ПНЕВМОВОЗ БЕЗ ФАНТАСТИКИ

Для перевозки больших грузов по суше на расстояния в сотни и тысячи километров пока еще не придумано способа лучшею, нежели железная дорога. На ее долю приходится в нашей стране около двух третей всего грузооборота. И в девятой пятилетке строятся новые дороги, повышается мощность и грузоподъемность подвижною состава.

Специфичны области применения у морского, речного, автомобильною, воздушного транспорта.

А для жидких и газообразных продуктов лучший вид «перевозок» — трубопровод. Перекачка нефти и нефтепродуктов по трубам увеличится за пятилетие более чем в два раза, а транспортировка газа возрастет примерно в 1,5 раза. Наша страна занимает первое место в мире по освоению труб большого диаметра.

Но, допустим, нужно перевезти песок, гравий, щебень и прочие строительные материалы из карьеров, где их добывают, или портов на небольшие расстояния — на бетонные заводы, например. Как быть, строить железную дорогу? Невыгодно. Воспользоваться автотранспортом? Но поскольку грузы насыпные и массовые, нужны огромные самосвалы грузоподъемностью 150 т и более. Для таких великанов нужны тоже специальные — и очень дорогостоящие — дороги. А если надо вывозить строительные материалы или руду из глубоких карьеров — котлованов? Воздух в них порой так насыщен выхлопными газами, что необходимы специальные установки для проветривания.

Другой вариант, также требующий новых решений, — вывоз добытой руды в условиях гор, особенно зимой, в снежные заносы и завалы. Добытая руда иной раз задерживается на рудниках, пока не появляется возможность ее вывезти. Все это относится и к условиям севера нашей страны: здесь трудно работать транспорту, рассчитанному и спроектированному, в общем-то, для работы в совсем иных условиях.

Серьезной проблемой современных больших городов становится вывоз мусора, бытовых отходов на мусороперерабатывающие предприятия. Сотни, тысячи автомобилей заняты на этих перевозках, а ведь транспортные артерии города и без того перегружены!

«Лило-1» — действующая установка по перевозке строительных грузов в Шулавери под Тбилиси. В этих трубах на эстакаде движутся контейнеры.

Во всех этих и многих других случаях выходом из положения могут стать… трубы. Такой транспорт описан в фантастической литературе; в разных странах мира выполнено немало проектов перемещения грузов по трубам.

…Движутся ленточные конвейеры, скрипят задвижки бункеров: гравий и щебень засыпаются прямо в трубы, идущие частью по земле, частью по эстакадам. Крупный гравий транспортируется по трубам? Да, есть такое направление в технике — перемещать сыпучие или мелкие грузы по трубопроводам в потоке жидкости или газа. Но оно не получило развития, поскольку при этом сильно изнашивается сам трубопровод, да и затраты мощности тем больше, чем больше расстояние.

Ну а если попробовать по-другому: в трубе перемещать не просто груз, а контейнеры на колесах, своеобразные вагонетки? В СССР уже построена первая в мире установка трубопроводного контейнерного транспорта. Она предназначена для переброски сыпучих строительных материалов от карьера до завода железобетонных изделий в районе поселка Шулавери, в Грузинской ССР. По трубопроводу диаметром 1020 мм на расстояние более двух километров доставляются свыше 640 тыс. т строительных материалов в год.

Эту систему спроектировали совместно специальное конструкторское бюро «Транснефтеавтоматика» и институт «Грузгипроводхоз». А предшествовала этому длительная исследовательская работа. В СКВ «Транснефтеавтоматика», провели расчеты, построили модель пневмотрассы из стеклянных труб диаметром 40 мм и длиной 25 м. На ней и испытывали все особенности работы будущей трассы. А когда первоначальные данные были получены, собрали вторую модель, вернее стенд: тоже из стеклянных труб, но уже диаметром 100 мм и длиной 250 м. Разработанная конструкторами система трубопроводного контейнерного транспорта получила название «Транспрогресс».

В общих чертах система «Транспрогресс» точно соответствует высказанной выше идее: в трубопроводах движутся контейнеры на колесах — вагонетки. Они могут быть единичные или объединенные в составы.

Когда контейнеры формируются в поезда, к ним присоединяются так называемые пневмовозы — специальные вагонетки, оснащенные уплотнительными манжетами, плотно прилегающими к стенкам трубы. Профнастил, таким образом, играет роль особого поршня. Небольшого перепада давления — всего 0,1 атм. — оказывается достаточно, чтобы двигать состав из контейнеров на колесах весом 25 т. А перепад при подъеме с уклоном 6° — около атм.

В построенной вблизи Тбилиси системе пневмотранспорта состав контейнеров весит 25 т. Он состоит из шести вагонеток и двух пневмовозов, расположенных по концам состава. Пневмовозы снабжены специальными уплотнениями, которые полностью перекрывают поперечное сечение трубопровода и обеспечивают необходимое тяговое усилие.

Рис. 1. Схема пневмопоезда:

1 — пневмовоз с манжетами; 2 — вагонетка-контейнер; 3 — трубопровод.

Перепад давления создается воздуходувками. Скорость составов до 45 км/ч. Погрузочные и разгрузочные станции, стрелочные переводы, шлюзовые затворы, предотвращающие снижение давления, тормозные устройства, точно останавливающие тяжелые контейнеры в заданном месте, — вот основные звенья системы «Транспрогресс». Все операции загрузки и выгрузки контейнеров, управление их движением автоматические, контролируются диспетчером с центрального пульта.

Пневмотранспорт может быть с одной, двумя или несколькими трубами — в зависимости от интенсивности работ. Трубопроводы допустимо прокладывать под землей, на земле, на эстакадах. А система меньшего диаметра пригодна, например, для внутризаводских транспортировок. может навешиваться вдоль стен и под потолками производственных зданий, что избавляет от специальных транспортных проходов в цехах.

Работа установок «Транспрогресс» не зависит от погоды; система особенно эффективна для использования в горах, на болотах, где другой транспорт либо очень дорог, либо вообще неприменим.

Трассы пневмотранспорта мобильны — их можно быстро разобрать, легко перевезти на другое место и снова собрать. Это очень удобно для крупных строек, куда надо подавать песок, щебень, цемент н другие аналогичные строительные материалы.

Трубы могут быть из самых различных материалов — металл, пластмасса, железобетон.

Колеса контейнеров-вагонеток покрыты слоем резины или подобного ей эластичного материала, например полиуретана. Поэтому износ трубы и ходовой части подвижного состава очень незначителен. «А «двигатель» — воздушный поток — вообще неуязвим! Значит, весьма высока эксплуатационная надежность и долговечность — до нескольких десятков лет безаварийной работы — свойство, по нашему времени исключительно важное. И еще одно, не менее существенное: отсутствие шума. Это делает «Транспрогресс» исключительно удобным для больших городов. Можно перевозить самые разные товары и даже пассажиров. И воздух в городах станет чище: пневматические дороги ведь не выделяют вредных выхлопных газов.

Как следствие выступают и другие благоприятные особенности нового вида транспорта. Все перемещаемые грузы надежно изолированы от внешней среды: они упрятаны в контейнеры да еще в трубу. Поэтому легко соблюсти при транспортировке условия технологические, гигиенические.

Людей для обслуживания установок «Транспрогресс» требуется очень немного Производительность труда здесь выше, чем на автомобильном транспорте, в 10—15 раз.

Вот такова в самых общих чертах работа советских ученых, конструкторов, инженеров и рабочих по созданию новой транспортной системы. Она решалась на современном техническом уровне; понадобились и модели и ЭВМ. И конечно же, не обошлось без изобретений. Приблизительно на 50 принципиально новых схем, узлов, механизмов выданы авторские свидетельства. Многие из них запатентованы и патентуются в США, Японии, ФРГ, Англии, Франции, Италии, Канаде, Швеции. Одним словом, «Транспрогресс» является крупным успехом советской изобретательской мысли, конструкторской смекалки, рабочего мастерства.

А что дальше? Линия пневмотранспорта под Тбилиси работает надежно и хорошо себя показала. Значит, успех надо развивать и закреплять, создавая новые установки. И такие проекты уже есть. Для Волгограда спроектирована магистраль, где по двум трубам будет перевозиться 3 млн. т песка в год. Протяженность трассы 11 км, диаметр трубопровода — 1220 мм. Расчет показывает, что перевозка одной тонны песка на расстояние в один километр по трубопроводу в контейнерах обойдется дешевле, чем на автомобиле, в три с лишним раза. Таким образом, капиталовложения окупятся менее чем за три года.

Рис. 2. Посадочная станция на линии пассажирского пневмотранспорта:

1 — платформа, 2 — дверь платформы, совпадающая с дверью поезда; 3 — выдвижное уплотнение тамбура. 4 — привод заслонки вспомогательного трубопровода; 5 — заслонка вспомогательного трубопровода на рисунке — в открытом положении; 6 — вспомогательный трубопровод (байпас). Он идет параллельно основному трубопроводу на промежуточных станциях. С помощью заслонки воздух, толкающий вагон, переводится в байпас. Тогда поезд перестает испытывать давление воздуха и останавливается. Заслонка закрывается — байпас перекрыт, воздух снова давит на вагоны, состав двигается.

Такая же система — для перевозки песка и щебня — спроектирована и строится там, где уже есть опыт эксплуатации подобных сооружений, — под Тбилиси. Но теперь протяженность ее будет составлять 50 км: от карьера в Шулавери до завода железобетонных изделий на окраине города. 50 км — это уже не эксперимент и не опытный образец, а действующая промышленная установка!

В середине прошлого года японская газета «Майнити» писала, что советская технология трубопроводного контейнерного транспорта представляет собой лучшее решение в «войне» с бытовыми отходами. Статья на эту тему появилась потому, что японские фирмы группы «Сумитото» закупили советскую лицензию на систему «Транспрогресс» с целью использовать ее в первую очередь для транспортировки мусора, бытовых отходов и сыпучих материалов.

Трудно представить себе всю сложность и трудность этой проблемы. Ликвидация отбросов — это комплекс задач защиты окружающей среды, санитарии, гигиены, экономики, техники. Кардинального решения нет до сих пор. Во многих странах применяется вакуумная система сбора бытовых отходов непосредственно из мусоропроводов домов, больниц, столовых, школ и детских садов. Но эта система, разработанная в Швеции, не является универсальной. Радиус действия ее ограничен двумя-тремя километрами, а дальше — на мусороперерабатывающие предприятия — приходится возить отходы в автомобилях. А ведь задача заключается в том, чтобы полностью исключить контакт людей с мусором и совсем освободить городские улицы от мусоровозов. В социальном же плане задача заключается в том, чтобы резко сократить число рабочих, занятых малопривлекательным делом — сбором и удалением мусора, превратив их в машинистов, диспетчеров, специалистов по ремонту и эксплуатации механизированных транспортных систем.

Вот этот круг задач и позволяет с наибольшей (сегодня) полнотой решать система «Транспрогресс». Уже выполнены технико-экономические расчеты по организации контейнерного пневмотранспорта бытового мусора в Москве. Эффективность нового способа значительно превосходит все известные способы. А в Ленинграде система «Транспрогресс» для этих же целей уже внедряется. 500 тыс. м3 отходов будет транспортироваться в контейнерах по трубопроводу диаметром 1220 м на расстояние 11 км.

Есть все предпосылки для того, чтобы внедрить новую систему для транспортировки зерна, создав разветвленную систему трубопроводов с полевых токов на элеватор. Сколько при этом должно освободиться автомобилей! И как резко снизятся потери зерна, ныне весьма чувствительные.

А перевозка новым способом строительных материалов: песка, гравия, щебня, известняка, цемента — должна при строительстве крупных сооружений: плотин, промышленных зданий — обеспечить экономию десятков миллионов рублей, ныне расходуемых на автотранспорт. Особенно большое значение «Транспрогресс» может приобрести для освоения вновь открытых сибирских нефтяных и газовых месторождений. В болотах, где каждый метр дается обычному автомобилю и даже трактору с трудом, где приходится чуть ли не на вертолетах возить самые обычные строительные материалы, контейнеры, бегущие но трубам, окажутся неоценимым транспортным средством.

И расчеты это подтверждают.

А уголь, который возят в открытых полувагонах? А подача кормов в крупных животноводческих хозяйствах? Пневмотранспорт обеспечит необходимую гигиену, полную сохранность.

Много можно еще перечислять способов применения системы «Транспрогресс» в самых разных отраслях народного хозяйства. Но, пожалуй, наиболее эффективным будет использование се принципов для организации городского пассажирского хозяйства. И такой проект уже есть — для Москвы. Его разработали СКБ «Транснефтеавтоматика» совместно с Главным архитектурно-планировочным управлением столицы.

Новый вид транспорта выбран потому, что он значительно дешевле метрополитена и точно так же бесшумен, сохраняет окружающую среду, не выделяет токсичных веществ. В качестве «стартового» участка первого в мире пассажирского пневмотранспорта выбран район подмосковного города Зеленограда. Потому что здесь четко выражены жилые и производственные зоны и направление пассажирских потоков. Трасса идет от железнодорожной станции последовательно через производственные территории и жилые районы.

Шестикилометровая трасса будет состоять из двух тоннелей сечением 3X2 м. Материал тоннелей — железобетонные секции длиной 1,8 м. Трасса пойдет и просто на поверхности, и по эстакаде, и с заглублением в почву. Она будет иметь 4 станции.

Рис. 3. Так будет выглядеть система пассажирского пневмотранспорта в большом современном городе.

Поезд будет состоять из нескольких— до десяти — вагонов, в каждый из которых вмещается 125 пассажиров. Он сможет развивать скорость до 90 км/ч.

Кузов каждого вагона герметичный, цельнометаллический, несущий, имеет восемь дверей, две — в торцевых стенках. В переднем и заднем вагонах — кабины для водителя с приборами управления. На торцевых стенках установлены специальные уплотнительные манжеты.

Пневматический транспорт по провозной способности уступает только железной дороге и метрополитену. В Москве он может дополнять последний, осуществляя сообщение с аэропортами, зонами массового отдыха. А в городах, имеющих устойчивые потоки пассажиров, пневмотранспорт может служить основным средством сообщения.

Р. ЯРОВ, инженер