Zaktualizuj przeglądarkę.

Wygląda na to, że używasz starej wersji przeglądarki Microsoft Edge. Aby czerpać jak najwięcej ze strony internetowej Busch, zaktualizuj używaną przeglądarkę.

Przewiewny napęd dla lekkich pociągów

Pojazdy szynowe z napędem podciśnieniowym

Wszystkie środki transportu inne niż rowery są cięższe od przewożonego przez siebie ładunku. Gdyby tak nie było, wykorzystanie energii stałoby się znacznie bardziej efektywne. Właśnie to dzieje się w przypadku kolei atmosferycznej napędzanej przez pompy próżniowe.

Nawet kompaktowe samochody ważą obecnie powyżej tony. A jeśli samochodem podróżują dwie osoby, niemal dziewięćdziesiąt procent energii pochłania przemieszczanie samego pojazdu. W tym przykładzie do przewozu pasażerów zużywane jest zaledwie nieco ponad dziesięć procent energii. Stosunek ładunku pojazdu do jego masy rzadko przekracza 1:4, nawet po pełnym załadowaniu. Podobne niekorzystne stosunki występują w przypadku samolotów, a znacznie gorsze, jeśli chodzi o kolej.

 Rezygnacja z napędu pokładowego

Jedną z najcięższych części konwencjonalnych pojazdów jest napęd. Rowery osiągają wyższą wydajność wyłącznie dlatego, że napędem jest sam pasażer. Ale czy silnik w ogóle musi podróżować z pojazdem? Znacznie korzystniejsze byłoby zamontowanie go gdzieś po drodze i przesyłanie mocy do pojazdu na odległość. Na taki pomysł wpadli inżynierowie w dziewiętnastym wieku. Pierwsze linie kolei atmosferycznej zbudowano w latach 40. XIX wieku w Irlandii i w Anglii.

Zasadnicza koncepcja była prosta: między szynami położona jest rura ze szczeliną na górze i elastycznym uszczelnieniem. Wewnątrz rury znajduje się tłok niemal całkowicie wypełniający jej średnicę. Jest on przymocowany do spodu podwozia pociągu, a połączenie między nimi przebiega przez uszczelnienie w szczelnie rury. Pompa próżniowa wytwarza próżnię przed pociągiem. Tłok jest ciągnięty w tym kierunku, a wraz z nim porusza się pojazd. Z tyłu jako urządzenie wspomagające może działać sprężarka wytwarzająca nadciśnienie.

Sukces przy drugiej próbie

Dostępne w XIX wieku materiały i technologie nie osiągnęły wymaganego poziomu w celu wystarczającego uszczelnienia szczeliny w rurze i wydajnej pracy pomp próżniowych. Te problemy zostały rozwiązane obecnie dzięki nowoczesnej technologii. Umożliwiła ona w latach 70. XX wieku brazylijskiemu inżynierowi Oskarowi Coesterowi opracowanie napędzanego powietrzem pojazdu Aeromovel. Ten system transportu działa na tej samej zasadzie, co dziewiętnastowieczna kolej atmosferyczna.

W nowoczesnej wersji między szynami zamiast okrągłej rury znajduje się wał o przekroju prostokątnym, w którym przemieszcza się prostokątna płyta. Moc stacjonarnych pomp jest wykorzystywana zarówno do wytwarzania próżni przed pociągiem, jak i nadciśnienia za nim. Pojazd testowy wykonał jazdę na targach w Hanowerze w roku 1980. Obecnie eksploatowane są dwa pojazdy Aeromovel: jeden na kołowej linii o długości 3,2 kilometra w parku tematycznym w Indonezji, a drugi na liczącej 1000 metrów linii na lotnisku w brazylijskim mieście Porto Alegre. Planowane są kolejne instalacje. Stosunek ładunku do masy pojazdu po pełnym załadowaniu Aeromovela sięga potencjalnie rekordowej wartości 1:1.
Co uniemożliwiło sukces pierwszej próby utworzenia kolei atmosferycznej?

Historia tej wczesnej alternatywy lokomotyw parowych, które musiały obok własnej masy przewozić duże ilości węgla, jest dość obszerna. Na trasie Londyn-Croydon pojazdy kolei atmosferycznej osiągały w roku 1845 maksymalną prędkość wynoszącą 160 kilometrów na godzinę. Ten rekord został pobity przez lokomotywę parową dopiero 60 lat później. Mimo to eksploatacja linii kolei atmosferycznej została w większości przerwana po krótkim czasie.

Decydującym słabym punktem było uszczelnienie szczeliny w rurze. Było wykonane zwykle ze skóry wołowej nasmarowanej mydłem, olejem z wątroby dorsza i podobnymi substancjami. Skóra jednak w niskich temperaturach twardniała i stawała się krucha. Ponadto stosowane smary przyciągały szczury, które przegryzały uszczelnienie. Bez śledzącej pociąg technologii sygnalizacyjnej silniki parowe pomp próżniowych, które same w sobie były mało wydajne, musiały pracować według harmonogramu. W przypadku opóźnienia pociągów następowało zbędne zużycie dodatkowych ilości węgla. Ruszanie i zatrzymywanie niektórych pociągów na peronie z wymaganą dokładnością było trudne. Suma wad i postęp dokonany w dziedzinie lokomotyw parowych spowodował tymczasowe odłożenie tego obiecującego rozwiązania.