mano. Por lo tanto, el proyecto SHELT recibió otra ventaja sobre los sistemas existentes.
Sin embargo, hasta cierto momento, las propuestas de Yarmolchuk no interesaron a nadie. Esta reacción de los funcionarios se debió a varios factores. El nuevo proyecto necesitaba ser probado y la construcción de nuevas líneas para los prometedores trenes SHEL resultó ser demasiado costosa. Por este motivo, hasta finales de los años veinte, el proyecto de Yarmolchuk se quedó solo en papel.
Habiendo recibido una educación en ingeniería, el inventor continuó desarrollando el proyecto e hizo cambios significativos en él. Entonces, decidió abandonar los autos esféricos y utilizar material rodante de apariencia menos atrevida e inusual. Ahora se planeó utilizar un automóvil de diseño clásico, equipado con un chasis original. Se suponía que el carro de metal tenía dos ruedas grandes ubicadas en sus partes delantera y trasera. Con tal disposición del automóvil, fue posible preservar todas las cualidades positivas inherentes al sistema SHELT, así como aumentar el volumen para acomodar la carga útil.
Se suponía que el tren prometedor se movería con la ayuda de dos ruedas en forma de "esférica": una esfera con partes laterales cortadas, en el lugar donde se ubicaban el eje y los elementos de suspensión. Se propuso que los sharoides fueran hechos de metal y cubiertos con caucho. Un motor eléctrico de la potencia correspondiente debía ubicarse dentro del cuerpo de dicha rueda. El eje de la rueda estaba conectado a la estructura del automóvil y el par debía transmitirse desde el motor al cuerpo esférico mediante una transmisión por fricción o engranajes. Un rasgo característico de las ruedas propuestas fue la ubicación de su centro de gravedad debajo del eje de rotación: el motor estaba suspendido debajo del eje. Con esta disposición, fue posible mantener una posición óptima en el espacio al maniobrar.
Demostración de la estabilidad de las ruedas. Después de inclinarlo, debe volver a su posición vertical normal. Noticiero kardr
La versión modificada del tren de bolas, según los cálculos del autor, podría alcanzar velocidades de unos 300 km / hy transportar hasta 110 pasajeros. Por lo tanto, era posible llegar de Moscú a Leningrado en solo un par de horas, y el viaje desde la capital a Irkutsk tomaría un poco más de un día, y no una semana, como en los trenes existentes. La versión actualizada del proyecto tenía una ventaja significativa sobre los trenes "clásicos" en velocidad y superó a los aviones de pasajeros en términos de capacidad de carga.
El trabajo activo en el proyecto SHELT, apoyado por agencias gubernamentales, comenzó en 1929. Esto sucedió después de que N. G. Yarmolchuk, con la ayuda de especialistas del Instituto de Ingenieros de Transporte de Moscú, construyó un modelo de un sistema prometedor. En la bandeja, que estaba directamente en el suelo del laboratorio, un carro de cuerda sobre "bolas" se movía con bastante rapidez. La maqueta del tren fue mostrada a los representantes de la Comisaría Popular de Ferrocarriles, y esta demostración les causó una fuerte impresión. El camino estaba abierto para el proyecto.
Unos meses después de probar el diseño, el Comisariado del Pueblo de Ferrocarriles creó la Oficina de Construcción Experimental de Transporte Bala para el desarrollo e implementación de N. G. Yarmolchuk (BOSST). La tarea de esta organización era crear un proyecto completo con la posterior construcción de un prototipo reducido del sistema SHELT. Luego, con la finalización exitosa de estas obras, se podría contar con la construcción de sistemas de transporte completos de un nuevo tipo.
El trabajo de diseño continuó hasta principios de la primavera de 1931. Luego se demostró la documentación sobre el proyecto SHELT a la dirección estatal, y pronto la Comisaría del Pueblo de Ferrocarriles ordenó la construcción de un prototipo de un tren prometedor. Para esto, se asignaron fondos por un monto de 1 millón de rublos, así como una sección cerca de la estación Severyanin del ferrocarril Yaroslavl (ahora territorio de Moscú).
89 especialistas participaron en la construcción de una vía de descarga experimental y un modelo a gran escala del tren. Debido a la situación específica de los alimentos en el sitio proporcionado, los especialistas tuvieron que construir no solo un prototipo de un nuevo tipo de camino, sino también romper un huerto. Se plantaron diversas hortalizas en 15 hectáreas, lo que permitió a los especialistas resolver las tareas asignadas sin distraerse con diversos problemas de terceros. Por lo tanto, las áreas asignadas se utilizaron de la manera más eficiente posible.
Conjuntos de ruedas internas: bastidor y un motor eléctrico suspendido debajo de él. Disparo de noticiero
En la primavera del 31, Yarmolchuk recibió el apoyo no solo del Comisariado de Ferrocarriles del Pueblo, sino también de la prensa. Los periódicos y revistas nacionales comenzaron a escribir sobre el nuevo proyecto SHELT y a elogiarlo, llamando la atención sobre las ventajas esperadas sobre la tecnología existente. Se observó que los trenes de bolas eléctricos de pasajeros podrán viajar de cinco a seis veces más rápido que los "clásicos" y, en el caso de los trenes de mercancías, es posible incluso un aumento de veinte veces en la velocidad. La capacidad de las nuevas carreteras podría ser al menos el doble que las existentes.
Naturalmente, también se expresaron opiniones críticas. Muchos expertos hablaron sobre la excesiva complejidad del proyecto, el alto costo de su implementación y algunos otros problemas. Sin embargo, los responsables decidieron continuar la construcción de un tren SHEL experimental y probar en la práctica la propuesta de Yarmolchuk, revelando todas las ventajas y desventajas.
Durante 1931, el equipo de BOSST se dedicó a la construcción de una pista de tobogán experimental. Para ahorrar dinero y tiempo, se construyó una versión más pequeña de ese camino de madera. A poca altura sobre el suelo, se colocó un piso cóncavo hecho de tablones sobre un marco de madera. A lo largo del camino había soportes en forma de U que apoyaban el sistema de transmisión de electricidad. En lugar de los cables tradicionales para el transporte eléctrico moderno, se utilizaron tuberías. Durante las pruebas, se utilizaron dos configuraciones del sistema de suministro eléctrico. En el primero, uno de los tubos colgaba casi debajo del mismo travesaño del soporte, los otros dos, debajo. La segunda configuración implicó la ubicación de las tres tuberías al mismo nivel.
La pista de madera experimental tenía unos 3 km de largo. Junto a ella se ubicó una pequeña subestación eléctrica, que se suponía que suministraría a las tuberías la corriente de los parámetros requeridos. Según algunos informes, la construcción de la ruta se completó a fines de 1931 o principios de 1932. Pronto se completó el montaje del primer prototipo de automóvil.
Fijación de la rueda en la carrocería. Disparo de noticiero
El ensamblaje del primer automóvil SHEL se completó en abril de 1932. Era una estructura de unos 6 m de largo con un diámetro de 80 cm. Se proporcionó un carenado cónico en la parte delantera del automóvil. El automóvil, como implica el proyecto, estaba equipado con dos ruedas esféricas, en las partes de la cabeza y la cola. El diámetro de las ruedas excedía 1 m, sobresalían significativamente de la carrocería y podían crear un notable efecto giroscópico que mantenía el automóvil en la posición deseada. La planta de energía en forma de dos motores eléctricos trifásicos estaba ubicada dentro de las ruedas. Los coches tenían un volumen libre bastante grande que podía utilizarse para transportar carga de prueba o incluso pasajeros. Además, el automóvil tenía ventanas y puertas pequeñas para acceder al interior del casco. Para la transmisión de electricidad, el automóvil recibió un bogie, fijado en la línea de contacto y conectado al techo con una cuerda y cables.
Para el otoño, se construyeron cuatro vagones más, como resultado de lo cual un tren completo ya circulaba por la vía experimental. La construcción de automóviles adicionales hizo posible no solo probar la viabilidad misma de la invención, sino también resolver algunos problemas relacionados con la interacción de varias unidades de material rodante en la pista.
Los motores disponibles permitieron que el tren experimental alcanzara velocidades de hasta 70 km / h. El diseño de las ruedas esféricas y otras características del nuevo transporte aseguraron un comportamiento estable independientemente de la velocidad de movimiento y las características de la vía. El tren de bolas pasó giros con confianza, inclinándose ligeramente en la dirección correcta, pero sin mostrar ningún deseo de volcarse. El efecto giroscópico que N. G. Yarmolchuk, condujo a los resultados esperados.
Hasta el verano de 1933, un equipo de especialistas de BOSST estuvo involucrado en varias pruebas de un prometedor sistema de transporte en una versión reducida. Al mismo tiempo, se estaba desarrollando el diseño del tren, así como el estudio de las opciones óptimas de vía. En particular, los ingenieros tuvieron que resolver el problema del diseño de la flecha para la trayectoria del conducto. El funcionamiento real de SHELT sin interruptores y otros equipos especiales de vía no fue posible, y su creación estuvo asociada con ciertas dificultades.
Los primeros viajes de prueba los realizó un tren experimentado sin carga alguna. Posteriormente, cuando se determinó y confirmó la confiabilidad del sistema, se iniciaron los viajes con carga, incluidos los pasajeros. Las dimensiones de los coches permitían transportar a dos personas, pero debían estar en posición reclinada, por lo que se colocaron colchones en cabinas improvisadas. Durante las pruebas, D. Lipnitskiy, un periodista de la publicación Znanie is Sila, visitó el sitio de prueba y fue llevado en un tren SHEL experimental. Más tarde escribió que mientras se preparaba para el viaje temía un posible accidente. El tren podría volcarse, salir volando de la bandeja, etc. Sin embargo, el coche prototipo se puso en marcha suave y silenciosamente y avanzó por la vía sin problemas e incluso sin el traqueteo "tradicional" de las ruedas del ferrocarril. En las secciones curvas de la vía, el tren se inclinó y mantuvo el equilibrio.
El cuerpo de un experimentado tren de bolas sin pared trasera. La rueda y su suspensión son visibles. Disparo de noticiero
Las pruebas del tren prototipo comenzaron en el otoño de 1932, por lo que los especialistas encontraron algunos problemas durante las pruebas. El trabajo del tren SHEL se vio obstaculizado por la nieve y el hielo en la vía de madera. Antes del inicio de las pruebas, tuvieron que limpiarse, ya que el tren de aterrizaje original del tren no podía hacer frente a tales irregularidades, especialmente durante el tráfico de alta velocidad. En la etapa de prueba, tal problema se consideró un mal inevitable y lo soportó, pero luego se convirtió en uno de los factores que afectaron el destino de todo el proyecto.
Una vez finalizadas las comprobaciones, la documentación del proyecto y el informe de prueba se entregaron a un consejo de expertos especial, que se suponía que decidiría el futuro del sistema SHELT. Un grupo de especialistas encabezado por S. A. Chaplygin revisó la documentación y llegó a conclusiones positivas. Según los expertos, el proyecto no tuvo problemas serios que interfirieran con su uso pleno, y también recomendaron iniciar la construcción de rutas completas para el transporte de bolas eléctricas.
En el verano de 1933 N. G. Yarmolchuk y sus colegas han desarrollado dos versiones de trenes SHEL completos en dos dimensiones, los llamados. normal y media. El tren "medio" estaba destinado a las pruebas finales y también podía funcionar en vías reales. En esta configuración, los coches estaban equipados con ruedas esféricas con un diámetro de 2 my podían transportar hasta 82 asientos de pasajeros. La velocidad de diseño de dicho transporte alcanzó los 180 km / h. Se asumió que los vagones de tamaño mediano se combinarían en trenes de tres y de esta forma transportarían pasajeros en líneas suburbanas.
Se suponía que todos los primeros planes debían implementarse por completo en un vagón "normal". En este caso, el transporte prometedor debería haber recibido ruedas con un diámetro de 3, 7 my un cuerpo de dimensiones adecuadas. La velocidad de movimiento de diseño alcanzó los 300 km / h, y dentro del casco era posible colocar al menos 100-110 asientos. En vista de las altas velocidades de movimiento, dicho tren tenía que estar equipado no solo con frenos mecánicos, sino también aerodinámicos. Estos últimos eran un conjunto de planos en la superficie del cuerpo, extendidos a través del flujo de aire entrante. Según algunas estimaciones de BOSST, una vía con vagones o trenes de tamaño normal podría tener una capacidad colosal: trenes prometedores podrían transportar a la población de toda una ciudad en tan solo unos días. En este caso, se aseguró una superioridad significativa sobre el transporte ferroviario existente.
Después de la finalización del trabajo del consejo encabezado por Chaplygin, el 13 de agosto de 1933, el Consejo de Comisarios del Pueblo decidió el futuro destino del proyecto SHELT. Se encargó al Comisariado Popular de Ferrocarriles que construyera la primera vía de bandeja completa para la operación de prueba. La nueva ruta podría aparecer en la dirección Moscú-Noginsk o Moscú-Zvenigorod. Después de analizar la situación existente y los planes existentes, se decidió construir una carretera a Noginsk. En ese momento, comenzó la construcción de una nueva zona industrial al este de Moscú. Se asumió que en esta dirección el tráfico de pasajeros podría llegar a 5 millones de personas al año, por lo que existía la necesidad de un nuevo transporte con indicadores adecuados. A petición del Consejo de Comisarios del Pueblo, la construcción de la nueva ruta debería haberse completado para el otoño de 1934.
Foto de la prensa nacional. El tren prototipo lleva un pasajero. Foto Termotex.rf
Se suponía que la primera vía de canalización completa comenzaría en Izmailovo, para que los trabajadores pudieran llegar a la estación en tranvía o metro, y luego cambiar al tren SHEL e ir a trabajar. El transporte espacioso de alta velocidad podría cambiar significativamente la logística de Moscú y la región de Moscú, mejorando sus principales parámetros. Anticipándose a un nuevo transporte con indicadores únicos, la prensa nacional nuevamente comenzó a elogiar el proyecto original de N. G. Yarmolchuk.
Sin embargo, las expectativas de la prensa y la ciudadanía no se hicieron realidad. A fines de 1934, la nueva estación no abrió sus puertas a los pasajeros y los nuevos trenes de bolas eléctricos no los llevaron al trabajo. Además, la carretera y la estación ni siquiera se construyeron. Antes de iniciar la construcción de la carretera e infraestructura relacionada, los especialistas nuevamente revisaron el prometedor proyecto y llegaron a conclusiones que llevaron a su rechazo.
La velocidad y capacidad de diseño de los vagones, así como otras ventajas del nuevo transporte, parecían atractivas, pero en la forma propuesta tenía muchas desventajas. En primer lugar, fue la complejidad del diseño tanto del tren SHEL como de su ruta. Por ejemplo, el uso de un carril de bandejas de hormigón armado permitió reducir el costo del metal, sin embargo, complicó la construcción y requirió el despliegue de instalaciones de producción adicionales. La construcción en serie de nuevos trenes también requirió esfuerzos y costos correspondientes.
El análisis de los proyectos propuestos del tren de bolas eléctrico también llevó a una conclusión pesimista. El nivel de tecnología que existía en ese momento no permitía construir el vehículo requerido con características aceptables. Por ejemplo, el recurso del revestimiento de goma de las ruedas esféricas al circular sobre hormigón provocó grandes interrogantes. En condiciones de falta de caucho, tal matiz del proyecto podría tener graves consecuencias negativas. Además, un tren SHEL grande y pesado tenía que estar equipado con motores de potencia adecuada y otros equipos especiales, que estaban ausentes o eran demasiado costosos.
Incluso con la construcción exitosa de una vía de canal y trenes de bolas para ella, su funcionamiento estaría asociado con una serie de problemas graves. Por ejemplo, durante las pruebas de un prototipo de tren en invierno, los especialistas de BOTTS tuvieron que limpiar regularmente la vía de madera de la nieve y el hielo. Dichos contaminantes interferían con el funcionamiento normal del tren y, a altas velocidades, incluso podían provocar un accidente. Probablemente, en este contexto, los expertos recordaron el accidente del auto aéreo de Abakovsky en 1921. Luego, debido a la mala calidad de la vía del tren, el vagón de alta velocidad voló fuera de los rieles, lo que provocó la muerte de varios pasajeros. El vagón de aire se movía a una velocidad de aproximadamente 80 km / h, y el proyecto de Yarmolchuk asumió velocidades muchas veces más altas y, como resultado, el tren estuvo expuesto a un riesgo aún mayor.
Artículo de la revista Modern Mechanix, febrero de 1934. Foto de Wikimedia Commons
Además de los problemas técnicos, también hubo problemas económicos. El proyecto para la construcción de una carretera con una longitud de aproximadamente 50 km resultó ser demasiado costoso y sus perspectivas se convirtieron en tema de controversia. Teniendo ventajas sobre el transporte existente, el tren SHEL no parecía factible. Algunos ahorros en el tiempo de viaje o la capacidad de transportar un poco más de pasajeros no podían justificar los costos extremadamente altos.
Una combinación de problemas y características técnicas, tecnológicas, operativas y económicas llevó al cierre del proyecto, que varios meses antes se consideró no solo prometedor, sino también capaz de cambiar radicalmente la apariencia del transporte. La construcción de la primera autopista Moscú-Noginsk se redujo poco después del inicio, a más tardar en las primeras semanas de 1934. Debido a esto, los empleados de las empresas de la nueva zona industrial en el futuro utilizaron solo los modos de transporte existentes, lo que, sin embargo, no impidió la implementación de planes para la industrialización de la región de Moscú.
Después de que se tomó la decisión de abandonar la construcción de la pista de bolas eléctricas, la prensa dejó de publicar artículos entusiastas. Con el tiempo, el otrora prometedor proyecto fue olvidado. La pista experimental cerca de la estación de Severyanin pronto fue desmantelada por innecesaria. El único tren experimental de cinco vagones probablemente fue desguazado poco después de que se cerró el proyecto. No se puede descartar que durante algún tiempo estuvo almacenado en alguna de las organizaciones asociadas al proyecto SHELT, pero no hay información exacta al respecto. Solo se sabe que después de 1934, los autos experimentales no se mencionaron en ninguna parte.
El autor del proyecto del transporte bola-eléctrico, N. G. Yarmolchuk, a pesar del fracaso, continuó trabajando en modos de transporte prometedores y sus componentes individuales. Algunos de sus desarrollos se utilizaron más tarde incluso en vehículos de producción de varias clases.
Hasta donde se sabe, Yarmolchuk no dejó de trabajar en el transporte SHEL, sin embargo, todos los desarrollos adicionales en esta área fueron realizados por él por su propia iniciativa. Las últimas menciones de este proyecto se remontan a principios de los años setenta. Durante este período, el diseñador volvió a intentar ofrecer su desarrollo al liderazgo del país e incluso intentó conseguir una cita con A. N. Kosygin. Se negó audiencia. N. G. Yarmolchuk murió en 1978 y después de eso se detuvo todo el trabajo en el transporte de bolas eléctricas. Durante más de cuatro décadas después de la decisión de detener la construcción, el proyecto se desarrolló gracias a los esfuerzos de un solo diseñador. Después de su muerte, nadie quiso emprender un proyecto que alguna vez se consideró una revolución en el transporte.
