Тесленко Олег Германович: другие произведения.

Вакуумная железная дорога

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Peклaмa:
Литературные конкурсы на Litnet. Переходи и читай!
Конкурсы романов на Author.Today

Создай свою аудиокнигу за 3 000 р и заработай на ней
📕 Книги и стихи Surgebook на Android
Peклaмa
 Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Гениальный проект высокоскоростной вакуумной железной дороги.

   Российская вакуумная железная дорога
   2019 04 07
   Автор - Олег Тесленко
   Это предложение отправлено президенту Российской федерации, в Государственную Думу, в Главгосэкспертизу, в министерство транспорта, в Российскую академию транспорта, в общественную палату, в российские железные дороги.
   Предлагаю вам для рассмотрения проект высокоскоростной вакуумной железнодорожной магистрали. Этот проект близок к идее знаменитого изобретателя Илона Маска, который предложил заключить пассажирские вагоны в трубу с вакуумом или с водородом под низким давлением под названием "Гиперлуп" - или огромная петля. Но надо сразу сказать, что Илон Маск ничего особо нового вовсе не придумал, потому, что первые железные дороги в трубе с вакуумом были придуманы на сто лет раньше - еще в 1902 году. Но с другой стороны, предлагаемый вашему вниманию проект принципиально отличается от рабты И. Маска и от всех других. Потому, что проект Илона маска на самом деле имеет одни только недостатки, а предлагаемый проект О. Тесленко наоборот - обладает огромными перспективами. Дело в том, что для того, чтобы сохранить вакуум в трубе, Маск придумал откровенную глупость - создать замкнутую трубу в виде огромного кольца (тора). Недостаток этой идеи понятен тем, кто хотя бы немного разбирается в физике. Так как поезда или пассажирские модули в в гиперлупе вынуждены мчаться с огромной скоростью практически по кольцевой дороге, но при этом как все знают из физики возникает центростремительное ускорение, и огромная центробежная сила, которая с большими перегрузками начнет вжимать пассажиров в кресла, и поэтому вряд ли кто из пассажиров выдержит больше нескольких минут без вреда для здоровья и даже смерти - так как при перегрузках у человека начинается отток крови от мозга, затем потеря сознания и через некоторое время - смерть. А Илон Маск на самом деле просто профан, который выдвинул идею, но не проработал ее. Сейчас уже мало кто помнит, что вначале Маск предлагал установить тысячи вращающихся колес на всем протяжении пути, а вот сами капсулы сделать безколесными. Это ж надо было додуматься до такой глупости - ведь если ставить колеса через каждые 2 метра, тогда на путь 700 км (700 000 метров) потребовалось бы 350 тысяч колес, причем каждое со своим электромотором! Поняв идиотизм этого, по его заданию создали 500 метровой длины трубу с магнитной левитацией, и запустили туда легкую стеклопластиковую капсулу в безвоздушной среде, но тормозить то ее было нечем! И тогда придумали насыпать просто кучу песка для торможения! Конечно капсулу напрочь разбили во время такого "испытательного пуска" а всем глупым обывателям сообщили только что достигли скорости 309 километров в час, но какой ценой! Это явно неработоспособное устройство. И опубликовали статью под издевательским названием: "Когда вы слышите звук Hyperloop, вы слышите звук будущего". Издевательство в том, что в вакууме звук вообще не передается. То есть никакого "звука будущего" от гиперлупа быть не может.
   В обоих случаях испытания проводились без присутствия прессы. После такой "выдающейся" демонстрации через несколько недель со скандалом из Hyperloop One был выгнан на тот момент ее технический директор. Последовало несколько судов. Окончательное разбирательство завершилось только к концу года. А потом в январе 2017 года начали строить Тоннель под Лос-Анджелесом. Тогда Илон Маск отмечал, что "понятия не имеет, что делает". Тоннель длиной 1,8 километра обошёлся компании в 10 миллионов долларов. Но вместо суперсовременных капсул в этот тоннель Маск поставил самые обычные автомобили, но только с боковыми колесами. Если кто не понял, так на железной дороге у каждого колеса обязательно есть так называемая реборда - чтобы колеса поездов не уходили бы вбок от рельсов. А поскольку на резиновое колесо автомобиля реборду не поставишь, то Маск придумал дополнительно к обычным колесам (которые как всем известно стоят вертикально) еще и горизонтальные - боковые, чтобы автомобили в трубе не уходили бы вправо - влево от линии пути. И причем он отказался от использования вакуума, и использовал воздух под обычным атмосферным давлением. А от этого сразу скорость стала как у обычных автомобилей - 240 км/ч. Ничего выдающегося. Суть глупости Маска в том, что если использовать трубу с вакуумом - то действительно можно достичь выдающихся результатов. Но тут надо понимать, что нельзя просто так открывать двери такого транспортного средства - потому что вакуум тут же ворвется внутрь и все пассажиры мгновенно погибнут. И вот от этого автор альтернативного проекта Олег Тесленко предлагает использовать вакуумный путь в основном для перевозки железно дорожных грузов, а если захочется перевозить пассажиров - то только с применением специальных герметичных резиновых уплотнений для посадки - высадки пассажиров. А тупой Илон Маск не пожелал детально продумывать эту систему - он "понятия не имеет, что делает". Но чтобы показать всему миру что проект "гиперлупа" развивается, Илон Маск решил построить пробный тоннель под Лос-Анжелесом. Однако он понял, что у него ума не хватит создать систему с вакуумом, чтобы пассажиры оставались живы. И тогда он решил поставить втоннель самые обычные негерметичные автомобили, а тоннель конечно наполнен обычным воздухом. Но ведь от этого хотя скорость атих тоннельных автомобилей высока, но в принципе на наземных участках 240 км/ч развивают и обычные автомобили - тоннель для этого совсем не нужен, только для обмана народа. Поэтому проект Гиперлупа Илона Маска благополучно умрет, тихо скончавшись, как в конце-концов бесславно закончит свой глупый изобретательский путь и сам Илон Маск, со всеми его идиотскими затеями электроавтомобилей и полетами на Марс.
  
  
   Предложение автора Олега Тесленко принципиальным образом отличается от гиперлупа Илона Маска. Этих отличий много, даже трудно перечислить. Главнейшие отличия в том, что проект Илона Маска предназначен только для перевозки пассажиров в малых количествах - в специальных капсулах. В противоположность этому проект автора предполагает перевозку не только пассажиров, а и самых обычных грузов: уголь, зерно, цемент, щебень, руду, удобрения, бревна и доски, железобетонные конструкции, стальные и чугунные отливки, стальные листы, нефть, бензин, керосин, пропан, бутан, хлор. А также и штучные грузы: автомобили и тракторы, контейнеры, и многое, многое другое. Причем перевозки будут осуществляться в самых обычных открытых грузовых вагонах - потому, что обычные грузы не боятся вакуума, а пассажирские перевозки - тоже в обычных пассажирских вагонах, только прошедших специальную герметизацию.
   Но тут некоторые плохо знающие физику читатели могут забеспокоиться: как это пассажиры смогут остаться живыми в вакууме? Но дело в том, что вакуум будет только снаружи поезда, а вот внутри него - обычный воздух под нормальным атмосферным давлением. То есть все вагоны будут полностью загерметизированы, чтобы не было ни одной дыры выпускающей из них воздух. Это довольно легко осуществить, достаточно вспомнить. что все пассажирские самолеты летают на этом принципе - они имеют абсолютно герметичный фюзеляж с пассажирским салоном в нем. А снаружи каждого реактивного авиалайнера летящего на высоте 10 км очень высокий 74% вакуум с давлением всего 0,26 от атмосферного. И это характерно для американских Боингов и французских Аэробусов, а советские Ту-154 способны были иногда забираться на высоту 14 километров, где давление всего лишь 0,14 от атмосферного - то есть в 7 раз меньше. Или всем известные сверхзвуковые Ту-144 и Конкорды летатали на высоте 17 километров, где давление меньше 0,1 от того которое на поверхности земли. Не говоря уж о космических кораблях летающих годами в полном вакууме.
   Но самое главное принципиальное отличие - это способ погрузки и выгрузки пассажиров и грузов. Ведь для осуществления этой операции требуется, чтобы транспортное средство обязательно остановилось. И вот в проекте Илона Маска капсулы с пассажирами будут останавливаться прямо на магистральном пути - точно также как сейчас это делают все пригородные электрички и электропоезда в метро. Но Илон Маск не учитывает, что если таких капсул будет много, то тогда одни капсулы во время остановки будут разбиты другими - задними, которые продолжат мчаться с огромной скоростью. А о том, чтобы перевозить грузы в завиральном проекте у Илона Маска даже и речи нет - потому, что в трубе вакуум, а для того, чтобы выгрузить грузы, трубу пришлось бы открыть, и этим сразу нарушить весь вакуум.
   Кроме того - ни Илон Маск, ни другие обыватели, похоже, не понимают, что его капсулы должны будут двигаться по общепринятому принципу движения пригородных электричек: Разгон - потом торможение, остановка и посадка - высадка пассажиров на очередной станции, потом снова разгон и вслед за ним торможение - потом опять остановка. И такое чередование будет вечным: разгон - торможение, остановка, разгон - торможение, остановка, Разгон - торможение, остановка. Именно этот принцип мешает грузовым перевозкам в России - потому, что грузовые поезда едущие вслед за пассажирскими и электричками вынуждены уступать им дорогу и двигаться вслед за ними, при этом грузовые вынуждены уменьшать скорость своего движения. В противоположность этому в проекте автора предполагается, что кроме пассажирских поездов в трубе будут сновать туда-сюда особые пересадочные устройства. Эти пересадочные модули будут разгоняться до скорости пассажирских поездов, потом примагничиваться к ним и соединяться вакуумными присосками. Пассажиры будут входить выходить из вагонов в эти пересадочные модули, которые потом замедляются и останавливаются сбоку от магистрального пути - не мешая грузовым поездам. Таким образом, в проекте автора у пассажирских поездов не будет потерь времени и энергии на езду в режиме: разгон - замедление - остановка, а в предлагаемом проекте они все время будут двигаться с постоянной максимальной скоростью.
   А процесс погрузки - разгрузки грузовых вагонов в принципе будет повторять существующий на настоящее время общепринятый принцип, хотя и с некоторыми отличиями. В существующих железных дорогах чтобы остановить грузовой поезд для погрузки-выгрузки, он сначала замедляет ход при приближении к нужному пункту, затем диспетчер перекладывает стрелку так, что поезд переходит с магистральной линии на другой - параллельный путь (короткую ветку). И вот на этой боковой параллельной ветке поезд окончательно останавливается и там уже производится погрузка - выгрузка, не мешая ходу поездов по основной магистрали. Недостаток существующей системы в том, что конкретному потребителю может быть нужно малое количество вагонов - например: два или три, или десяток - из ста вагонов поезда. Но приходится останавливать весь поезд - все сто вагонов. А в предлагаемом проекте будет устройство, которое в условиях вакуума будет автоматически отцеплять несколько последних вагонов. И вот эти отцепившиеся вагоны по радиосигналу от диспетчера будут автоматически включать свои собственные тормоза, и замедляют движение, отставая от основного поезда. После этого компьютер диспетчера отдает сигнал на перевод стрелки, и отстающие вагоны тут же переходят на параллельную вакуумированную ветку длиной несколько километров, по которой они доезжают до конца ветки и оказываются в шлюзе. Тут же за ними закрывается задняя стенка шлюза, которая полностью обеспечивает герметичность и вакуум в основной магистрали. После этого открывается герметичная передняя стенка шлюза, и в него врывается воздух с обычным атмосферным давлением. Затем к стоящим вагонам подъезжает обычный небольшой маневровый локомотив, который протаскивает остановившиеся вагоны на несколько сотен метров вперед для разгрузки или погрузки. И вот на этот открытом пространстве под обычным атмосферным давлением воздуха производится операция разгрузки или погрузки. После этого вагоны опять загоняют в шлюз, через открытую внешнюю заслонку, которую сразу закрывают. После этого шлюз заполняют водородом и тут же начинают откачивать его с помощью обычной турбины, для того, чтобы создать нужный вакуум в шлюзе. Когда через несколько минут нужный вакуум будет достигнут, тогда маневровый локомотив загонит эти несколько вагонов на один из магистральных путей - прямой или обратный. И локомотив разгонит эти вагоны до большой скорости - так, что подцепит сзади к мчащемуся впереди поезду. Вот так будут осуществляться грузовые перевозки по предлагаемому проекту в отличие от Илона Маска.
  
   Также Илон Маск собирается разместить трубу над землей на высоких железобетонных опорах, а проект О.Т. предполагает, что труба будет зарыта в землю на глубину до 6 метров. От этой разницы появляются сразу два эффекта: труба гиперлупа Илона Маска будет обогреваться жарким летним днем до температуры максимум до 50 градусов, а зимой охлаждаться до температуры - 41 градус, таким образом, разница температур может достигнуть 90 градусов. Из-за этого будет действовать эффект теплового расширения и сжатия рельсов. И с ним придется бороться. Обычно между стыками рельсов оставляют небольшие промежутки на которых стучат колеса. Но дело в том, что сила удара колеса на стыках рельсов сильно зависят от кинетической энергии удара, а эта энергия пропорциональна скорости во второй степени. То есть, если скорость поезда увеличена в 2 раза, то кинетическая энергия в 4 раза, если скорость в 3 раза, то кинетическая энергия в 9 раз, если скорость в 4 раза, то кинетическая энергия в 16 раз, если скорость в 5 раз, то кинетическая энергия - в 25 раз! Из-за этого колеса поездов в гиперлупе Илона Маска будут биться о стыки рельсов, и очень быстро изнашиваться.
   В противоположность этому в проекте О.Т. труба зарыта в землю, и при этом возможно покрыта еще и теплоизолирующим слоем. Дело в том, что изменение температуры с глубиной уменьшается: "Глубина промерзания грунта составляет 2-2,5 метра. Температура земли ниже этой отметки остается одинаковой и зимой и летом в диапазоне от плюс одного до плюс пяти градусов Цельсия." Но дело в том, что вакуумная труба будет покрыта сверху тонким слоем теплоизолирующего материала, а нижняя часть квадратной трубы зарыта на глубину примерно 6 метров - где будет абсолютно постоянная температура. Мало кто знает, что теплопроводность самых обычных материалов примерно в тысячу раз хуже, чем, например, у алюминия, и достаточно толщины теплоизолирующего материала всего лишь 10 см, как это обеспечит такой же приток внешнего тепла, как через слой алюминия гигантской толщины 100 метров!!! Поэтому труба поездов, зарытая в землю, запросто обеспечит минимальную разницу зимних и летних температур всего +/-1 градус! А если применить хотя бы простейшие устройства для стабилизации тепла - то разницу зимних и летних температур для рельсов расположенных на глубине 6 метров можно вообще свести к нулю!
   При проектировании надземных ВСМ в России предъявляются особо жесткие условия по температурному режиму: причем решающее значение имеют не только перепады, но и их нижнее значение: -48 С. Именно воздействие низких температур негативно отражается на прочностных свойствах металла, а следовательно, элементов кузова и навесного оборудования.
   Разница между проектом Илона Маска и обычными наземными железными дорогами и проектом О.Т. в том, что в моем проекте будет обеспечена высокая экологичность. Железобетонная труба для поездов зарытая в землю на глубину 6 километров будет сверху присыпана тонким слоем земли, и на ней вполне сможет расти трава, кустарники и даже деревья по бокам от трубы на расстоянии одного метра от ее оси. А это значит, что сверху трубы запросто смогут пастись коровы и козы, пробегать лошади, олени и кабаны, проходить медведи, волки и лисы, переползать ежики и ужи, проходить люди и проезжать велосипедисты и мотоциклисты. А также грибники могут собирать грибы и ягоды, а сельские жители смогут косить траву для коров и коз и собирать стога сена поверх трубы. Нельзя будет только ставить дома над трубой, бурить скважины и рыть колодцы. Но и ставить дома и рыть колодцы и бурить скважины можно будет уже в 4 метрах от оси квадратной трубы. Таким образом, проект О.Т принципиально отличается от гиперлупа Илона Маска.
   Но еще больше отличия от обычных открытых наземных железных дорог, пускай даже и высокоскоростных. Дело в том, что при движению любого высокоскоростного объекта, будто то снаряд, пуля, самолет, или поезд - перед каждый таким объектом обязательно движется ударная волна сжатого воздуха. Но конечно эта ударная волна очень сильно зависит от размеров и скорости объекта. Потому, что хотя например маленькая пуля и летит со скоростью в два раза быстрее звука, но благодаря ее маленьким размерам ударная волна от нее ничтожна. Но вот если летит крупнокалиберный снаряд, то даже если не произошло взрыва, то воздушная волна от него способна разбросать людей стоявших близко от его траектории. Известен случай, когда в одном морском бою крупнокалиберный снаряд пролетел мимо капитана корабля, и так отбросил его в сторону и ударил о стенки рубки, что тот потерял сознание. А дело в том, что поезда и самолеты имеют во много раз большие размеры и вес чем любой снаряд, поэтому ударная волна от них будет в тысячи раз сильнее, чем от любого снаряда. И хотя для авиации эта проблема решается очень просто: всего лишь тем, что самолеты летают высоко в небе и благодаря этому ударная волна от них не достигает земли, но вот уже для сверхзвуковых самолетов ударная волна достает до населенной поверхности с высоты 17 километров. А это значит, что если бы сверхзвуковые самолеты летали бы на малой высоте, то на расстоянии 17 километров от них и в ту и в другую сторону сшибало бы с ног и убивало бы всех людей, автомобили, выбивало бы стекла в домах. Причем люди не знакомые с законами аэродинамики вообще ни бельмеса не понимают в этой теме. Автору это было наглядно продемонстрировано в институте, когда преподаватель задал всем студентам вопрос: что за хлопок производит самолет летящий на сверхзвуке - так ни один студент кроме автора этой работы не знал правильного ответа! Все наивно думали, будто самолет в этот момент перешел на сверхзвук. А на самом деле сверхзвуковой самолет постоянно летит на скорости больше звука, и создает перед собой ударную волну в виде конуса, которая даже с большой высоты в сильно ослабленном виде достигает поверхности земли в виде хлопка. А если бы самолет летел на малой высоте, то ударная волна от него действовала бы как взрыв снаряда.
   Однако, железнодорожные поезда ездят гораздо медленнее чем скорость звука, и поэтому у них нет звуковой ударной волны. Но никто из железнодорожников не понимает, что в этой проблема важна не только скорость, но и размеры объекта. потому, что если самолет весит максимум 200 тонн, то железнодорожный поезд из ста вагонов может весить порядка 6000 тонн! А значит и воздушная волна от него может быть весьма значительной. В отличие от самолетов, грузовые поезда движутся относительно медленно - со скоростью порядка 48 км/ч, поэтому воздушная волна от них сравнительно невелика. Но дело в том, что воздушная волна возрастает примерно в третьей степени от скорости движения. И если на своей обычной скорости поезда создают лишь небольшой вихревой след поднятой ими пыли или снега, то уже при скорости 200 км час будет заметное воздействие на людей, а при скорости порядка 500 км/ч вероятно людей будет отбрасывать в сторону, а поезда идущие рядом по параллельному пути ударной волной вероятно вообще будет сбрасывать с рельс. Поэтому хотя рекорды скорости на железной дороге и составляют огромные величины: 487; 574; и 581 км/ч, но вероятно все эти рекорды ставились в особых условиях - когда на параллельных путях вообще не было никаких поездов, а у самой дороги стояло оцепление из солдат - чтобы никто из людей случайно не подошел бы к железной дороге. И до сих пор поездов с такими скоростями не работают в обычной эксплуатации. И дело вовсе не в том, что там якобы новые, непроверенные принципы поддержания - магнитная или воздушная подушка, на самом деле просто большая скорость наземных поездов может убивать посторонних людей. Есть два обстоятельства, на которые никто не обращает внимания. Первое: что китайские скоростные дороги снизили скорость вместо 350 км/ч до 250 км/ч - якобы из-за экономии электроэнергии, поскольку будто бы на больших скоростях они становятся убыточными. Но тогда возникает вопрос: а для чего нужны сверхскоростные поезда со скоростями 487, 584 и 581 км/ч? А на самом деле: скорее всего это обман. Вероятно, уже при скорости 350 км/ч поезда создают настолько сильную воздушную волну, что создают аварийные ситуации на прилегающей местности. Или пример со сверхскоростной 30 километровой электромагнитной дорогой Шанхай-аэропорт Пудонг, со скоростью 431 км/ч, хотя в принципе эти поезда способны развивать скорость 581 км/ч. Оказывается что эта высокоскоростная линия нерентабельна из-за неудачного расположения конечной (или начальной станции). Но автор предполагает, что это обман. На самом деле вероятно этот поезд создает сильную ударную воздушную волну, поэтому начальный вокзал не смогли расположить в городе Шанхае, и из-за этого пассажирам сначала приходится добираться на другом виде транспорта до железнодорожного вокзала и на этом терять время. Таким образом воздушная ударная волна очень сильно ухудшает эксплуатацию высокоскоростных поездов.
  
   И вот тут то и появляется поразительный эффект от движения поезда в трубе. Принципиальное отличие поездов в трубе в том, что никакая воздушная волна в принципе не способна вырваться из железобетонной трубы! Ну, это примерно как электрические вагоны метро - они есть фактически в трубе, но на поверхности люди ни капельки не замечают их существования. И, разумеется, что поезда не сбрасывают друг друга с рельсов. Причем совершенно неважно - с какой скоростью будут летать поезда внутри трубы - да хоть с 500 или тысячу километров в час, или даже в два раза больше скорости звука - все равно не будет ни малейшего воздействия на людей снаружи от трубы! То есть если трубу закопать в землю, то на ней спокойно смогут пастись коровки и козочки, играть дети и проезжать автомобили и велосипедисты, и никто из них не будет знать что там под ними с огромной скоростью туда и сюда ездят поезда.
   Казалось бы - единственно возможный выход для сверхскоростных поездов со скоростью больше 500 км/ч - это движение внутри трубы. Но тут внезапно на этом пути возникла засада. Дело в том, что при движении внутри трубы любого твердого объекта возникает огромное дополнительное сопротивление. Уже сотни лет, как известно, что корабли и баржи при движении в каналах вынуждены двигаться с очень маленькой скоростью. Это из-за того, что чем уже сечение канала, то поток воды обтекающий судно должен протискиваться между стенками канала и формой корпуса судна, и от этого возникает большое дополнительное сопротивление. Так например сжатый газ в магистральных газопроводах движется со скоростью меньше 25 метров в секунду - это меньше даже чем 100 км/ч, тогда как сверхскоростные поезда способны развивать скорость 581 км/ч. Конечно при перекачке газа имеет огромное отрицательное значение, что газ испытывает не ламинарное течение, а турбулентное - то есть постоянное перемешивание слоев друг с другом, а поезда и самолеты представляют собой твердые тела, которые не перемешиваются внутри себя. Но все равно поезд внутри трубы будет увлекать в своем движении десятки тонн воздуха, и как бы толкать впереди себя огромную воздушную пробку, которая создаст чудовищное дополнительное сопротивление. Поэтому затраты энергии на движение поездов внутри трубы заполненной воздухом будут примерно в два раза больше, чем у надземных поездов.
   Но самое главное: это грубейшее нарушение законов аэродинамики - то есть отсутствие благоприятного обтекания воздухом железнодорожных составов! Инженеры, проектирующие железнодорожные вагоны - просто враги аэродинамики! Надо всех конструкторов вагонов расстреливать поголовно! Дело в том, что любой предмет в виде плоскости поставленной поперек потока воздуха испытывает сопротивление в 30 раз больше, чем такой же по площади предмет, имеющий обтекаемую форму с отношением длины к ширине 3,5. И все стальные ребра и гофрированные поверхности железнодорожных вагонов создают огромное воздушное сопротивление, которое на больших скоростях во много раз больше, чем сопротивление колес по рельсам. То есть если бы железнодорожные вагоны делать аэродинамически обтекаемыми, то тогда запросто можно было бы снизить расход электроэнергии на их движение примерно в 20-30 раз!
   Но есть еще один - гораздо более эффективный и недорогой способ уменьшения аэродинамического сопротивления - просто уменьшение плотности воздуха или среды, в которой движется объект! Дело в том, что формула аэродинамического сопротивления выглядит как плотность среды умноженная на коэффициент сопротивления объекта, его площадь и скорость движения во второй степени. И если другие способы использовать довольно затруднительно - улучшать аэродинамику, уменьшать площадь лобовой проекции и скорость - которую наоборот желательно увеличивать, то вот плотность среды при определенных условиях можно запросто уменьшить! И этим широко пользуются в авиации и в судостроении. В авиации всем хорошо известно, что с увеличением высоты полета самолета сильно уменьшается плотность воздуха, например при подъеме на высоту 10 км плотность воздуха уменьшается в 3 раза! А это значит, что если соблюсти равными все прочие условия (в первую очередь скорость) то только благодаря уменьшению плотности в три раза увеличится дальность полета и уменьшится расход топлива, или если не соблюдать равенство условий, то увеличится скорость полета. Правда увеличение скорости не желательно, потому, что при приближении к скорости звука начнется волновой кризис на крыле и возможно возникновение флаттера. Однако, на высотах порядка 20 км где плотность воздуха 0,07 от наземной могут летать сверхзвуковые истребители, которые развивают скорость в 2 раза больше скорости звука. А в судостроении используются суда и катера на подводных крыльях, которые невысоко приподнимают корпус судна из воды в воздух, плотность которой в 800 раз больше плотности воздуха, поэтому суда на подводных крыльях движутся гораздо быстрее обычных водоизмещающих плавсредств.
   Вот поэтому наиболее перспективный путь развития железных дорог - это движение поездов в среде пониженной плотности - при этом произойдет и экономия электричества и увеличение скорости, и улучшение безопасности от отсутствия ударной воздушной волны. Однако всем понятно, что невозможно заставить летать железнодорожные поезда на высоте десяти и более километров. Но зато природа открыла другую блестящую возможность - движение поездов в трубе с вакуумом! В принципе возможны три варианта уменьшения плотности газа в трубе:
  1 Вариант (самый плохой) - заполнить трубу вместо воздуха легким газом: водородом либо гелием. При этом в идеале можно получить плотность в 15 раз меньше плотности воздуха. И это значит, что сила аэродинамического сопротивления движению поезда в трубе - уменьшится в 15 раз. Но гелий очень дорог, да и он через несколько десятков лет кончится на земле. А водород хотя дешев, но может слабо взрываться. Конечно, сила взрыва его не велика, потому, что он может детонировать только при условии смешения с кислородом, а в воздухе всего 23% кислорода - то есть примерно 300 грамм, а идеальный состав - это 16 весовых частей кислорода на 2 части водорода. Поэтому максимум, что может быть в одном кубометре воздуха - это всего 66 грамм водорода. Но в реальности не бывает полного перемешивания, водород очень легкий и он соберется вверху, и перемешивания с кислородом не будет.
   Второй вариант - уменьшение давления воздуха в трубе - то есть вакуум той или иной степени.
  3 вариант самый лучший - комбинированный: одновременно заполнение трубы водородом и откачивание его для создания почти полного вакуума и практически нулевой плотности среды внутри трубы. Так например Если откачать из трубы 90% процентов водорода, и оставить всего 10% (то есть создать 10% процентный вакуум), то тогда аэродинамическое сопротивление по сравнению с воздухом при нормальном давлении уменьшится 15/10= 150 раз!
  Но ведь давление газа внутри трубы можно уменьшить и гораздо больше! Для современной техники нет никаких проблем создать и 99% процентный вакуум, и даже 99,9% вакуум! Но даже если остановится всего лишь на 99% вакууме, то и тогда сила аэродинамического трения поезда внутри трубы составит 1500 раз меньше, чем у обычных поездов!!!
   И это не только мысли автора - другие проектанты, в том числе и в России тоже проектируют движение пассажирских капсул в вакууме. Но все они принимают ошибочные решения - поддержка транспортных капсул за счет магнитной левитации, а проект автора заключается в том, чтобы использовать самые обычные вагоны - для пассажиров эти вагоны должны быть специально герметизированы, а грузовые вагоны - самые обычные без всякой герметизации. Вот что об этом пишут: Россия разрабатывает технологии для создания сверхзвукового поезда.
  Цитата: "Директор ИТПМ СО РАН Александр Шиплюк в беседе с корреспондентами издания "Наука в Сибири" рассказал о разработке сверхскоростного вакуумного поезда, способного развивать скорость до 2000 км/ч. Сотрудники Института теоретической и прикладной механики им. Христиановича СО РАН проводят работы над технологиями, необходимыми для реализации крайне перспективного проекта сверхскоростного поезда. В подобных разработках очень большое значение уделяется аэродинамическим показателям, поскольку просчеты инженеров и ученых в технологиях движения пассажирского транспорта на столь высоких скоростях приведет к критическим проблемам. На данный момент сообщается, что новый вакуумный поезд РФ сможет двигаться на скорости от 1000 до 2000 км.
  Специалисты ИТМП СО РАН отмечают, что подобные поезда производят движение в виде капсулы на магнитной подушке внутри труб, где поддерживается давление меньше атмосферного. Стоит отметить, что о работе над аналогичным проектом в 2013 году объявлял американский глава компании SpaceX Илон Маск. Его "капсула" Hyperloop на испытаниях смогла развить скорость лишь 457 км/ч. Проект до сих пор находится на стадии разработки.
  Российские специалисты уверены, что разработка технологий и грамотный производственный процесс позволит реализовать крайне перспективный проект. Шиплюк сообщил, что на данный момент удалось определить оптимальные характеристики для аэродинамического сопротивления и давления в трубе. Выяснилось, что 0,01 атмосферы достаточно, чтобы существенно снизить давление и не вкладываться в энергетику создания вакуума, заключил специалист."
  Источник: https://politexpert.net/146928-rossiya-razrabatyvaet-tekhnologii-dlya-sozdaniya-sverkhzvukovogo-poezda?utm_source=finobzor.ru
  
   Мало кто из читателей догадается, насколько сильные отличия произойдут в железнодорожном сообщении, если сделать так, чтобы поезда двигались внутри железобетонной трубы с сильным вакуумом. Тут появятся сразу три необычайных обстоятельства. Я начну сначала с самых малозначительных факторов. Во-первых: вакуум - это отличный теплоизолятор. Все люди хорошо знают, на чем основан принцип термоса - то есть длительного сохранения тепла: это берется колба с двойными стенками, между которыми откачан воздух - то есть просто создан вакуум определенной степени. И от этого между стенками колбы полностью отсутствует конвекция - то есть перенос тепла за счет соударений молекул газа, поскольку в вакууме свободные молекулы практически отсутствуют. И вот точно также внутри железобетонной трубы с вакуумом молекул газа будет очень мало, и поэтому практически не будет переноса тепла с верхней части трубы в нижнюю - где будут располагаться рельсы. А это значит, что рельсы перестанут нагреваться летом и охлаждаться зимой, и длина их будет постоянной. А от этого можно почти полностью убрать тепловой зазор в стыках рельсов, который обычно составляет около 5 миллиметров для всех наземных дорог. А вот в подземной железобетонной трубе этот тепловой зазор можно свести к минимуму - может быть всего 1 миллиметр, а можно и еще меньше.
   И от этого возникнет сразу два очень полезных свойства: во первых уменьшится стук колес на стыках рельсов, Помните шутливую загадку железнодорожников: почему стучат колеса на рельсах - ведь они круглые? Ответ: формула площади круга: Пи Эр квадрат - так вот квадратами они и стучат! На самом деле колеса стучат, конечно, на стыках рельсов, и этот стук не только раздражает пассажиров, но и изнашивает колеса. Причем особенно у скоростных поездов, и была одна страшная авария на железной дороге в Германии, когда у скоростного пассажирского поезда от этого стука развалилось колесо, и поезд на огромной скорости разрушился. Так вот - благодаря отсутствию переноса тепла в вакууме, можно обеспечить внутри трубы постоянную температуру и уменьшить тепловой зазор стыков рельсов вплоть 0,5-1,0 мм. Но от этого возникает второй фактор - уменьшение сопротивлению движения поезда. Дело в том, что колеса не просто стучат на стыках рельсов, но при этом они еще и замедляют движение поезда! То есть создают вредное сопротивление! И хотя оно в принципе относительно мало - например: в 50-100 раз меньше чем аэродинамическое сопротивление, но ведь если аэродинамическое сопротивление за счет вакуума уменьшить в тысячу раз, то тогда все остальные виды сопротивления относительно возрастут в эту же самую тысячу раз, и станут весьма заметной величиной. Но вакуум и отсутствие передачи тепла - вновь уменьшит эти потери в десятки раз.
   И чтобы не возвращаться повторно к теме сопротивления движению поезда по рельсам: существует еще один вид сопротивления: Дело в том, что каждое колесо поезда гонит перед собой как бы волну в рельсе. И из-за этого негативного фактора колесо поезда вынуждено как бы взбираться на эту волну и на это тратить лишнюю энергию и мощность. Особенно это проявляется из-за проседания рельсов между шпалами - когда колесо находится на участке рельса между двумя соседними шпалами, то рельс немного прогибается, и каждое колесо оказывается в неглубокой ямке, из которой ему нужно выбраться и на это затратить энергию. Вот поэтому зимой сопротивление движению поезда немного меньше, чем летом. Потому, что зимой из-за мороза почва становится твердой, и шпалы меньше проседают вниз, чем летом.
   Но в железобетонной трубе все будет совершенно по-другому! Поскольку это будет единая цельнолитая конструкция, то значит и шпалы в ней будут не отдельными, а тоже включены (отлиты) заедино с железобетонной трубой. И, следовательно, при нагрузке на них от колеса поезда то шпалы ни на миллиметр не будут проседать, и все это будет абсолютно жесткой конструкцией. Но автор считает, что весьма желательно еще больше увеличить прочность и жесткость. То есть в железной дороге нового типа нужно вообще отказаться от шпал, а сделать так, чтобы ходовой рельс опирался бы на абсолютно жесткую стальную подкладку, ни на сотую долю миллиметра не прогибающуюся вниз. Для обеспечения этого можно, например, многократно увеличить прочность прокладки - применить рельс вдвое увеличенной высоты. Из обывателей мало кто знает законы прочности. Поэтому автор поясняет: прочность всех конструкций огромным образом зависит от их толщины. Например: даже обыкновенный лист бумаги очень легко гнется, но если этот же лист бумаги поставить на ребро, то тогда его прочность возрастает многократно. И в науке прочности при расчетах на изгиб используются два параметра: момент инерции и момент сопротивления. И обе этих величина зависят от толщины. Например: момент сопротивления увеличивается в 3 степени с увеличением толщины изгибаемой балки. Это означает, что если поставить балку в 2 раза большей толщины, то момент сопротивления увеличится в 8 раз. Так вот - если применить двойной по высоте рельс, то его прочность возрастет многократно, а следовательно во много раз уменьшится и прогиб под весом тяжелогруженого поезда. И, значит, почти исчезнет изгибная волна в рельсе. От этого уменьшится сопротивление качению. Если для обычных наземных поездов это не существенное явление, потому, что сила удельная сопротивления качению примерно 1-9 кг на 10 тонн веса поезда, тогда как аэродинамическое сопротивление даже у тихоходных поездов со скоростью 60 км/ч 2 кг на 1000 кг массы (то есть 20 кг на 10 тонн). А при больших скоростях 300 км/ч - даже для хорошо обтекаемого пассажирского поезда воздушное сопротивление 150 кг на одну тонну веса (то есть 1500 кг на 10 тонн веса), а для плохообтекаемых грузовых поездов - еще многократно больше. Таким образом, воздушное сопротивление у тихоходных поездов примерно в 5 раз больше сопротивления качению, а у быстроходных поездов воздушное сопротивление примерно в 500-1000 раз больше. Из этого получается, что если применить движение поездов внутри железобетонной трубы с откачанным воздухом, так, чтобы плотность уменьшилась в тысячи раз, а значит и воздушное аэродинамическое сопротивление на сравнимых скоростях тоже уменьшится в тысячи раз. То тогда доля сопротивления качения (диссипации энергии верхнего строения пути) относительно возросла бы в эти же самые тысячи раз. Так вот - чтобы не допустить этого возрастания, желательно верхнее строение пути делать очень прочным и жестким - например вдвое увеличить высоту рельсов по сравнению с обычной железной дорогой и тогда сопротивление качению (диссипация) уменьшится примерно в десять раз - на порядок.
   Вдобавок - есть еще и третье следствие от применения вакуума внутри трубы. Как уже написано выше у скоростных поездов должно оказывать ударное действие воздушная волна, причем, чем больше скорость, тем сильнее в третьей степени она возрастает. Но если поезд заключить в бетонную трубу, то действие воздушной волны сильно уменьшится. А если вдобавок к этому внутри бетонной трубы будет вакуум, тогда вообще никакой воздушной волны не будет в принципе - даже малейшего звука от таких поездов не будет слышно. Потому, что звук и звуковой удар - это волны сжатия в любой среде, и чем более тяжелая среда - тем дальше распространяется звук, а в вакууме звук вообще отсутствует. Так, например: студентам, преподаватель на военной кафедре задал вопрос: каковы факторы высотного ядерного взрыва - то есть взрыва термоядерной боеголовки ракеты на высоте нескольких десятков километров над любым городом. И никто не угадал правильного ответа! Все ошибочно думали, будто ударная волна от гигантского взрыва полностью разрушит город. А на самом деле из-за разреженного воздуха никакая ударная волна и вовсе не дойдет вниз, и его жители услышат лишь хлопок, как будто хлопнули в ладоши - никаких разрушений не будет! Вот что вакуум делает. Но точно так же это правило относится и к поездам ездящим, внутри бетонной трубы с вакуумом - никаких звуков никто снаружи не услышит! А если строить скоростную магистраль по устаревшему наземному принципу, то по условиям шумозащиты надземную трассу ВСМ проектируют на расстоянии от жилой застройки, достаточном, чтобы с учетом компенсационных мероприятий уровень шума на жилой территории не превышал требований санитарных норм. Исходя из зарубежного опыта, при скоростях движения 300 км/ч ширина санитарно-защитной зоны, предусмотренная указанными Строительными нормами, должна быть увеличена примерно на 250-300 м, а с учетом возможности движения ночью - до 500-1000 м. В противоположность этому - при постройке железобетонной трубы с вакуумом движения поездов вообще никто не услышит, и значит санитарно-защитная зона совсем не нужна.
  
   Но самое поразительное действие движение поездов в бетонной трубе с вакуумом - это повышение скорости и экономичности перевозок, потому, что аэродинамическое сопротивление, играющее главную роль - уменьшится в тысячи раз! Наверное, не все читатели хорошо понимают законы физики, и поэтому они не догадываются - что означает 99 процентный вакуум и уменьшение сопротивления в полторы тысячи раз. Ну, это примерно условия как в ближнем космосе на высоте 200 километров над землей - где летают спутники. То есть даже в ближнем к Земле космосе - вакуум, хотя и неполный, потому, что в короне Земли содержится сильно разреженный водород - практически точно так же как в вакуумной трубе скоростной железной дороги. И вот суть в том, что любой спутник в ближний космос забрасывает ракета, но время действия ее реактивного двигателя сравнительно мало - примерно одну - две минуты. А вот дальше каждый спутник летает вокруг земли по инерции. Вот только сопротивление разреженного водорода настолько мало, что некоторые спутники могут летать десятки лет - запущенные в космос еще в 1972-75 года они кружатся вокруг Земли до сих пор и пролетели миллиарды километров - настолько мало аэродинамическое сопротивление в сильноразреженной атмосфере ближнего космоса. Тогда как в противоположность этому в воде, плотность которой в 800 раз больше чем у воздуха любое судно остановится примерно через 10-15 расстояний своей длины. А в вакууме - спутник по инерции пролетит миллиарды километров.
   Так вот - очень легко подсчитать: насколько можно увеличить скорость поездов движущихся внутри трубы с почти полным вакуумом. Для этого надо всего лишь использовать метод пересчета с подобного объекта. Таким способом широко пользуются, например, в судостроении: многие суда особенно в подводной части очень похожи друг на друга. Так вот - чтобы сразу получить хотя бы приблизительные данные о мощности двигателя судна и его скорости - берут похожее судно и по так называемой адмиралтейской формуле просто подставляют мощность двигателя, и тут же вычисляют: какую скорость смогут получить. А в нашем случае все еще проще: возьмем для рассмотрения любой реальный скоростной железнодорожный поезд и примем, что в бетонной трубе будет двигаться точно такой же поезд с такими же электродвигателями - то есть с точно такой же мощностью. А изменится лишь сила сопротивления, которая уменьшится в тысячи раз, за счет уменьшения плотности газа в трубе. Методика подсчета элементарно проста. Всем известна формула Мощности, которую требуется обеспечить, чтобы конкретному телу развить определенную скорость. Но в нашем случае Мощность - это неизменная величина (то есть у двух сравниваемых поездов мощность абсолютно одинакова, значит = const). А изменяется только сила сопротивления движению и в результате от этого изменения - изменится скорость. Поэтому формулу N=F*v преобразуем в искомую нами скорость: v=N/F Где N - это мощность, F - сила сопротивления, а v - скорость.
   Возьмем для примера обычный скоростной поезд со скоростью 300 км/ч. Я уж не говорю о том, чтобы брать поезда с рекордной скоростью порядка 500 километров в час, и уменьшив силу сопротивления, например в тысячу раз, получаем, что при этом условии поезд в вакууме сможет развить скорость порядка 300 000 километров в час! Но не спешите сразу отвергать эту полученную цифру, потому, что она чисто условная величина, так как вакуум может быть разной степени - как меньше, так и больше. И тогда и сила сопротивления может быть от всего в сто раз меньше, так и в десять или в сто тысяч раз меньше чем у наземного поезда. То есть в принципе скорость поезда в трубе с вакуумом может быть в принципе любой величины - от СТА ТЫСЯЧ километров в час - вплоть до МИЛЛИОНА км/ч!!! Это конечно совершенно абсурдные, хотя и абсолютно правильные с точки зрения арифметики цифры. Абсурдность цифры скорости поезда в трубе с вакуумом хотя бы в том, что теоретически он может ехать быстрее, чем летают спутники вокруг Земли с первой космической скоростью 29 000 км/ч! Чего естественно быть не может, так как тогда поезд оторвется колесами от рельсов и взлетит в космос. Однако, читатели должны понимать, что существуют чисто теоретические цифры, которые хотя и не являются достижимыми для практики, но несмотря на это показывают пределы к которым можно стремиться. Например, всем известен такой параметр как коэффициент полезного действия, который теоретически должен достигать 100%. Но в реальности это совершенно недостижимая величина, и как всем известно: кпд паровой машины паровоза всего 3%. И вот эта цифра хотя и очень далека от теоретического предела, но все равно даже паровозы принесли человечеству большую пользу. То есть не так уж важно, что теоретический предел скорости совершенно недостижим, но даже и меньшие скорости: например одна тысяча километров в час, две тысячи, три, четыре или пять тысяч километров в час - это все равно был бы великолепный для человечества результат! Например: расстояние от Москвы до Владивостока по железной дороге 9072 км, а по прямой линии железобетонной трубы с вакуумом: 6148 км. И выходит, что если ехать обычной железной дорогой - то надо потратить 118 часов - это почти 5 суток!! А если в трубе с вакуумом удастся развить скорость хотя бы в 1000 км/ч, тогда можно доехать всего за 6 часов. А ведь теоретически в вакууме можно достичь и 2000 км/ч, и даже 5 000 км/ч! То есть поездку от Москвы до Владивостока - всего за 1 час! И даже если взять намного меньшее расстояние от Москвы до Нижнего Новгорода - примерно 400 км, то доехать можно всего за полчаса! Это значит, что из Нижнего Новгорода и обратно можно будет за один день съездить несколько раз!!
   Впрочем, наверняка тут многие скептики скажут, что достигнуть таких скоростей якобы совершенно невозможно: но тогда в ответ я приведу некоторые факты из истории развития транспорта: Первые локомотивы: "Догоним и перегоним лошадей!" Первый паровоз, построенный в 1804 году англичанином Ричардом Тревитиком, мог развивать скорость всего лишь до 10 км/ч, а в 1825-м поезд Джорджа Стефенсона прошёл по первой в мире железной дороге с регулярным движением между английскими городами Стоктоном-он-Тисом и Дарлингтоном со скоростью уже 24 км/ч... Во главе поезда находился паровоз, управляемый его строителем - Джорджем Стефенсоном... Впереди паровоза ехал верховой с флагом.
   Двадцать четыре километра в час! Это, конечно, была невысокая скорость даже по тем временам. Ведь поезд перегоняли бегущие рядом зеваки, рискующие попасть под колёса! Вот почему в железнодорожных правилах того времени был вошедший теперь в поговорку, правда уже с другим смыслом, запрет: "Не бегите впереди паровоза!".
  И хотя Стефенсон, этот гениальный изобретатель-самоучка, читать и писать научившийся только в 18 лет, обещал построить локомотив, который будет развивать скорость более 20 миль/ч (32 км/ч), над изобретателем посмеивались, называя его изобретение "самоваром на колёсах". Один из тогдашних журналистов писал: "Нет ничего более смешного и глупого, чем обещание построить паровоз, который двигался бы в два раза быстрее почтовой кареты. Также маловероятно, что англичане доверят свою жизнь такой машине, как и то, что они дадут себя добровольно взорвать в ракете". "Ракетой" назвали свой новый паровоз отец и сын Стефенсоны
  Когда же в 1803 году испытывался первый паровоз Р. Тревитика с гладкими, незубчатыми колёсами, стоящий на таких же гладких рельсах, многие собравшиеся не верили, что паровоз вообще сможет сдвинуться с места. А после того как он всё же разогнался до скорости 10 км/ч, в толпе раздались крики: "Теперь он никогда не остановится!" Подробнее см.: https://www.nkj.ru/archive/articles/29865/ (Наука и жизнь, Физика в истории железных дорог) Этот пример наглядно показывает - насколько глупы обыватели, предсказывающие пределы развития техники.
   Вспоминается, как в автомобильных гонках 1895 года автомобилист приехавшим первым с рекордной скоростью км/ч кричал от радости. "Первым прошел гигантскую дистанцию двухместный "Панар-Левассор" мощностью 3,5 л. с. под стартовым номером 5, прозванный "Пам-Пам". За рулем один из его создателей, Эмиль Левассор. Весь путь он прошел за 48 часов 47 минут со средней скоростью 24,42 км/ч. Когда гонщик вышел из машины после свершения такого технического и спортивного подвига, он произнес знаменитую фразу: "Это было безумие! Я делал до тридцати километров в час!" Сам же конструктор не хотел верить в возможность достижения более высоких скоростей на автомобиле. На торжественном банкете по случаю победы один из ораторов предложил тост "за достижение в ближайшее время фантастического рубежа в 80 километров в час". На это Э. Левассор ответил: "Достоин сожаления тот, кто когда-нибудь еще возьмется за осуществление этой необычайной глупости!" На это граф де Дион возразил: "Будущее принадлежит тем, кого мы сегодня принимаем за сумасшедших". Он оказался прав.
   То есть из этого видно, что все предсказания о пределе достижимой скорости делают только профаны. Поэтому желательно определить технический предел скорости для железнодорожных поездов в трубе с вакуумом. Так как известно, что сейчас скоростные наземные поезда могут развивать рекордную скорость 581 км/ч, и дальнейший ее рост ограничивается видимо только сопротивлением воздуха и ударной волной, то убрав оба эти ограничивающих фактора, можно многократно повысить скорость - начиная как минимум от 1000 км/ч, и возможно вплоть до 10 000 км/ч. При этом, автору неизвестны какие в этом случае могут возникнуть новые ограничения на достижение больших скоростей, да и не стоит об этом задумываться, как например известные писатель Виктор Конецкий говорил : "Упремся - разберемся", это он говорил о ледовых полях, которые могли встретиться на пути его судна при следовании по северному Морскому пути - зачем гадать какие льды будут впереди: упремся - разберемся. Точно так же и со скоростными поездами в вакууме - при огромных скоростях, возможно будут нагреваться и раскаляться рельсы или колеса, или крошится обода колес, да много еще чего. Но сейчас заранее гадать об этом не стоит - это также как на заре развития авиации в эпоху полотняных бипланов со скоростями не более двухсот километров в час не стоило задумываться о том, как и проблемы и ограничения могут возникнуть при скоростях больше скорости звука. Но не следует считать их недостижимыми. Тут всем читателям надо понимать, что для сверхзвуковой авиации имеется несколько ограничений, из-за которых реактивные самолеты (как пассажирские, так и военные) не могут пока развивать скорость свыше 2-3 скорости звука. Это, во-первых: аэродинамический нагрев конструкции самолета возникающий от трения самолета об воздух, и невозможность работы газотурбинных двигателей на больших скоростях, а так же их неэкономичность.
   Известно, что борт советского авиалайнера Ту-144 в полете нагревался до температуры 100 градусов, и пассажиры при выходе из самолета после окончания полета иногда обжигались, если дотрагивались до бортовой обшивки этого самолета. Но для железнодорожных поездов будет обеспечено движение в вакууме - а значит полное отсутствие аэродинамического нагрева. Ведь, например спутники летают в ближнем космосе десятки лет, и при этом нисколько не нагреваются благодаря тому, что они движутся в вакууме. Вдобавок к этому все самолеты летают только за счет того, что имеют крылья для полета, которые обеспечивают подъемную силу. Но обыватели не знают, что при этом крылья создают и сопротивление, которое больше, чем у фюзеляжа. А у поездов никаких крыльев естественно не будет, так как они ездят по рельсам, и даже только от отсутствия этого фактора их сопротивление будет меньше чем у самолетов. А если прибавить еще и что поезда будут ездить в вакууме, тогда тем более они смогут развивать скорость больше, чем самолеты. Третьим ограничением сверхзвуковых самолетов является невозможность дальнейшего увеличения скорости из-за работы турбореактивного двигателя. Дело в том, что все турбинные лопатки точно так же как и воздушные винты рассчитываются на определенный угол атаки, и если скорость самолета становится выше определенного предела, то газотурбинный двигатель просто не сможет двигать его вперед, поскольку его тяга будет равна нулю. И вот поэтому не строят газотурбинных самолетов со скоростями больше 4-5 махов. А железнодорожный поезд движущийся в трубе с вакуумом будет разгоняться электродвигателем получающим энергию из внешнего источника и у него совершенно не будет такого ограничения как угол атаки газотурбинных лопаток, поэтому теоретически сможет, постепенно разгоняясь достигать скорости возможно вплоть до 10 000 км/ч. Но не стоит спорить о том, какую скорость смогут развивать поезда ближайшего будущего двигающиеся в трубе с вакуумом: 1000 или 10 000 километров в час. Потому, что это все равно настолько большие цифры, что перевозка грузов с такими скоростями даст огромный рывок технического прогресса и экономики.
  
   Железнодорожники знают, а вот большинству обывателей совершенно неизвестно, что российские грузовые поезда движутся со средней скоростью примерно как у велосипеда 27 км/ч! Но самый важный для потребителей услуг железнодорожного транспорта индикатор - средняя скорость доставки грузов, которая показывает, с какой реальной средней скоростью груз был доставлен из пункта отправки до пункта назначения.
  В России данный показатель не самый высокий всего лишь 218 км/сутки, или немногим более 9 км/ч. Правда, стоит отметить, что в первом полугодии 2013 года средняя скорость движения увеличилась на 2,6% по отношению к аналогичному периоду прошлого года и составила 234 км/сутки.
  Средняя техническая скорость грузовых поездов - всего 48,6 км/ч. но загвоздка в том, что кроме грузовых поездов по тем же самым путям ездят и гораздо более скоростные пассажирские поезда, и в СССР и в России было правило, что грузовые поезда уступают дорогу пассажирским - то есть попросту останавливаются на запасных путях. От этого скорость грузовых вместо технической скорости 48 км/ в среднем едва достигает 27 км/ч. И за одни сутки они проходят всего 660-690 км. Но например в США грузовые поезда не уступают дороги пассажирским, поэтому те и другие ездят примерно с одинаковыми скоростями порядка 48 км/ч. Поэтому движение со скоростями больше 1000 км/ч - было бы огромным преимуществом перед обычными железными дорогами. О том, что начальство российских железных дорог пытается увеличить скорость перевозки грузов на обычных железных дорогах , но это плохо получается - свидетельствует статья "Транзитное ускорение: новые вагоны разгонят контейнерные поезда": "...с начала года скорость движения поездов по сети ОАО "РЖД" в сервисах компании превышает 1100 км в сутки. Контейнерные поезда, отправленные на третьей неделе января, демонстрируют рекордные показатели скорости - 1155 км/сут. ... "Центральной дирекции движения РЖД удалось сократить число стоянок в пути следования, а также оптимизировать работу локомотивного парка. Фактор скорости очень важен для клиента и в целом для конкурентоспособности транзитных перевозок.... За повышение скорости движения борются и другие российские операторы. По словам директора по эксплуатации оборудования ПАО "ТрансКонтейнер" Андрея Банщикова, на сегодняшний день средняя скорость движения контейнерного поезда компании составляет порядка 850 км/сут. При этом норматив для ускоренного контейнерного поезда - 1100 км/сут.
  "Перед нами стоит задача совместно с партнёрами разработать программу инновационного развития компании, которая позволит увеличить скорость движения контейнерных поездов до 120 км/ч. Достижение этого показателя может быть реализовано при разработке и введении в эксплуатацию нового вагона и локомотива, которые будут пригодны для таких скоростей...Вот "высокие показатели скорости по сети сегодня демонстрирует и проект РЖД "Транссиб за 7 суток". Контейнерные поезда движутся по территории страны со скоростью около 1100 км/сут. ...потенциал увеличения скорости перевозок есть, так как сейчас ведутся разработки специальных вагонов-платформ для скоростной перевозки крупнотоннажных контейнеров на скорости 160 км/ч. Такие платформы предполагают использовать для скоростных контейнерных поездов, следующих в транзитном сообщении Китай - ЕС по Транссибирской магистрали на маршрутах Забайкальск - Брест и Наушки - Брест. Такие поезда смогут преодолевать порядка 1,5 тыс. км в сутки, что само по себе является очень хорошим показателем", - сообщил Александр Сиверцев." (Елена Кудрявцева).
   Из отрывка этой статьи хорошо видно, что для грузовых перевозок скорость 1,5 тысячи километров в сутки пока остается недостижимой мечтой, тогда как для вакуумных железных дорог и в двадцать раз большая скорость 1-2 тысячи километров в час - запросто достижимо без всяких трудностей. То есть в сутки такие поезда вполне смогут проходить гигантский путь длинной порядка 24 - 50 тысяч километров, то есть больше длины экватора 40 тысяч километров.
   Но не только большая скорость, у вакуумных железных дорог еще и отличная экономичность, высокая безопасность и огромная продолжительность эксплуатации вакуумных железных дорог. Как известно, любой транспорт для своего движения требует немалых затрат энергии. Самолеты, например, летают не просто так, а при этом потребляют десятки тонн керосина. Про космические ракеты и говорить не приходится - топливом для них является либо сжиженный кислород в смеси с жидким топливом, либо дорогой и ядовитый диметилгидразин. Поэтому стоимость перевозок даже обычными самолетами в десятки раз дороже, чем наземным транспортом, а вертолетами - еще дороже даже чем самолетами. Но и наземный транспорт тоже весьма недешев - для автомобилей требуется бензин или дизельное топливо, а поскольку нефть на земле, возможно кончится примерно через 30 лет, то вполне возможно что умрут и все автомобили, за исключением какой-нибудь скорой помощи. Причем автомобили расходуют топливо крайне не экономично - во-первых: кпд бензинового двигателя хуже чем у дизельного, а во вторых резиновые колеса проминаются при движении и при этом проминают грунтовые дороги. То есть у них происходит расход энергии еще и на деформацию дорожного полотна и самих колес - в отличие от железной дороги где расход энергии на диссипацию в тысячи раз меньше. А морские и речные суда при своем движении раздвигают морскую воду, плотность которой в 800 раз больше чем у воздуха, соответственно и затраты энергии больше. И лишь то обстоятельство, что морские суда имеют гигантские размеры в тысячи тонн, и фактически не требуют дорог, то только благодаря тому, что на каждого моряка приходится тысячи тонн перевозимого груза - только благодаря этому экономичность морских перевозок самая высокая по сравнению со всеми другими видами транспорта. Впрочем, железные дороги даже в современном виде вполне конкурируют по экономичности с морским и речным транспортом. А если экономичность железных дорог еще увеличить в тысячу раз, то тогда железные дороги вообще станут вне конкуренции даже с фантастическими транспортными средствами будущего.
   Тут надо показать место современных относительно медленных железных дорог в системе мирового транспорта, и как эта роль может измениться, в случае постройки сверхскоростных железных дорог в вакуумной трубе. Читатели, вероятно, не знают, что один знаменитый человек десятки лет назад предсказал, что железнодорожный транспорт в ближайшем будущем обязательно умрет, поскольку он имеет огромные недостатки, и вместо железнодорожных и пассажирских поездов все грузы и пассажиров будут доставлять одни только автомобили. И в этом предсказании был большой резон. Поскольку реальная средняя скорость доставки грузов поездами была примерно такая же как у велосипедиста, вдобавок поезда могут везти грузы только по рельсам, тогда как автомобили могут перевозить грузы по любым направлениям и не только по асфальтовым дорогам, но и по грунтовым дорогам. Однако полностью это предсказание пока не сбылось, но все же перевозки автомобильным транспортом значительно увеличили свой объем по сравнению с железнодорожным. Но автор этой работы предполагает, что в ближайшем будущем ситуация в транспорте очень сильно изменится благодаря введению потрясающих инноваций. Поэтому, для понимания читателей, какие могут произойти изменения я охарактеризую различные виды транспорта: в первую очередь это воздушный - вертолеты и самолеты, затем наземный - автомобильный и железнодорожный, трубопроводный, водный транспорт - речной и морской.
   Интересно сравнить объем грузоперевозок различными видами транспорта. Морской транспорт обеспечивает 90% мирового грузооборота. Да, он довольно медленный, зато очень надежный и дешевый. Танкеры, балкеры, контейнеровозы, сухогрузы и другие суда перевозят в 4 раза больше товаров, чем грузовики, в 6 раз больше, чем железная дорога, и в 400 раз больше, чем грузовая авиация. 90 000 морских судов ежегодно пережевывают 370 млн тонн тяжелого флотского мазута и только по выбросам сернистых соединений превосходят автопарк планеты в 260 раз.
   Воздушный транспорт - вертолеты и самолеты, а также возможно, что в ближайшем будущем к ним присоединятся дирижабли. С одной стороны это широкоуниверсальный транспорт - он может осуществлять перевозки в любых направлениях, и из разных городов, и ему не нужны никакие дороги, кроме аэродромов, и при этом очень большая путевая скорость. Но зато очень высокая стоимость доставки грузов. В катастрофических ситуациях самолеты, конечно могут доставлять разные грузы - медикаменты, продовольствие и средства жилья, но воздушный транспорт совершенно не годится для перевозки дешевых массовых грузов, таких как например уголь, доски, стальные листы и многое другое. Наземный транспорт: трубопроводный, автомобильный и железнодорожный. Трубопроводный транспорт из рассмотрения я исключаю, поскольку он слишком узкоспециализированный - способен перевозить только один определенный вид груза и только по заданному направлению Так, что даже труба для перекачки нефти не годится для перекачки газа. И уж тем более по трубам невозможно перевозить другие грузы - людей, уголь, бревна, стальные листы. Хотя, если в трубе большого диаметра (примерно диаметром 6 метров) проложить рельсы и пустить по ним железнодорожные поезда, то все может сразу кардинально измениться. Но в современном мире для наземного транспорта остаются автомобили и железные дороги. Автомобили могут перевозить грузы в самых разнообразных направлениях, и даже иногда по плохим и грунтовым дорогам, и особенно на короткие расстояния. Но у всех автомобилей есть большой недостаток: каждый из них везет груз сравнительно небольшого веса - порядка десятка тонн, и для каждого автомобиля требуется свой водитель, который во время езды обязан все внимание сосредоточить на дороге, чтобы не произошло аварии, которая возможна в любую секунду - столкновение. В противоположность этому железнодорожные поезда могут иметь очень большой вес - порядка 6 тысяч тонн, который ведут всего два машиниста. А вдобавок еще поезда ездят по гладким рельсам и почти не испытывают сопротивления качению, в отличие от автомобилей. Поэтому стоимость перевозок железнодорожным транспортом близка к речным и морским судам.
   Водный транспорт: речной и морской. Отличается от наземного транспорта тем, что грузовым кораблям практически не требуются дороги, поскольку вода является естественной дорогой. А то, что в реках ставят бакены для облегчения судовождения или роют каналы для соединения разных водных бассейном друг с другом - так это обычно только на небольших отрезках пути, тогда как для наземного транспорта (особенно железнодорожного) постройка дороги составляет главную проблему. И морские и речные суда способны перевозить грузы огромного веса - для речных судов от 5 тысяч тонн, до сотен тысяч тонн морскими судами - то есть экипаж судна десятка два человек везет огромный груз, это в отличие от автомобильного транспорта, когда каждому грузовику требуется свой водитель. Но огромный недостаток речного транспорта состоит в том, что реки в России зимой замерзают, и фактически перевозки по рекам прекращаются примерно на полгода, тогда как наземный транспорт способен осуществлять перевозки практически круглый год. Вдобавок к этому реки в России - особенно в Сибири текут в основном меридианном с юга на север, тогда как перевозки массовых грузов желательно осуществлять в широтном направлении с запада на восток. И вот тут в будущем возможна конкуренция между речным и железнодорожным транспортом. Дело в том, что большая часть территории России - особенно Сибирь, покрыта вечной мерзлотой. И прокладка железных дорог в вечной мерзлоте - составляет огромную техническую трудность. Но все это можно изменить кардинально! Дело в том, что если заключить железную дорогу в бетонную трубу, то бетон - весьма хороший теплоизолятор, то есть, он очень плохо передает тепло. А это значит, что бетонная труба вакуумной железной дороги зарытая в вечную мерзлоту не будет нагревать и растапливать грунт вечной мерзлоты. И поэтому построить трубчатые железные дороги в Сибири может оказаться нисколько не дороже обычных насыпных дорог в теплых районах материка. И тогда окажется, что трубная вакуумная железная дорога проложенная через всю Сибирь и вообще через всю Россию, и даже через всю Европу в широтном направлении с запада на восток сможет перевозить грузы поперек всего материка Евразии в восточном или западном направлении, в отличие от сибирских рек расположенных с севера на юг. И причем транспортировка грузов по вакуумной железной дороге будет осуществляться круглогодично, в отличие от замерзающих на полгода рек.
   Но еще парадоксальнее может оказаться то, что железнодорожные перевозки в будущем станут конкурировать с морским транспортом и сильно уменьшат перевозки грузов по морям и океанам в пользу железнодорожного транспорта. Хотя казалось бы - у них принципиально разная сфера применения: морские суда ходят по морям и океанам - там, где не проедут никакие поезда, а поезда ездят по суше - там где не могут ходить морские суда, но на самом деле потребителям грузов абсолютно все равно каким образом к ним доставлен груз: по суше или по воде - потребителям интересно лишь то, чтобы доставка грузов произошла побыстрее и подешевле. И вот, чтобы доставить груз например из Японии или Дальнего Востока в Европу или в европейскую часть России существует альтернатива: либо везти груз морским путем - то есть вокруг Азии через Суэцкий канал и вокруг всей Европы за примерно 35 дней, или везти его по железной Транссибирской железной дороге за примерно 18-20 дней. сейчас львиную долю дальневосточных перевозок осуществляют конечно на океанских судах. Однако, есть возможность резко изменить эту ситуацию. Если заключить железную дорогу в бетонную трубу с вакуумом, то скорость движения поездов увеличится многократно. И вместо 20 суток сверхскоростные поезда в вакууме смогу проезжать весь путь от дальнего востока до Европы за чрезвычайно короткое время: от 1 дня до нескольких часов - это по сравнению с океанским путем продолжительностью 35 дней. К тому же у вакуумной железной дороги отпадут многие другие отрицательные факторы: например некоторые дорогие японские грузы банально разворовывались на открытой железной дороге. А заключенные в вакуумную трубу воровство ценных грузов наверняка прекратиться. Да и цены на перевозку железной дорогой уменьшаться во много раз. Поэтому, несомненно, изменится и баланс перевозок: если сейчас 99% грузов с Дальнего Востока в Европу отправляется океанским путем, и только примерно 1% по Транссибирской железнодорожной магистрали, то в случае постройки вакуумной трубы наверняка 90% грузов повезут железной дорогой, и только 10% - океанским путем на морских судах. В будущем, наверное, кардинально изменится соотношение морских и железнодорожных перевозок.
   Но кроме транссибирского пути есть еще и несколько других трансконтинентальных маршрутов, на которых железные дороги могут отобрать грузы у океанских судов. Например: два других больших континента: Северная и Южная Америка - они отделены от Европы и Азии тысячами морских миль, и перевезти грузы оттуда можно только на океанских судах. Однако, если приглядеться повнимательнее на карту мира или на глобус, то окажется, что в Северной части два материка: Северная Америка и Евразия разделены лишь очень узким Беринговым проливом, шириной всего лишь 80 километров. И вот, если поперек этого пролива проложить вакуумную трубу с железной дорогой, да еще вдобавок проложить бетонную трубу через всю Сибирь до Европы, то тогда можно будет соединить Северную Америку со всей Европейской частью Евразии, да и с Японией тоже. И тогда поезда из США смогут запросто приезжать в Европу - без всякой помощи океанских судов! Но ведь тогда возникает вопрос: если доставка груза с одного континента на другой возможна двумя такими принципиально разными способами как морской и железнодорожный, то тогда выбор способа определяется самым главным фактором - экономическим. То есть возникает вопрос: а каким способом дешевле доставить груз: железной дорогой или на морских судах? Разумеется, о том, что быстрее: вакуумной железной дорогой со скоростью одна - две - три скорости звука (1200-3600 км/ч) против 20-30 км/ч у морских судов вопрос конечно не стоит, но ведь есть же еще и медленные грузы - типа угля, или досок например, которые вовсе не требуют большой скорости, а просто экономичности. Как известно из истории транспорта были объекты как с очень плохой окупаемостью - полностью убыточные, так и с очень хорошей - просто великолепной окупаемостью. Примеры чудовищно плохой окупаемости - это проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов типов "Конкорд" и Ту-144. Причем даже несмотря на то, что Конкорды были проданы от фирмы производителя авиаперевозчику за потрясающе смешную сумму - всего 1 франк! Но даже при этом условии из-за большого расхода топлива эти самолеты были абсолютно убыточны - точно так же как и Ту-144. Но в противоположность этому в истории бывали образцы транспорта которые окупались буквально за один рейс: это например чайные клиперы, груз чая которых стоил дороже самого парусника, или доставка золотоискателей в калифорнию вокруг мыса Горн сразу окупала такой парусник всего за один рейс. Впрочем, точно так же современные суда автомобилевозы полностью окупают себя всего за один рейс.
   Поэтому надо провести хотя бы приблизительное сравнение: что экономически более выгодно - вакуумная железная дорога или морские суда? Но тут читателям надо учесть, что любые предварительные расчеты экономической эффективности могут быть сильно ошибочными. Автор вот много лет выписывал журнал "Зарубежное военное обозрение" в котором давались предварительные оценки стоимости разных систем вооружения, и выяснил, что как бы ни были профессиональны экономисты-расчетчики, но они почти всегда ошибались в десятки раз в сторону увеличения реальных затрат. Так, что извиняйте - я вовсе не претендую на точность этого экономического подсчета - так, чисто приблизительная оценка.
   Окупаемость любого технического объекта определяется как стоимость его постройки и ежегодные расходы, необходимые для его эксплуатации. Причем иногда бывает что первоначальные затраты на постройку очень велики, зато потом эксплуатационные расходы чрезвычайно малы, или наоборот - первоначальные затраты относительно малы, а вот эксплуатационные расходы - очень велики. Первый случай характерен для атомных и гидроэлектростанций: капитальные затраты на их постройку безумно велики, зато потом за счет бесплатной энергии воды или дешевой стоимости ядерного топлива эксплуатационные расходы безумно малы. Или, наоборот: у газовых электростанций - стоимость мала, зато расходы на топливо - очень велики. Поэтому с постройкой вакуумной железной дорогой в виде железобетонной трубы закопанной в землю необходимо сначала определить стоимость постройки такого сооружения. Для этого достаточно узнать стоимость основных затрат: то есть на земляные работы, затем на создание бетонной трубы, и на стоимость двух рельсов на каждый километр пути, а потом можно стоимость одного километра просто умножить на любую желаемую длину дистанции пути.
   Всегда желательно уменьшать капитальные затраты на строительство любых объектов. И в железнодорожном транспорте часто используется такой способ уменьшения затрат на строительство и убыстрение ввода в строй железнодорожного пути: это вместо постройки двух параллельных железнодорожных веток строят всего одну - то есть однопутный путь. Так, например, во время блокады Ленинграда, когда удалось прорвать кольцо фашистских войск в районе южного берега Ладожского озера, то сразу за несколько дней проложили временную однопутную железную дорогу в Ленинград. И по ней водили составы, сцепленные друг с другом до десяти составов одновременно - сначала в одну сторону, потом в противоположную. Точно так же на протяженной Байкало-Амурской магистрали 85% ее длины составляют однопутные пути. Это отличный способ уменьшения капитальных затрат по сравнению с двухпутным - сразу в два раза! То есть, несмотря на то, что в вакуумной ЖД придется строить железобетонную трубу, что конечно гораздо дороже чем открытая наземная магистраль, но зато можно строить однопутную. А, учитывая высокую скорость - порядка 1000-2000 км/ч, то например расстояние от Москвы до Казани 700 км высокоскоростной поезд проедет всего за 20 минут - как будто на сверхзвуковом самолете Ту-144. И это значит, что можно делать двух или трехчасовые интервалы: два часа поезда по однопутному пути едут в одну сторону, два часа - в противоположную и так постоянно чередуются. И например с 10 минутным интервалом даже по однопутному пути за сутки можно пропустить порядка 140 поездов.
   Поэтому Железобетонный вакуумный путь предполагается сделать сначала однопутным высотой 6 м, и внутренней шириной 4 м при толщине железобетонных стенок примерно 0,5 м. Значит для его погружения в землю на глубину 6 метров требуется экскаваторами вырыть канаву глубиной 6 м и шириной 5 м с выемкой 30 000 кубометров грунта на каждый километр пути. При стоимости разработки грунта экскаватором за один кубометр порядка 250 рублей, получается, что стоимость рытья километра канавы порядка 7 500 000 (7,5 миллионов рублей) = если перевести в доллары, то примерно 100 000 (сто тысяч) долларов на километр.
  Теперь стоимость постройки километра прямоугольной железобетонной трубы сечением 6х5 м, и периметром 22 метра при толщине стенок 0,5 м = общий объем железобетона на километр пути 11 000 кубометров бетона. При стоимости железобетона примерно 3000 р за кубометр (при пересчете в доллары = 50 $ за кубометр в России), то получается, что один километр железобетонной трубы с толщиной стенок 0,5 м будет стоить 33 000 000 (33 миллиона рублей) или 550 000 долларов (примерно 0,5 миллиона долларов).
  Стоимость рельса 50 000 рублей за тонну. Это значит, что 1000 метров рельса весят 64 000 кг, и стоят 3 200 000 рублей! Учитывая, что проложено 4 рельса, то 12 800 000 = 12,8 миллионов рублей) = 400 000 (0,4 миллиона долларов $). Итого суммарная стоимость постройки одного километра однопутной вакуумной железной дороги составит примерно (в миллионах долларов = 0,1+0,5+0,4= 1,0 миллион долларов $. Учитывая всевозможные добавки стоимости - как минимум 2 миллиона долларов за один километр) = 130 000 000 рублей за километр. И тогда вакуумная ЖД от Москвы до Казани длиной 700 км будет стоить 91 000 000 000 р - то есть 91 Миллиардов р. Тогда как надземная ВСМ подобная китайской которая сейчас проектируется должна стоить в 15 раз дороже!
   Но почему такая огромная разница? Это объясняется многими причинами. Во-первых: автор рассчитал стоимость только однопутной дороги, а обычные ВСМ - двухпутные, значит разницу можно смело поделить на 2 и получится 7,5 кратная разница. Так же автор вычислил только чистую длину дороги, поскольку мне неизвестно какую дополнительную длину займут подъездные пути - боковые ветки и шлюзы. А если их учесть, то разница стоимости уменьшится. Но есть и еще один фокус в экономике. Оказывается себестоимость изготовления каждого предмета состоит не только из затрат труда рабочих, но к ней добавляются дополнительные расходы: например цеховые и заводские. То есть кроме стоимости самой детали в нее закладываются еще и стоимость труда руководства цеха, мастеров, службы технического контроля, технологов, учетчиц, уборщиц, транспортировщиц, крановщиков, водителей электрокар. А потом добавляются еще и общезаводские расходы: на руководство завода, всех служб - снабжения, складов, охранников, уборщиков, отдела кадров, конструкторского отдела, технологического отдела, водителей, заводской пожарной части, отопления, гражданской обороны... А также кроме всего этого каждый завод как правило содержал детские сады, ясли, дворцы культуры, спортивные команды, пионерские лагеря, профилактории, заводские общежития, жилые микрорайоны, и много еще чего я даже и не помню (а все население до сих пор считает что детские сады и пионерлагеря в советское время были почти бесплатны). Но не только для заводов, но и для железной дороги действовала точно такая же система - в Нижнем Новгороде есть огромный дворец культуры железнодорожников. На станции Сортировочная - поликлиника железнодорожников, профилакторий железнодорожников, головной ремонтно-востановительный поезд на случай войны, и медицинская часть при нем - где работала моя мать, железнодорожный техникум и много еще чего. Так вот - автор в своем подсчете учитывал только чистую стоимость подземной железной дороги, без всяких дополнительных сооружений, поэтому у меня и получилась стоимость во много раз меньше, чем в государственном расчете. В моем расчете не учтена стоимость никаких громадных вокзалов, никаких микрорайонов, никаких транспортно-пересадочных узлов. Кроме того - для эксплуатации надземной скоростной магистрали из-за шума скоростных поездов придется отводить санитарную зону шириной как минимум 1 километр. А это означает, что при длине трассы 400 км будет выведено из эксплуатации порядка 400 квадратных километров пригодных под жилую застройку, или придется сносить жилые здания, что тоже конечно увеличивает стоимость надземной магистрали по сравнению с вакуумной подземной.
  
   Но уменьшение строительной стоимости вакуумной железной дороги по сравнению с надземной показано не только за счет отказа от дополнительных (необязательных) расходов, но еще и за счет применения более эффективных технологий постройки. Обычные люди (особенно гуманитарии) мало интересуются технологией изготовления изделий, а ведь именно развитие и улучшение технологий привело к современному прогрессу человечества. Например: на заре веков зеркала изготовлялись из колб, пока венецианцы не догадались раскатывать горячее мягкое стекло на плоских металлических листах. Пушки сверлили сначала вертикальными сверлами, которые часто ломались под нагрузкой от собственного веса, и только потом додумались применить горизонтальную сверловку стволов пушек. Парусные корабли строились из дерева, а потом стали строить железные. Вначале десятки лет корабли строились клепанные, и только во время второй мировой войны стали широко применять сварку, и от этого скорость постройки резко увеличилась - так, что суда типа "Либерти" строились всего за один месяц, а одно из таких судов было спущено на воду всего через одну неделю! Самолеты сначала делались из древесины и ткани с многочисленными растяжками, а потом стали строить из дюралюминия. Радиоприемники и телевизоры вначале изготавливались только ламповые, но потом была изобретена и получила широкое распространение полупроводниковая технология. Дома и крепости в средние века изготавливались из камня или кирпича, но потом изобрели бетон, и стали строить все из железобетона. И это было гораздо быстрее, прочнее, и дешевле чем из камня или кирпича.
   Вот и вакуумную железную дорогу предполагается строить по более быстрой и дешевой технологии, чем обычную скоростную надземную магистраль, которые строят китайцы. ВСМ Москва-Казань которая уже спроектирована и проект отверг президент РФ В.В. Путин основана на постройке огромных железобетонных конструкций весом от 800 т до 1500 т. Эти конструкции проектанты собираются изготавливать в особых формах на специальных полигонах. А потом каждую такую конструкцию весом по 1500 тонн придется неведомым способом тащить на место установки и там пытаться установить ее с точностью до миллиметра по высоте, по длине и боковому смещению. А у автора принципиально иная технология: экскаваторами вырывается продольная траншея (глубиной 7 м) по всей длине маршрута железной дороги, затем выравнивается ее дно, и укладывается стальная арматура. А потом просто самосвалы привозят жидкий бетон и выливают его на дно этой траншеи, и рабочие выравнивают верхний слой бетона, а нижний слой идеально контактирует с почвой. Затем на бетонное дно укладывают рельсы. После этого устанавливают вертикальную разборную опалубку, так, чтобы между ее стенками остался зазор шириной полметра и туда наливают бетон. Получаются железобетонные стены. Потом снизу устанавливают разборную опалубку для крыши этого тоннеля и, уложив железную арматуру, наливают слой бетона толщиной около 0,5 метра. Получают герметично замкнутую железобетонную трубу прямоугольного профиля, внутренней высотой в свету 6 м и шириной 5-6 м. И сразу после этого эту железобетонную толстостенную квадратную трубу экскаваторами заваливают землей. Получается быстро, дешево и сердито. Причем работа ведется одновременно во многих местах десятками разных бригад, по разметке пути осуществленной лазерным лучом с высокой точностью, и отклонением не больше одного миллиметра.
   Но было ли когда-нибудь, где-нибудь построена подобная железобетонная подземная дорога? Да, такие железобетонные подземные дороги еще до второй мировой войны строились много раз, причем точно таким же способом как предложил автор. Это, например: во Франции была построена знаменитая "Линия Мажино" из десятков мощных железобетонных дотов, а в Советском Союзе у Севастополя былы построены две мощные железобетонные батареи Љ30 и Љ35. И вот для линии Мажино чтобы снабжать железобетонные доты боеприпасами были построены участки узкоколейных подземных железных дорог. А в Советском Союзе на батареях Љ30 и Љ35 были построены длинные подземные железобетонные ходы - потерны с толщиной бетона до 3 метров - чтобы никакая бомба или снаряд не смогли бы пробить. Причем на постройку этих батарей было израсходовано больше бетона, чем на постройку плотины Днепрогэса. А в проекте автора толщина бетонных стенок подземной дороги всего полметра - в отличие от 3 метровых стен и крыши потерн Севастопольских бронебашенных батарей.
  
   И еще один фактор уменьшения стоимости подземной дороги по сравнению с наземной - в отличие от тысяч стальных стоек опор высоковольтных электропроводов для питания двигателей электропоездов - как это сейчас обычно делается, в предлагаемом проекте будут использованы алюминиевые полосы, вделанные в подволок бетонной трубы, по которым будет подаваться электричество. А токосъемники будут представлять из себя ролики, катящиеся вдоль по токонесущим алюминиевым полосам. Этот вид будет проще и дешевле, потому, что обычные электропровода должны быть все время натянуты с помощью грузов натяжной системы и в середине пролета они все равно сильно провисают. И еще при сильном дожде электричество по струйкам воды стекает с проводов в землю. Да автор лично тысячи раз стоял на платформе электричек во время дождя и било током через железную ручку зонта от электропроводов. И вдобавок в сильные морозы после дождя провода покрываются льдом и могут оборваться. А в подземной вакуумной железной дороге ничего подобного происходить не будет. За счет этого строительная стоимость подземной железобетонной железной дороги будет значительно меньше, чем надземной.
  
   Интересно также оценить возможную продолжительность срока эксплуатации подземной железной дороги. Тут можно вспомнить строчку из стихотворения: "дорога сработанная рабами Рима..." - некоторые из которых эксплуатируются до сих пор, то есть срок их службы около двух тысяч лет. Поэтому можно сравнить железобетонную горизонтальную подземную конструкцию с римскими сооружениями. Дело в том, что все горизонтальные сооружения, к тому же лежащие на земле, могут просуществовать десятки тысяч, а может и миллионы лет. Это потому, что если не считать варваров, которые могут разрушить каменные сооружения, то единственный опасный для каменных сооружений фактор - это землетрясения. От землетрясений иногда разрушались целые города - например Ташкент. Но от землетрясений разрушаются каменные дома, потому, что у них относительно тонкие и высокие стены. А в противоположность этому кубические сооружения могут простоять тысячи лет, несмотря ни на какие землетрясения - примером тому служат египетские пирамиды - 4,5 тысячи лет, Британский Стоунхендж, дольмены в российской Сибири. Причем это все чисто каменные сооружения - без всякой стальной арматуры! И можно предположить, что железобетонная подземная дорога с прочной стальной арматурой способна выдержать даже землетрясения, и уж никакие пожары или наводнения ей и вовсе не страшны. Так, например, Есть подземная владивостокская крепость, построенная больше ста лет тому назад из железобетона. И несмотря на многочисленные землетрясения в близкой Японии владивостокская крепость и не думает разрушаться, а остается почти в первозданном виде, и можно предположить что она просуществует еще тысячи лет - как египетские пирамиды.
   Наиболее близкий к подземной железобетонной дороге по прочности объект - это горы. Например - Уральские горы просуществовали 600 миллионов лет. Причем самые главные факторы разрушения гор - это температурные перепады, замерзание воды, корни растений и выветривание. Дело в том, что днем камни сильно нагреваются, а ночью остывают, и от этого перепада температур в камнях возникают трещины. А в эти маленькие трещины проникает вода, которая при замерзании превращается в лед, который расширяется и раздвигает трещины. Также в эти трещины пускают свои корни растения, которые тоже раздвигают трещины. И вдобавок на горы действует ветер, который миллионами лет выветривает их. Но все эти факторы абсолютно не действуют на железобетонную подземную дорогу. Потому, что сверху на нее насыпан слой земли, а значит и перепадов температур не будет. Вдобавок на ее поверхности не будет скапливаться и замерзать вода, поскольку она будет покрыта водоотталкивающим веществом - например парафином, а значит и льда в ее трещинах не будет. Так же не будет и выветривания - потому, что железобетонная дорога находится под слоем земли. А это значит, что подземная железобетонная дорога сможет превысить срок жизни 600 миллионов лет - больше чем у Уральских гор, и вполне способна просуществовать миллиарды лет - больше чем срок жизни всего человечества. И вдобавок можно предположить, что расходы на ремонт в течение тысячелетий будут ничтожны. И это значит, что вакуумная железная дорога многократно окупит все расходы на ее постройку, и будет тысячи лет приносить одну только прибыль при многовековой эксплуатации.
  
   После постройки и ввода в эксплуатацию любого транспортного средства главнейшим видом денежных затрат являются эксплуатационные расходы, среди которых (если исключить из рассмотрения налоги, а оставить только то, что зависит от техники) основными, то есть наибольшими будет оплату работы персонала, расходы на топливо, и ремонтные затраты. Тут надо сказать, что расход на оплату труда водительского состава на железнодорожном транспорте и так наименьший среди всех остальных видов транспорта. Так если любой грузовик везет, например два десятка тонн груза, то на эти 10 тонн - приходится один человек или два водителя-дальнобойщика. А в железнодорожном транспорте поезд весом порядка 6000 тонн ведут всего два машиниста, значит на одного человека приходится вес состава примерно 3 тысячи тонн. Почти такое же соотношение и в морском транспорте. Но машинисты водители поездов нужны в основном для того, чтобы увидеть внезапное препятствие и попытаться остановить поезд, чтобы не произошло аварии. Так, например, через железнодорожные пути могут проходить разные животные - например коровы. И был один случай: машинистов заставили сдавать экзамены на английском языке и среди прочего их научили говорить слово "корова", а также разумеется и специальные термины "пантограф" (устройство для контакта с электропроводами). Но в реальной жизни на пути перед поездом зашел то ли лось, то ли олень, а машинист не знал, как назвать это животное на английском языке - и он передал диспетчеру что на путях стоит "корова с пантографом"! А сколько самоубийц специально ложится на железнодорожные пути - начиная от пресловутой Анны Карениной? Но ведь кроме самоубийц есть еще и просто пьяные люди идущие не разбирая дороги, или подростки переходящие пути в наушниках - слушая громкую музыку, и не слышащие сигналы машинистов. А также бывают многочисленные случаи на железнодорожных переездах, когда у автомобиля глохнет мотор - был случай, когда автобус с пассажирами внезапно остановился на переезде и поезд не успел остановиться. Вот для того и нужны машинисты: чтобы попытаться предотвратить подобные трагедии. Однако, у поездов мчащихся под землей в бетонной трубе с вакуумом такая проблема полностью исчезает! Ведь никакие животные или люди-самоубийцы, или автомобили не смогут попасть на такие пути. А это значит, что потребность в глазах и человеческом уме машинистов полностью отпадает. А управлять поездом в современных условиях можно и дистанционно - с помощью радиосигналов! То есть в пустой кабине локомотива вполне может стоять обыкновенный приемник радиосигналов, который запросто может увеличивать или уменьшать мощность двигателя или вовсе отдавать приказ на торможение и включать тормоза. А уж управлять стрелками на железнодорожных путях и вовсе легко по электропроводам. Причем контролирование местонахождение и скорость каждого поезда тоже очень легко с помощью радиоустройств - ведь например высота полета самолета сейчас определяется с помощью радиолокатора и других устройств. Поэтому диспетчер легко может контролировать расположение всех поездов на трассе и их скорость. Но мало этого - на железной дороге БАМ (да и на других участках тоже) внедрено компьютерное управление движением поездов! Компьютер определяет: где находится тот или иной поезд, задает ему необходимую скорость движения, а диспетчер лишь наблюдает на всякий случай. Но это значит, что если применить точно такое же компьютерное управление движением поездов в подземной бетонной вакуумной трубе - то можно и вовсе обойтись без машинистов у этих поездов! И этим сэкономить на оплате их труда, больничных и пенсиях.
   А, кроме того, на каждой железной дороге сотни переездов для автомобильного транспорта. И на каждом таком переезде день и ночь - круглые сутки постоянно несут свою службу дежурные по переезду. Это тысячи человек на один участок. И работу каждой приходится оплачивать. Вдобавок - сейчас с введением скорых поездов на переездах стала нести службу специальная полиция - чтобы предостеречь невнимательных граждан от приближения скоростного поезда, который наверняка не успеет затормозиться. Даже автора этой статьи один раз предупредили, что приближается поезд и попросили подождать с пересечением путей. Но ведь всем этим людям надо платить зарплату, и, значит, железная дорога несет расходы на них! А если построить подземные вакуумные пути, то переезды станут вовсе не нужны, тогда можно будет отказаться от расходов на оплату дежурных по переездам.
   Так же немалую долю эксплуатационных расходов железной дороги приносят многочисленные ремонтные работы. Например, начиная от антивандальных работ, когда пассажиры намеренно портят интерьер салонов пригородных поездов, и ремонтом железнодорожного пути от проседания шпал и рельсов, это ремонт вагонов от коррозии, это очистка пути от сдувания угольной пыли из вагонов перевозящих уголь, очистка зимой стрелок ото льда и снега и уборка снежных заносов на путях, и еще много-много другого. Так вот, в случае постройки вакуумных железных дорог - коррозия, например,полностью исчезнет, поскольку коррозия возникает только от воздействия кислорода воздуха. А так как в железобетонной трубе будет почти полный вакуум и кислорода вообще не будет, то значит, исчезнет и коррозия. А также снег, лед и дождь - ничего этого не будет, и рельсы всегда будут сухими. Много убытков у обычной наземной железной дороги приносит и сдувание угольной пыли при перевозке угля в открытых сверху вагонах. Но в вакууме ветер и воздушный поток полностью отсутствует - значит угольную пыль вообще сдувать не будет. А также в вакууме невозможны никакие пожары и возгорания вагонов - поскольку кислорода вообще нет. Так же абсолютно безопасной станет и перевозка в бетонной трубе с вакуумом каких-либо вредных химических веществ (например цистерны с аммиаком) - заражать то все равно нечего! И даже при разливе внутри бетонной трубы откачать продукт разлива будет довольно легко - это не на открытой местности.
  Так же уменьшится и антивандальные действия. Невоспитанные пассажиры иногда портят интерьер салонов, но чем меньше времени они проводят в поезде, тем меньше вреда принесут А так как скорость поездов в вакууме будут порядка в 10-20 раз больше, то значит и время в проведенное в пути в поезде во столько же раз меньше, и вероятно и вреда от пассажиров будет многократно меньше.
   Очень большую долю эксплуатационных расходов составляют затраты на оплату топлива или электроэнергии необходимой для движения всех видов транспорта. В современных условиях все виды топлива становятся все дороже и дороже потому, что в принципе близки к исчерпанию, поэтому для любого вида транспорта затраты на топливо стали наибольшими. Но расход топлива - величина крайне непостоянная даже для одного и того же транспортного средства. Например: в авиации при взлете и наборе высоты любой самолет развивает наибольшую мощность своих двигателей - так называемая "взлетная мощность" а во время снижения и захода на посадку - мощность минимальная и расход топлива тоже. У автомобилей - в городском режиме при постоянных разгонах и торможениях расход топлива в два раза больше, чем при постоянной скорости. У локомотивов железных дорог мощность при постоянной скорости: на горизонтальной одна, а при подъеме - максимальна. Поэтому автор решил наглядно показать читателям, насколько экономичны различные виды транспорта только через соотношение мощности их двигателей к максимальному весу каждого вида транспорта. То есть максимальная мощность двигателя показывает некоторый усредненный расход топлива по отношению к весу транспортного средства.
  Самый неэкономичный вид транспорта - это вертолеты. Например Ми-8 при весе 12 т мощность двигателей 2940 КВт, и значит отношение мощности к весу 245 КВт/т. Вторым по экономичности являются самолеты 178 кВт/т. Затем грузовые автомобили - 12 кВт/т. И самые экономичные виды транспорта - это железнодорожные поезда 0,4 кВт/т и морские суда 0,3 кВт/т. Из этого сравнения хорошо видно - что самый неэкономичный - расточительный вид транспорта по расходу топлива - это авиационный: самолеты и особенно вертолеты, и поэтому они никогда не смогут стать перевозчиками дешевых видов массовых грузов. А самые экономичные виды транспорта - это железнодорожные поезда и морские и речные суда.
   Однако, тут надо учитывать, что это сравнение было произведено для современных условий настоящего времени. А вот если создать по сути новый вид транспорта - железнодорожные поезда ездящие со скоростями тысячи километров в час в железобетонной трубе с вакуумом, то экономичность по расходу топлива у них уменьшится потрясающим образом. Учитывая, что вакуум с давлением даже 0,01 атмосферного и заполненный водородом с плотностью в 1500 раз меньше обычного воздуха! Но от этого следует что и расход топлива на единицу веса поезда тоже уменьшится примерно в тысячу (1000) раз!!! То есть вместо 0,4 кВт/ у обычных наземных поездов условно можно принять расход топлива для поездов в вакууме порядка 0,0004 кВт/т!!!
   0,0004 киловатта на тонну! Понимает ли кто из читателей все значение этой цифры? ведь это означает, что железнодорожный транспорт в ближайшем будущем может стать в тысячи раз экономичнее, чем все остальные виды транспорта и даже наиболее близкий к нему водный транспорт. Это значит, что гораздо выгоднее станет возить грузы по железным дорогам даже с одного континента на другой континент, чем морскими судами! Это означает, что надо будет немедленно строить тоннель под Беринговым проливом, чтобы грузы из Южной и Северной Америк отправлялись бы в Европу и Азию не морскими судами, а железнодорожными поездами! Сейчас "Морской транспорт обеспечивает 90% мирового грузоґоборота." Но если экономичность и скорость железнодорожного транспорта увеличатся в сотни и тысячи раз, тогда все в мире изменится, и 90% грузов станут перевозить не морским, а железнодорожным транспортом!!! А для морского и речного транспорта останется от силы 5% мировых грузоперевозок - остальные 5% грузов будут перевозить грузовики, дирижабли и самолеты.
   Но есть и еще одно очень важное обстоятельство. Мало кто знает, но примерно 90% мировой продукции производится на расстоянии не более 100 километров от берегов морей и океанов. То есть большинство крупных городов стоят на берегу морей и океанов, и именно в них производится большая часть товаров, которые потом развозятся по всему свету морскими судами. Как это ни покажется парадоксальным - но почти вся территория материков - довольно пустынна. Так, например - большая часть территории Канады - пустынна, почти вся территория российской Сибири - пустынна. Большая часть западной и средней территории Китая - пустынна, и только на их восточном побережье скученно живет миллиард людей. В Африке, в Южной Америке в тропических лесах обитают лишь дикие племена с численностью десятки человек в непроходимых лесах, и большая часть Австралии - обыкновенная пустыня, и только на восточном побережье там живут люди. То есть по сути, почти вся земля - это большая пустыня, и только в огромных городах мегаполисах скученно живут миллионы людей. А относительно России - огромная доля населения живет в Москве и Санкт-Петербурге, а почти вся Сибирь - почти без людей. Но если от Чукотки - от самого Берингова пролива до Москвы, до Берлина, Парижа и Лондона проложить скоростную железнодорожную магистраль, то грузы по ней проедут через всю Сибирь, и некоторая их часть останется в русской Сибири, а кроме того - в середине Сибири можно будет создать высокотехнологичное производство, а не только добывающую промышленность. И точно также можно проложить несколько магистральных дорог с севера на самый юг Африки и создать высокотехнологичные заводы в центре этого континента, и их продукцию отправлять во все страны. Так же можно проложить скоростные железные дороги в центре и на западе Китая, и в Южной Америке, и в Австралии с запада на восток и с севера на юг - и таким образом включить в активное производство население огромных площадей всех континентов Земли!
   Но есть и еще один чрезвычайно важный аспект потрясающе высокой экономичности железных дорог. Это то обстоятельство, что поезда движущиеся в бетонной трубе в вакууме могут получать для своего движения только электрическую энергию, и никаких дизелей или паровозов не может быть в принципе. Но зато электрическую энергию можно получать от чего угодно: от газовых и угольных электростанций, или от атомных или гидроэлектростанций. А можно даже от ветряных или солнечных электростанций. И вот тут то и кроется огромное преимущество! Дело в том, что в принципе энергия электропоезду нужна в основном для разгона, а потом, набрав сверхзвуковую скорость он может двигаться почти без затрат энергии - практически по инерции. Это примерно как космические спутники в ближнем космосе: сначала их разгоняет до огромной скорости ракета, а потом в космосе вакуум - и полное отсутствие аэродинамического сопротивления, за счет чего спутник может пролететь миллионы километров. Так например даже первый простейший советский спутник после запуска на орбиту Земли он сделал вокруг неё 1440 витков. Общая длительность полета спутника составила 3 месяца и более 60 миллионов километров. И это был только самый простейший спутник - а современные летают вокруг Земли десятки лет и пролетают за это время миллиарды километров исключительно по инерции! А железнодорожному поезду нужно проехать в трубе с вакуумом всего несколько тысяч километров - то есть при почти полном отсутствии аэродинамического сопротивления электроэнергия поезду в вакууме нужна в основном только на разгон, ну и крошечку на поддержание скорости движения. А потом торможение за счет рекуперации энергии - то есть возвращения ее обратно в электросеть. В отличие от этого каждое морское судно раздвигает своим корпусом воду, каждую секунду он испытывает трение воды о свою обшивку, и тратит на это мощность своего двигателя и энергию топлива. Точно так же и самолеты со своими реактивными двигателями сжигают тонны керосина, чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление. Например: дальний полет одного полка реактивных бомбардировщиков тратит столько же керосина, сколько автотранспорт целой республики. Но и автомобили тоже постоянно расходуют бензин или солярку чтобы преодолевать сопротивление своему движению. Так вот, благодаря тому, что электропоезда в трубе с вакуумом будут расходовать в среднем в тысячи раз меньше энергии чем все другие виды транспорта, то для обеспечения их электроэнергией можно будет использовать такие слабые источники как солнечные и ветроэлектростанции. Дело в том, что удельная мощность солнечных и ветроэлектростанций на самом деле очень мала - порядка десятых долей киловатта на квадратный метр. И такая слабая мощность ни в коем случае не подходит для тяжелых грузовых самолетов и для крупных морских судов. Хотя все помнят про парусные суда, но на самом деле они ходили нерегулярно и с малой скоростью, например клипер "Фермопилы" при максимальной скорости 17 узлов имел среднерейсовую скорость всего 7 узлов - из-за того, что попадая в безветренную погоду его скорость уменьшалась до 2-3 узлов. Но в отличие от них железная дорога имеет очень большую протяженность. А это значит, что на всей ее длине можно поставить через определенные промежутки либо тысячи ветряков, либо гектары площадей солнечных электростанций. И суть этой разницы вот в чем: погодные условия постоянно меняются, и в разных местах погода разная. если в одном месте например стоит безветренная погода, то в другом месте в это же время может дуть сильный ветер. И если в одном месте стоит туча и не видно солнца, то в другом месте может стоять яркая солнечная погода. А ведь электрифицированная железная дорога обязательно имеет электропровода, по которым электроэнергию можно отправлять из одного места этой дороги в другое. Таким образом электроэнергию для железной дороги можно легко добывать с помощью вечных возобновляемых источников энергии - солнца и ветра, а для других видов транспорта они совершенно не подходят, да даже и для домов не подходят.
   Но возобновляемые источники энергии - солнечная и ветровая принципиально отличаются от энергии добываемого топлива - во первых: они абсолютно бесплатны, а это значит что стоимость эксплуатации - то есть расходы на топливо у вакуумных дорог уменьшатся почти до нуля, а во вторых вечны. Дело в том, что ветер образуется из-за разности температур в разных местах земли, а эта разница возникает, разумеется, из-за того, что солнце неравномерно нагревает Землю. Следовательно, солнечная и ветровая энергия будут существовать вечно - до тех пор пока светит Солнце, а светить оно будет еще примерно 4 миллиарда лет - явно больше возможного срока жизни человечества! В противоположность этому нефть на земле кончится уже в ближайшие десятилетия - например для России правительство объявило что нефть кончится уже через 30 лет. Но тут конечно все оптимисты тут же станут возражать, что и раньше объявляли о скорой кончине нефти, а она по-прежнему пока есть. И некоторые говорят, что нефть сама продолжает прирастать. Но тут надо прояснить глупым людям: что в прежние времена нефть в СССР добывали хищнически - всего 26% выкачивали из месторождения, а потом его бросали. Причем остаток - большую часть нефти теперь уже невозможно достать - такие месторождения безнадежно испорчены. И вот в таких брошенных месторождениях за десятки лет скопились ничтожные количества не выкачанной нефти. А некоторые глупые ученые предположили, что это якобы нефть снова рождается в старых месторождениях. А другие глупые люди предполагают, что нефти еще много в глубинах земли. Но тут надо понимать что сто пятьдесят лет тому назад нефть лежала у самой поверхности - достаточно было копнуть лопатой или пробурить 10-20 метров и уже бил фонтан нефти, то сейчас всю поверхностную нефть давно выкачали и бурить приходится на глубину 3 километра. А в следующие десятилетия бурить придется гораздо глубже, и там нефть хуже и ее почти невозможно выкачать. Получается так, что в будущем на каждый литр выкачанной нефти придется затратить литр затраченной на добычу нефти.
   Таким образом, количество добываемой нефти должно уменьшится, а вот потребность в ней наоборот - возрастет. Во-первых: просто увеличится число населения Земли. Еще недавно оно насчитывало 6 миллиардов, а скоро станет 9 миллиардов человек. Но самое главное, что непременно вырастет и среднестатистическое потребление энергии топлива в расчете на одного человека. Дело в том, что сейчас львиную долю энергии ископаемого топлива потребляет "золотой миллиард" и в частности американцы. Но ведь и остальные народы мира хотят жить также хорошо и богато как этот пресловутый "золотой миллиард"! И в частности китайцы успешно приближаются к этому, да даже и в Африке негры тоже начинают зарабатывать не меньше чем в России, а там глядишь, и американцев догонят. Но суть в том, что вместе с ростом благосостояния отсталые прежде народы одновременно с этим неизбежно многократно увеличат потребление энергии на душу населения. А откуда ее взять? Несомненно, что нефть в земле рано или поздно кончится, и вот тогда остановится весь транспорт, работающий на нефтеорганическом топливе или газе - замрут неподвижно на земле все самолеты и вертолеты, остановятся все легковые автомобили и грузовики - ездить будем как прежде на лошадях! А по морям как прежде будут ходить одни только парусники со скоростью 7 узлов. И только по подземным вакуумным магистралям будут носится поезда с бешенными скоростями от 1000 до 10000 км/ч за счет электроэнергии ветряных или солнечных станций.
   Кто то может не поверить этому прогнозу, но тогда поймите: нефть из земли стали качать начиная примерно с 1850 года, причем вначале в мизерных количествах и бензин продавался только в аптеках. Таким образом: промышленный век длится всего 170 лет. А теперь сравните это с продолжительностью жизни всего человечества: начиная от обезьян. По моим личным обоснованным расчетам человек отделился от обезьян примерно 10 миллионов лет тому назад. Но даже если взять меньшие цифры - 7 миллионов, или всего 200 тысяч лет, то все равно продолжительность промышленного века ничтожно мала по сравнению с жизнью всего человечества. И вот за эти несчастные 200 лет человечество успело выкачать почти всю нефть из земных недр - а что же останется нашим потомкам? Многие дураки говорят - на нашу жизнь нам нефти хватит, а после нас - хоть потоп! Но умные люди должны задаться вопросом - а на что будет жить человечество в последующие после нас эпохи? Ведь даже атомной энергии хватит только на ближайшие десятки лет - мало кто знает, что урана 235 в земле осталось совсем немного и скоро он кончится через 50-70 лет. А термоядерный синтез не могут изобрести уже 70 лет, и автор подозревает, что его вообще не изобретут никогда. Или это будут сверхгигантские установки непригодные для мобильного транспорта - автомобилей и самолетов. Так вот если человек разумный зародился 10 миллионов лет назад, и примерно 200 тысяч лет начал использовать каменные орудия труда, то промышленный век длится по историческим меркам крошечную продолжительность времени - всего около 200 лет! И за это короткое время запасы нефти близки к исчерпанию. А что будет дальше? Ведь если человечество от обезьяны прожило на земле порядка 10 миллионов лет то можно предположить, что еще как минимум 10 миллионов лет мы проживем на этой планете. А нефти на земле хватит только на ближайшие 30 лет, ну от силы на 100 лет! И, спрашивается: на какой энергии будут ездить наши потомки? Автор видит единственный разумный выход из этого - немедленно начать постройку опытных участков вакуумных железных дорог.
   Поэтому для проверки надо немедленно начать строительство опытного участка вакуумной железной дороги Москва- Нижний Новгород. Однако было альтернативное предложение - строить наземную (не вакуумную) скоростную магистраль по маршруту Москва - Санкт-Петербург, потому, что там пассажиропоток гораздо больше, чем в Нижний Новгород. Тут надо пояснить, что сначала надо просто проверить насколько в действительности будет эффективна вакуумная дорога. А для проверки желательно как можно меньше затратить денег, времени на постройку и значит уменьшить размеры - то есть протяженность дороги. А поскольку длина пути До Санкт-Петербурга гораздо дольше 700 км, чем до Нижнего Новгорода - 400 км, то для опытного участка лучше именно этот более короткий путь. А с другой стороны - следует иметь в виду, что опытный участок Москва - НН очень легко будет превратить в рабочий - то есть принять в эксплуатацию с целью получения финансовой прибыли и уменьшения времени пассажирам в пути. И тут есть еще один аргумент - хотя вакуумная дорога до С-Петербурга тоже нужна, но дело в том, что железная дорога до НН фактически является лишь частью огромного железнодорожного пути от Европы - от Берлина, Парижа и Лондона. Хотя там и другая ширина колеи 1435 мм - но автор предусмотрел в своем проекте, что в бетонной трубе особым образом будут проложены не два как обычно, а сразу три рельса - то есть на две ширина колеи: на 1435 мм, и на 1520 мм. Таким образом, европейские поезда смогут ехать прямо из Парижа, Берлина и Лондона не меняя ширины колес не только в Москву - но и гораздо дальше - до Казани, Уфы, Челябинска, Омска, Новосибирска, Красноярска, Братска, Тынды, Комсомольска на Амуре, порта Советская Гавань, потом на остров Сахалин, и с Сахалина по подводному тоннелю в Японию до городов Вакканай, Хакодате, Токио и Хиросима. Таким образом опытный участок вакуумной железной дороги Москва- Нижний Новгород легко можно продолжить как на восток - до Казани, Уфы и даже дальше, так и на запад - до Смоленска, Минска, Варшавы, Берлина. Стоимость двухпутной вакуумной магистрали Москва - Нижний Новгород (протяженностью 400 км) определяется как стоимость одного километра однопутной 2 млн долларов = 130 миллионов рублей, умноженная на 2 пути = 4 миллионов $ за километр. И тогда протяженность двухпутного вакуумного пути от Москвы до Нижнего Новгорода - примерно 1,6 миллиарда $ = 104 Миллиарда рублей.
  
   тут надо сказать, что на участке Москва - Нижний Новгород пассажирские поезда вряд ли смогут развивать скорости больше одной - двух тысяч километров в час, потому, что даже при скорости 1000 км/ч при установленной скорости замедления 8 км/ч для торможения до полной остановки потребуется длина тормозного пути 30 км. И значит для разгона тоже 30 км, и следовательно надо вычесть 60 км из дистанции 400 км. А если пытаться разогнать поезд Москва НН до скорости порядка 2000 км/ч, то длина разгона и торможения превысит 120 км. То есть явно видно что такой короткий участок невыгоден для очень больших скоростей. И желательно конечно иметь вакуумную дорогу гораздо большей длины - как минимум Москва-Нижний Новгород - Казань.
   Но самое главное, что вакуумная железная дорога пригодна не только для перевозки пассажиров, но по ней способны будут ездить и самые обычные грузовые поезда! Дело в том, что хотя железнодорожники мечтают повысить скорость грузовых поездов до 180 км/ч, но этому мешает главным образом аэродинамическое сопротивление воздуха, цепляющегося за ребра жесткости стенок вагонов и другие выступающие части. Но в вакууме совершенно нет сопротивления воздуха, поэтому можно будет ожидать, что железнодорожные поезда с самыми обычными вагонами смогут развивать огромную скорость одну - две тысячи километров в час! По вакуумной магистрали можно будет перевозить самые обычные грузы: насыпные и навалочные грузы (уголь, руды, лесные и строительные, удобрения, зерно), готовая заводская продукция и полуфабрикаты: трубы, рельсы, металлопрокат, слябы, машины, станки, оборудование, автомобили и автокомплектующие, скоропортящиеся грузы. Наливные грузы: нефть, бензин, мазут, сжиженные газы, продукция нефтехимических заводов. На сегодняшний день в России с учетом трубопроводного доля грузовых перевозок железнодорожным транспортом 45,3%, а пассажирского 26,4%. При введении вакуумных железных дорог протяженностью через всю страну - от Дальнего востока до Смоленска, а если еще от Японии и Китая через всю Россию до Парижа и Лондона - то объем перевозок по железной дороге возрастет примерно в сто раз!!!
  
   Но для того, чтобы вакуумная железная дорога была эффективной и высокоприбыльной автор может предложить три десятка оригинальных технических решений.
  1. Особо прочный бетон - перемешанный с миллионами стекловолокон.
  2. Очень легкие Стеклопластиковые пассажирские вагоны.
  3. Трехпутные рельсы с колеей 1452 и 1520 мм.
  4. Шлюзы для выгрузки и погрузки груза вагоны при нормальном давлении.
  6. Вакуумные присоски для соединения вагонов с пересадочным устройством чтобы обеспечить герметичность.
  7. Особые пересадочные устройства чтобы принимать и высаживать пассажиров на огромных скоростях.
  8. Контактные для передачи электротока на локомотивы в виде алюминиевых панелей вместо провисающих электропроводов.
  9. Роликовые электроконтакты для уменьшения износа и трения.
  10. Конструкция безударных колес вагонов.
  11. Ветрогенераторы и аккумуляторы особой конструкции.
  12. навитые особо прочные углепластиковые колеса.
  13. Особые тормоза.
  14. Сверхнизкие вагоны-площадки способные перевозить контейнеры сразу в два ряда по высоте, то есть 4 единицы 6-метровых контейнера на одном вагоне-площадке.
  15. Тепловая изоляция тоннелей вакуумных магистралей.
  16. Устройство автоматической отцепки последних вагонов.
  17. Технология прокладки тоннелей в вечной мерзлоте.
  18. Технология постройки висячих тоннелей над впадинами в виде 8 - для увеличения прочности.
  19. Технология изготовления бетонных тоннелей установленных над пропастью с помощью натянутых стальных тросов.
  20. Технология сборки подводных тоннелей проложенных на дне проливов из сотен и тысяч плавучих бетонных труб.
  21. Турбины откачивающие воздух для создания вакуума и технология уменьшения плотности за счет водорода.
  22. Технология прокладки тоннелей в горах с помощью резки камней с помошью водяных струй под большим давлением.
  23. Технология сборки и укладки на морское дно тоннелей под проливом Лаперуза на остров Сахалин и с Сахалина в Японию.
  24. Трансконтинентальные трассы вакуумных железных дорог через всю Европу и Азию по территории России в Японию и в Китай.
  25. Трансконтинентальные трассы вакуумных железных дорог по всей Африке и соединяющиеся с вакуумной межконтинентальной Европейской дорогой через пролив Гибралтар и в районе Суэцкого канала.
  26. Трансокеанская трасса из Китая в Австралию, проходящая по океанскому дну по всем островам: Тайваню, Филлипинам, Индонезийским островам.
  27. Трансокеанская подводная железнодорожная трасса, проходящая по дну Атлантического океана из Южной Америки в Африку, и потом соединяющаяся железной дорогой с Европой. 28. Трансмировая железная дорога через весь земной шар (Trans World) - которая соединит четыре континента в единое целое: это Южная Америка, Северная Америка Европа и Азия (Евразия), и Африка. Хотя на самом деле с помощью подводной железобетонной трубы и трансокеанской железнодорожной магистрали в ней к этой сети будет подсоединен и пятый континент - Австралия. Суть этого проекта в том, что высокоскоростная вакуумная магистраль начавшись на самом юге Южной Америки - в районе мыса Горн будет идти на север через всю Аргентину, Боливию, Бразилию, и Колумбию до Панамского перешейка. Затем через все мелкие страны: Панаму, Никарагуа, Гондурас, Гватемалу, Мексику эта железнодорожная магистраль попадет в Соединенные Штаты Америки - США, пересечет эту страну с юга на север, и через всю Канаду появится на самом кончике Аляски. Там магистраль превратится в подводную и по дну Берингова пролива с помощью электрической энергии на расстояние 80 км поезда будут переезжать в Россию - на Чукотку. А там через всю необжитую северную Сибирь с огромной скоростью по прямой линии будут следовать до Перми, Казани, Москвы. После чего поезда пересекут территорию Белоруссии, Польши, Германии и смогут доехать до Брюсселя и Парижа, а повернув на юг - до Мадрида и Гибралтарского пролива, по дну которого поезда смогут попадать в Африку - вначале в Марокко, а затем все дальше на юг по меридиану через всю Африку и вплоть до самой южной точки Африки - до Кейптауна. Таким образом, грузы и пассажиры смогут перевозиться с огромной скоростью нескольких тысяч километров через весь земной шар!
 Ваша оценка:

Популярное на LitNet.com А.Гришин "Вторая дорога. Путь офицера."(Боевое фэнтези) Т.Ильясов "Знамение. Вертиго"(Постапокалипсис) Т.Рем "Искушение карателя"(Любовное фэнтези) М.Орехова "Бегущая во сне"(Научная фантастика) Л.Лэй "Пустая Земля"(Научная фантастика) Д.Дэвлин, "Особенности содержания небожителей"(Уся (Wuxia)) А.Верт "Пекло 3"(Киберпанк) М.Атаманов "Альянс Неудачников-2. На службе Фараона"(ЛитРПГ) Т.Ильясов "Знамение. Начало"(Постапокалипсис) А.Тополян "Механист"(Боевик)
Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
Э.Бланк "Колечко для наследницы", Т.Пикулина, С.Пикулина "Семь миров.Импульс", С.Лысак "Наследник Барбароссы"

Как попасть в этoт список
Сайт - "Художники" .. || .. Доска об'явлений "Книги"