Покорение пространства

М. А. ФРИШМАН

Поезд Георга Стефенсона совершил свой первый рейс со скоростью 13 километров в час. Это было 27 сентября 1825 года — начало железнодорожного транспорта. С тех пор скорость по рельсовой колее увеличилась во много раз. Новейшие экспрессы могут пройти в час до 180 километров. Но и эта скорость передвижения оказывается во многих случаях недостаточной. Развитие автомобилизма и авиации позволило еще больше сократить расстояния. В 1933 году гонщик Кэмпбэлл устанавливает на своем автомобиле «Синяя птица» мировой рекорд скорости 436 километров в час. Каждую минуту он пролетал 7,2 километра. Еще более поразительные результаты показала авиация. Современные опытные самолеты развивают скорость до 800 километров в час.

Пространство все еще сковывает человеческую деятельность. Еще многие часы тратятся на преодоление огромных расстояний. Техническая мысль не перестает работать. Изобретатели и ученые пытаются найти какие-то новые пути покорения пространства, новые принципы передвижения и транспорта.

Так рождаются смелые и дерзкие проекты. Пока это только научная фантазия, дерзание творческой мысли. Но сегодняшняя фантазия завтра становится реальностью, так как каждая ступень развития техники открывает нам совершенно новые горизонты и позволяет осуществить, казалось бы, самые фантастические мечты.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТРУБА

Еще в 1910 году профессор Б. П. Вейнберг предложил теоретический проект сверхскоростного сообщения, остроумный принцип которого основан на свойствах электромагнитного поля.

Под полюсами электромагнита при включении тока создается электромагнитное поле. В воздухе образуются невидимые глазом силовые линии. Силу этих линий можно изменять, делать очень большой или очень малой. Для этого достаточно изменять лишь силу тока, проходящего в обмотках электромагнита.

Вот лежит на столе небольшая железная пластинка.

Над ней невысоко подвешен электромагнит. Включаем сильный ток в его обмотку. Пластинка быстро прижимается к магниту. Будем теперь уменьшать силу тока плавно и медленно. Очень скоро мы добьемся того, что пластинка повиснет в воздухе.

Это интереснейшее явление и использовал профессор Вейнберг в своем проекте. Его железнодорожный путь —  это большая цилиндрическая труба, вверху которой расположены мощные электромагниты. Вдоль трубы двигается вагончик. Он железный, конической формы, с герметически закрывающимися дверцами. Если бы вагончик двигался просто по внутренней стенке трубы, то она тормозила бы все время его движение. Но вот мы включаем ток в электромагниты, и вагончик подобно железной пластинке в описанном выше опыте повисает в воздухе. Теперь уже его движению не будет мешать трение о стенку трубы. Чтобы уменьшить и сопротивление воздуха, профессор Вейнберг предложил выкачать воздух из трубы. Электромагниты заставят вагончик повиснуть в пустоте, и тогда он сможет лететь в трубе с постоянной, полученной вначале скоростью. Вагончик не успевает упасть на дно: пройдя первый электромагнит, он подхватывается вторым и т. д. Скорость вагончика может быть сколь угодно велика.

Но возможно, что по каким-либо причинам магниты в какой-то момент будут притягивать вагон неравномерно. Слишком сильно притянутый, он будет прижиматься к верхней стенке трубы, а слабо притянутый —  к нижней стенке. Поэтому сверху и снизу вагона устраиваются колесики, которыми вагон будет скользить по стенкам.

Как же придать теперь вагончику достаточно большую начальную скорость? Для этого у станции отправления такого «безвоздушного электрического пути» выстраивается большой ряд соленоидов, т. е. цилиндрических спиралей, свернутых из голого металлического проводника. Когда в соленоид пущей ток, внутри его витков возникает сильное магнитное поле. Подведенный к соленоиду железный стержень с силою втягивается внутрь. Вагончик профессора Вейнберга — железный стержень. Мощные силы соленоида втягивают вагон сильно и быстро. Следующий из соленоидов, стоящих подряд на протяжении 3 километров, снова схватывают вагон. Скорость вагона растет все больше и больше и в момент его вылета из последнего соленоида достигает 800—1000 километров в час. Выстрелянный с такой скоростью в пустоту трубы, вагончик летит до следующей станции. Приемная станция построена совершенно так же, как и отправительная, только ток по ее соленоидам идет в обратном направлении, и вагон плавно останавливается.

Описывая свой проект, профессор Вейнберг красочно рисует волнующую перспективу нового вида сообщений. Скорость 800—1000 километров в час! «При такой скорости, - пишет он, — грузы перебрасываются из Ленинграда во Владивосток (свыше 9000 километров) в 9—10 часов.

Можно пообедать в Москве, приехать послушать оперу или доклад в Ленинграде и вернуться к ночи обратно в Москву...»

Электромагнитная труба

ВАГОН В СИЛОВОМ ПОЛЕ

Представьте колею железной дороги. Стальной рельсовый путь разделен на отдельные участки в 30—50 метров, строго изолированные друг от друга. Мощный и сильный ток бежит по рельсам. Специальная кабельная проводка, уложенная вдоль шути, и система электроаппаратов позволяют автоматически переключать ток поочередно из одного участка рельс в следующий. Бегущий сильный ток создает вокруг рельс мощное электрическое силовое поле. Так как ток переключается из одного участка пути в другой, то и электрическое поле тоже перемещается с большой быстротой вдоль колеи.

Это поле втягивает в свое пространство вагон — сигарообразный снаряд из железа, внутри которого помещаются пассажиры. Такой вагон, попав в электрическое поле, подобно якорю в электромоторе быстро увлекается вперед. Он касается пути небольшими колесами.

Для такого вагона не нужны специальные устройства, предотвращающие возможность схода его с рельс. Сойти с рельс он не может, потому что мощное силовое поле не выпустит его из своих границ. Оно будет направлять его полет, как в трубе с невидимыми стенками. Скорость вагона могла бы быть сколько угодно большой, если бы не сопротивление воздуха. По-видимому, она сможет достичь 1000 километров в час.

Проект предлагаемого автором настоящей статьи фантастического сверхскоростного транспорта дает возможность использовать уже существующую сеть железнодорожных путей. Только по ним будут пробегать небольшие сигарообразные вагоны со скоростью в десять раз большей, чем современные поезда.

Вагон в силовом поле.

ТОННЕЛЬ ЧЕРЕЗ ЗЕМНОЙ ШАР

Чистая фантазия, но чрезвычайно увлекательная и интересная была создана незадолго до мировой империалистической войны русским ученым А. А. Родных. Прежде чем рассказать о сути проекта, мы напомним читателю интересную задачу элементарной физики. Представим себе, что нам удалось прорыть колодец через весь земной шар по его диаметру. Бросим в эту сквозную пропасть тяжелое тело (кусок железа). Оно полетит вниз, к центру земли. Скорость падения будет расти с каждой секундой и достигнет наибольшей величины в центре земли. В этот момент тело будет лететь со скоростью орудийного снаряда.

Проскочив центр земли — центр тяготения, тело понесется дальше со страшной силой инерции. Сила эта будет настолько большой, что, если бы не сопротивление воздуха в колодце, — тело долетело бы до противоположного края земли. Едва достигнув его, оно снова полетело бы назад, вновь притянутое землей. Так колебалось бы оно вечно. Но воздух будет тушить колебания до тех пор, пока тело не остановится в центре земли.

А. Родных хочет подчинить себе эту силу земного тяготения. Вот что он предлагает.

От Москвы до Ленинграда 600 километров пути по поверхности земли. Но земля — шар, поэтому всякий путь по ее поверхности — кривая линия. А. Родных предлагает прорыть тоннель по прямой линии (хорде) между Москвой и Ленинградом. Этот подземный проход будет наклонен к отвесной прямой (направленной по радиусу земли), поэтому здесь повторится то же явление, что и с брошенным телом о сквозной колодец. Если теперь проложить в тоннеле рельсы во всю длину между Москвой и Ленинградом и поставить на них вагон, то он покатится сам собой. Сначала медленно, а потом вое быстрее и быстрее он полетит к выходу на противоположном конце. Но сопротивление воздуха задержит сквозной полет. Небольшой остаток пути поезд пройдет на моторах.

От Москвы до Ленинграда поезд будет идти всего лишь 42 минуты 11 секунд. Самое замечательное то, что любой тоннель: от Владивостока до Лондона, от Архангельска до Тифлиса — покажет одно и то же время пробега вагонов — именно 42 минуты 11 секунд.

Это объясняется тем, что более длинный тоннель будет ближе к центру земли, т. е. к центру тяготения; сила притяжения будет больше, следовательно, и ускорение поезда будет большее. Вот почему все тоннели он будет проходить в одинаковое время.

Тоннель через земной шар.

ЧУДЕСНЫЙ ТРАМПЛИН

«...Они взяли воздушный кэб, который быстро домчал их на станцию Мурманского трамплина. Над гранитными горами Лапландской тундры они увидели постройки и гигантскую спираль трамплина на Москву...

Самый трамплин представлял собой гигантскую спираль из трубчатого проводника, подвешенную внешними оттяжками к мачтам (при строгой изоляции) на протяжении 200 километров вдоль земной поверхности; на конце небольшой, около 100 метров в высоту, подъем. На внешнем конце витки спирали расширялись, образуя нечто вроде раструба. Эта сквозная труба из спирали была в сущности разделенным на секции электромагнитом длиною в 200 километров, а вагон якорем электромагнита. Когда по секциям трамплина пробегал электрический ток, вагон-якорь, подхваченный бегущим магнитным полем и увлеченный им, сначала бежал по рельсам, потом, ускоряя ход, взлетал и мчался в воздухе из раструба на волю со скоростью около 10 километров в секунду...»

Этот фантастический проект нового вида сообщения описан писателем С. Григорьевым в его книге «Гибель Британии». Снаряды-вагоны выстреливаются из гигантской электромагнитной пушки где-нибудь на севере и, пролетев с колоссальной скоростью по воздуху, падают в раструб такой же пушки, установленной, например, в Москве. По спирали приемного трамплина ток пускается в обратном направлении, нежели на станции отправления. Поэтому электромагнитные силовые линии дают общую слагаемую силу, направленную против движения вагона. Они улавливают летящий снаряд-вагон и тормозят его полет.

Десять километров в секунду, — кто может отказаться от надежды осуществить когда-нибудь подобную скорость!

Чудесный трамплин.

В БЕЗВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Идеи движения в вакууме — безвоздушном пространстве — была предложена В. Д. Никольским в его повести «Через 100 лет».

Тянется длинный деревянный трубопровод. Через определенные промежутки, снаружи, у тела трубы, пристраиваются камеры с воздушными винтами. Винты, вращаясь, высасывают воздух из трубы. Там, в трубе, образуется разреженное пространство, которое почти не окажет сопротивления движущимся телам. Если пустить внутри трубы поезд с обычными электродвигателями, работающими от сильных аккумуляторов, можно легко достичь скорости 1000 километров в час. Известный советский изобретатель П. И. Гроховский так высказался об этом проекте: «Нет никаких сомнений, что развитие наземного скоростного транспорта пойдет именно по этому пути».

Сооружение деревянных труб не представляет больших трудностей, оно должно быть очень простым и дешевым. Помимо этого, такая дорога имеет то весьма ценное преимущество, что движение по ней не зависит от атмосферных условий — дождя, снега и т. п.

СИЛОЙ ТЯЖЕСТИ

Интересный проект новой системы сверхскоростного сообщения выдвинул инженер Корней. Он замечателен тем, что большую часть пути поезд проходит без затраты энергии.

Поезд Корнея движется силой тяжести. Собственный вес вагона является его двигателем. Как же устроен этот заманчивый транспорт? Весьма просто. Ряд высоких башен убегает вдаль. Между ними, как цепной мост, провисает дугой стальной путь.

Поезд скатывается с одной из башен по рельсам, как с горки, вследствие силы тяжести. Вначале он идет медленно, но к середине дуги развивает огромную скорость. Пролетая середину, он мчится дальше наверх в силу инерции. Но здесь трение колес о путь будет тормозить его движение и ему не хватит запаса приобретенной за счет разбега энергии, чтобы доехать до конца пролета, перевалиться через порог второй башни и лететь дальше по кривому пути. Чтобы подняться на вторую башню, нужно будет прибегнуть к помощи электродвигателей. Однако затрата энергии на это будет небольшой, так как значительную долю пути поезд прошел, пользуясь даровой энергией своего падения.

Такой поезд может мчаться со скоростью 250 километров в час. Подобный же принцип положен в основу увеселительных «американских гор», какие можно видеть, например, в ленинградском Народном доме. Всякий, кто ездил с этих гор, прекрасно помнит то ощущение огромной скорости, с какой несутся по дугообразным путям вагончики.

ШАРЫ В МАСЛЕ

Сравнительно недавно английский ученый Уайт-Хорн разработал новый фантастический проект сверхскоростного транспорта, в котором вновь фигурирует уже известное нам электромагнитное поле соленоида.

Огромный полый шар из железа. Внутри его заключены один в другом еще два полых шара. В промежутках между шарами налито масло. Внутренний шар разбит на этажи. Здесь помещаются пассажиры.

Такое устройство шаров, плавающих в масле, позволяет сохранять постоянное равновесие пассажирского помещения: когда движется большой внешний шар, — внутренний совершенно спокоен, в то время как средний шар все же немного движется.

Такой гигантский шар катится по желобу, помещенному внутри электромагнитного поля соленоида. Мощные силы поля тянут шар с большой скоростью. Огромное пространство преодолевается в несколько секунд.

Шары и масле.

*

Мы описали несколько фантастических проектов сверхскоростного транспорта. При этом мы сознательно не вдавались в критический разбор осуществимости подобных проектов, а показали лишь основную их идею. С точки зрения сегодняшней техники и привычных нам представлений почти все они — пока чистейшая фантазия. Но в будущем новые технические открытия могут заставить совершенно по-новому взглянуть на возможность их выполнения. Особенно мы, люди страны социализма, должны внимательно относиться к подобным смелым идеям, так как у нас созданы все условия безграничного прогресса науки и техники.