Введение

Старые истории нового транспорта

Доставка проб лунного грунта на Землю; 500 тыс. т кувейтской нефти, плывущей в Японию в тонкой стальной оболочке танкера; наши ежедневные поездки в трамвае или автобусе на работу из дома и обратно; рекордные путешествия Мишеля Пусселя в аппарате на воздушной подушке к заоблачным вершинам Гималаев; миллионы кубических метров тюменского газа, текущего в районы Центра нашей страны и далее в Европу по трансконтинентальному трубопроводу,- примеры фактов и событий привычных и уникальных, связанных одни с другими емким понятием "транспорт".

Достижения человеческой цивилизации неразрывно связаны с транспортными проблемами. Не оспаривая правомерность таких определений, как "бронзовый век", "век синтетических материалов", "век электричества", "век атомной энергии", "век информационного взрыва" и т. д., полагаем, что не меньше оснований нарекать важнейшие вехи развития человечества "транспортными именами". Такие шаги неоднократно предпринимались в разные времена: "век колеса", "век паруса", "век воздухоплавания"...

Качественно новый уровень задач, экономических и социальных, стоящих сегодня перед человеческим обществом, обозначил наступление эры научно-технического прогресса, важнейшим компонентом которой является "век новых видов транспорта".

Что же такое новые виды транспорта, какие задачи они призваны решать, в какой степени они связаны с хорошо известными традиционными транспортными средствами? Каковы причины, порождающие необходимость создания принципиально новых транспортных средств, что требуется для их успешной реализации? На эти вопросы и на ряд других призвана ответить настоящая книга.

Прежде всего, насколько они новы, эти новые виды транспорта? Связано ли их появление с последними достижениями фундаментальных наук, произошло ли их рождение в связи с появлением необычных транспортных задач или который раз подтверждается справедливость тезиса о новом, как о хорошо забытом старом?

Человек, живущий и созидающий сегодня, на исходе 80-х годов XX столетия, в период бурного развития космической техники (заметим, тоже в известной мере разновидности транспортной техники), полон законной гордости за достижения современной техники и технологии. Мы порой склонны забывать о том, что основы трубопроводного транспорта жидкостей интуитивно заложены древними гидростроителями акведуков, что пневмоконтейнерный транспорт имеет более чем 150-летнюю историю, что первые конвейеры появились более 300 лет назад.

Не менее поучительна история парусного мореплавания. Парус, придя на смену веслу примерно 4000 лет назад, позволил древним финикийцам достигать дельты Нила, а 2500 лет назад совершилось первое зафиксированное в исторических хрониках плавание вокруг Африки.

Но не следует думать, что парус однажды и навсегда потеснил рабов-гребцов в боевых и торговых судах. Многие столетия равноправно сосуществовали парусные и гребные эскадры. Далекая юность мореплавания начиналась в основном с каботажного плавания: от острова к острову или вдоль береговой линии. Это был период развития человеческого общества, когда торговали и воевали преимущественно с соседями: скромные возможности транспортной техники ограничивали деятельность негоциантов и полководцев. Именно на этом этапе особую остроту приобретают проблемы экономичности транспорта. В самом деле, греческие и римские триеры (суда с тремя рядами весел и медным надводным тараном), быстроходные катеры (четыре ряда весел), пентеры (пять рядов весел) несли на своем борту 150 - 300 человек: гребцов, матросов, воинов, торговцев, а также груз: товары, военную технику и запасы пищи. Возможности сократить рабов-гребцов и запасы продовольствия на судах выявили несомненные достоинства паруса. Однако несовершенство такелажа тех времен вынуждало кораблестроителей создавать суда с двумя движителями: в открытом море властвовал парус, при приближении к гаваням брались за тяжелые весла рабы, количество которых было существенно сокращено.

Здесь уместно отметить, что это был, пожалуй, первый (или один из первых) успешный опыт использования одновременно двух различных видов движителей в одном транспортном средстве, впоследствии успешно примененный в различных видах транспорта: надводных и подводных судах, космических кораблях и т. д.

В средние века, когда воды океанов бороздили парусные каравеллы, было совершено множество географических открытий, парус способствовал освоению неизведанных земель. Парусное оснащение каравелл стало весьма совершенным, маневренность морских судов существенно возросла, казалось бы, отпала необходимость в дублировании движителя, но... На военном судне "Либург" на случай безветрия установили три огромных гребных колеса, каждое из которых вращала пара быков. Справедливости ради следует отметить, что история не донесла до наших времен других примеров дублирования паруса мускульными усилиями домашних животных.

Парус оказал революционное воздействие на самосознание человека, он показал, как велик... и как мал мир - среда его обитания. Парус способствовал тому, что сравнительно малые европейские прибрежные государства становились ведущими морскими державами, парус перекраивал мир, с его помощью велась торговля, под грозными парусами войны происходили большие и малые морские сражения; словом, парус в средние века стал символом технического прогресса.

Парусное судоходство продолжает развиваться в век пароходов: быстроходные чайные клиперы пересекают Атлантику с рекордной скоростью, успешно конкурируя с неуклюжими новомодными дымящими махинами. Чайный клипер "Попутный ветер" демонстрирует небывалую скорость на воде - примерно 40 км/ч, парусникам ставят памятники; на вечной стоянке в английском порту Фалмут покоится знаменитая "Катти Сарк", воспетая поэтами и романистами.

Хотя и в XX в. осуществлено строительство парусного гиганта "Франция-2" водоизмещением более 20 тыс. т, однако дни паруса были уже сочтены: более совершенные паровые и дизельные приводы повсеместно вытесняют его из сферы судостроения, оставляя узкую область учебных кораблей, спортивных и прогулочных яхт. Надолго ли?

В начале 80-х годов нашего века в Японии завершена постройка парусного танкера водоизмещением 20 тыс. т. И пусть размерения танкера сравнительно невелики (нас сегодня не удивишь водоизмещением танкера 250 тыс. т и более), быть может, он явится провозвестником новой эры парусного флота, в котором суда оснащены алюминиевыми и стальными высокопрочными парусами, управляемыми электронной техникой, учитывающей скорость и направление ветра, точно выдерживающей курс, поддерживающей связь с маяками и космическими спутниками. Уже сегодня доказаны высокая экономичность таких судов, их экологическая чистота, простота и надежность в эксплуатации. Примечательно, что в отличие от привычного представления о парусниках, обслуживаемых многочисленной командой с непременным боцманом, современными морскими парусными судами управляют лишь несколько oпeраторов. Эти веские доводы заставляют создателей транспортной техники вновь обратиться к парусу, верой и правдой послужившему человеку несколько тысяч лет.

Электромобиль! Сегодня это символ городского транспорта будущего. Специалисты полагают, что лишь с его помощью могут быть успешно решены назревшие проблемы транспортных пробок на улицах и площадях, очищен воздух городов от удушливых отработавших газов. А так ли нова его идея?

В конце прошлого века, когда интенсивно работали над созданием механизированного безрельсового транспорта, электромобили достаточно успешно конкурировали с экипажами, оснащенными двигателями внутреннего сгорания. В США, например, в 1899 г. электромобилей было выпущено почти вдвое больше автомобилей, но в дальнейшем стали развивать автомобилестроение.

Не будем здесь давать исчерпывающий анализ причин временного поражения электромобилей, многие из них не устранены и поныне. Однако сегодня результаты успешных работ по созданию энергоемких аккумуляторных батарей сравнительно небольшой массы дают вторую жизнь этому перспективному виду городского транспорта.

Говоря о датах рождения новых видов транспорта, мы невольно вглядываемся в последние десятилетия, реже ориентируемся на начало XX в., в крайнем случае - на XIX в. Справедливо ли это? Волновые движители, по мнению специалистов, являющиеся последним достижением транспортной техники, до настоящего времени не нашли применения в реальных машинах: в нашей стране и за рубежом существуют лишь проекты использования таких движителей в конструкциях подводных судов. Однако согласно историческим хроникам времен испанских конкистадоров уже примерно 500 лет назад американские индейцы использовали принцип волнового движителя в своих самоходных плотах: воздействуя на закрепленные под днищами плотов длинные доски, колеблющиеся под действием волн, сообщали этому плавучему транспортному средству поступательное движение (рис. 1).

Рис. 1. Схема работы (принцип) волнового движителя, приводимого в действие прыгающим человеком

Этот перечень примеров можно было бы продолжать. Но нужно ли лишний раз доказывать необходимость внимательного и, главное, уважительного отношения к техническому творчеству наших далеких предков, к достижениям транспортной техники минувших лет. Многочисленные экспедиции Тура Хейердала, Тима Северина, других ученых-энтузиастов, занятых исторической демографией и археологией, убедительно доказали, что современники наших предков смело отправлялись в далекие и рискованные многомесячные путешествия, что человечество успешно осваивало отдельные острова и целые континенты задолго до эпохи великих географических открытий, что арсенал разнообразных транспортных средств создавался и активно использовался еще на заре человеческой цивилизации. Уместно вспомнить, что еще в XIII в.

Францисканский монах-философ Роджер Бекон, характеризуя перспективы ближайшего будущего, писал: "Можно сделать устройства, плывущие без гребцов; суда речные и морские, плывущие при управлении одним человеком скорее, чем если бы наполнены были людьми. Также могут быть сделаны колесницы без коней, движущиеся с необычной скоростью... Можно сделать летательные аппараты: человек, сидящий в середине аппарата, с помощью некоторой машины двигает крыльями наподобие птичьих... Можно построить небольшую машину, поднимающую и опускающую чрезвычайно тяжелые грузы, машину огромной пользы...". Не правда ли, какой блестящей по тем временам прогноз развития большинства известных ныне видов транспорта? Для реализации этого прогноза (заметим, неполной реализации) человечеству потребовалось 7 столетий.

Развитие научной и технической мысли в области создания различных видов транспорта никогда не носило магистрального характера, зачастую встречались тупики, крутые повороты и виражи. Порой идея создания нового транспортного средства не была подкреплена надежным движителем, барьером служило отсутствие необходимых материалов, в ряде случаев уровень развития фундаментальных наук тормозил совершенствование транспортной техники.

В наши дни достижения фундаментальных исследований, определившие развитие аэро и гидродинамики, энергетики, прикладного материаловедения позволяют создавать совершенные транспортные средства, принципы обеспечения движения которых разнообразны.

Однако и сегодня, создавая новые виды транспорта, нелишне заглянуть в исторические хроники времен минувших: в самом деле, очень часто новое оказывается хорошо забытым старым.