Чудеса техники
Шрифт:
Но подлинные перемены на железнодорожном транспорте начали происходить с постройкой машин, получающих энергию по проводам, – электровозов. Уже более ста лет электрическая тяга применяется на транспорте и прежде всего с ней связывали дальнейшее развитие железных дорог. Электровозу, так же как электричке, трамваю, метропоезду, не надо перевозить на себе топливо. Энергия, необходимая для его передвижения, вырабатывается на электростанциях, а затем подводится, причем на значительные расстояния, к бегущему по рельсам электровозу. На нем, в сущности, должны быть лишь электрический двигатель и система управления.
Когда в 1863 году в Лондоне пустили первую в мире подземную железную дорогу, на открытые платформы вступили разодетые по случаю торжественного события пассажиры. Надо было видеть их на конечной станции подземки! Чихающие и кашляющие, они были с ног до головы покрыты сажей и копотью. И только с введением электрической тяги подземка стала походить на современный метрополитен.
Понятно, что новый, значительно более чистый и быстроходный вид транспорта нашел широкое применение. Электрифицированы тысячи километров железнодорожных путей, электрички соединили крупные промышленные центры с пригородами, десятки городов уже невозможно представить без метро или скоростных, порой «спрятанных» под землю, трамваев.
Но такой бурный рост породил и новые проблемы…
Как управлять движением?
На конечную остановку пришел трамвай. Как ему отправиться в обратный путь? Да в чем загвоздка, скажете вы, развернется по рельсовому кольцу, и вперед! Но даже такие небольшие развороты занимают немало городской площади и создают неудобства. А что же говорить о вокзале или железнодорожной станции, куда прибывают поезда с десятками вагонов? Не устраивать же из них хоровод, описывая километровые кольца! Пришлось делать локомотивы и электрички «двухголовыми».
Это всего лишь одна из проблем, связанных с управлением движением на рельсовых путях.
За почти двухсотлетнюю историю этого вида транспорта было изобретено множество способов, каким образом формировать составы, сортировать их, то есть перецеплять вагоны от одного поезда к другому. Или же регулировать длину, скорость и частоту движения поездов.
Легче всего представить себе сложность этих задач, спустившись в метро. В час «пик» на перронах скапливаются толпы людей. Поезда должны следовать друг за другом очень часто, успевая перевозить сотни тысяч пассажиров. Им нельзя задерживаться на перегонах, нужно двигаться со строго определенной скоростью, чтобы обеспечить не только быстроту, но и безопасность движения. В общем, весь огромный подземный город – метрополитен обязан работать как единый организм, четко и слаженно. Подобные задачи необходимо решать на любой стальной магистрали.
На помощь пришла автоматика. Вдоль всех многокилометровых рельсовых дорог протянуты линии сигнализации, предназначенные не только для переключения светофора или шлагбаума, но и способные самостоятельно управлять движением поездов. Часто пассажиры даже и не подозревают, что состав, в котором они едут, ведет автоматический машинист.
Сегодня всю информацию о местоположении и скорости поездов на многих дорогах обрабатывают вычислительные машины, так как характер и особенности перемещения по рельсовым путям очень хорошо поддаются переводу на машинный язык. ЭВМ разрабатывают режим движения, а во многих случаях, образно говоря, берут штурвал управления в свои руки. Этим достигается не только безопасность движения, но и заметная экономия энергии.
В будущем, когда быстрота перевозок возрастет еще больше, без подобных систем управления движением на железных дорогах просто не обойтись.
Автомобильный транспорт
Наш следующий транспортный герой – автомобиль. Он появился позже паровоза примерно на столетие. Почему так произошло? Вроде бы необходимость в нем была не меньше, чем в паровозе. Ведь рельсы не подведешь к каждому дому, а машинисту не скажешь, как сейчас водителю такси: «Подвезите на угол Садовой и Тверской».
От станций и вокзалов грузы и пассажиров все равно приходилось доставлять по точным адресам. Но с этой задачей вполне успешно справлялись конные повозки и экипажи. Железная дорога взяла на себя львиную долю перевозок на большие расстояния.
Автомобиль же, чтобы соревноваться с конной тягой на небольших расстояниях, должен был пройти еще долгую эволюцию. Предстояло отслеживать все новые изобретения, постепенно подбирая из них такую комбинацию, которая обеспечила бы ему реальные преимущества.
Когда даже закоренелым скептикам стало ясно, что новый городской, а затем и загородный, а еще позже – и междугородный вид транспорта «обскакал» по всем статьям живую лошадь, отношение к нему стало меняться. На фотографиях крупных городов начала прошлого века, сделанных с интервалом лет в пять, можно заметить отчетливые перемены. На улицах становится все меньше телег, конок, экипажей, дилижансов. Сперва редкие и неуклюжие, теряющиеся среди лошадиных повозок автомобили неотвратимо вытесняют их, и наконец обнаружить на снимках изображение лошади становится просто невозможно.
Вероятно, теперь кто-то со вздохом мечтает о возвращении времен, когда на улицах легче дышалось и раздавался цокот копыт, а не рычали моторы и в воздухе не висела гарь автомобильных выхлопов. Но большинству из нас автомашина стала настолько близкой и необходимой, что мы скорее готовы бесконечно переделывать ее и совершенствовать, чем даже подумать о расставании с ней…
Что опередило автомобиль?
Почему же все-таки автомобиль задержался со своим появлением? Идея-то была проста – поставить тот же паровой двигатель на колеса, только двигаться не по рельсам, а по обычным дорогам. Но на неприспособленных для таких экипажей дорогах возникала сильная тряска; сами машины были громоздкими и тяжелыми; паровой двигатель представлял немалую опасность. Известно, что на скорости 4 километра в час потерпел аварию паромобиль французского инженера Кюньо. На крутом повороте изобретатель не сдержал руля, паровой котел сорвался с ухвата и, как отметили газеты, «взорвался с грохотом на весь Париж».
Нужно было дождаться, когда люди научатся строить более ровные дороги, снабдят автомобили резиновыми шинами, поставят амортизаторы, найдут подобающую форму кузова, а главное – изобретут компактный, мощный и надежный двигатель.
А нельзя ли вообще обойтись без двигателя? То есть приводить в движение подобные машины с помощью только лишь человеческих усилий? Наверняка вам приходит в голову мысль о велосипеде. Да, наряду с попытками создания автомобиля шли поиски и такого вида транспорта.