Атмосферная железная дорога

Поезд «Аэромовель» в Порту-Алегри . Балка под поездом образует воздуховод. Транспортное средство соединено с двигательной пластиной в воздуховоде, которая затем приводится в движение давлением воздуха.

Атмосферная железная дорога использует дифференциальное давление воздуха для обеспечения движения железнодорожного транспортного средства. Таким образом, статический источник энергии может передавать движущую силу транспортному средству, избегая необходимости носить с собой мобильное энергогенерирующее оборудование. Давление воздуха или частичный вакуум (т.е. отрицательное относительное давление) может передаваться к транспортному средству по непрерывной трубе, в которой транспортное средство несет поршень, вращающийся в трубке. Для прикрепления поршня к транспортному средству требуется некоторая форма повторно закрывающегося паза. Альтернативно, все транспортное средство может действовать как поршень в большой трубке или быть соединено электромагнитным способом с поршнем .

Несколько вариантов этого принципа были предложены в начале 19 века, и ряд практических форм был реализован, но все они были преодолены непредвиденными недостатками и прекращены в течение нескольких лет.

Была разработана современная запатентованная система, которая используется для приложений на коротких расстояниях. Соединение метро с аэропортом Порту-Алегри в Порту-Алегри , Бразилия, является одним из них.

История

На заре развития железных дорог отдельные транспортные средства или группы приводились в движение людьми или лошадьми. Когда стало понятно механическая энергия, были разработаны локомотивные двигатели; железный конь . У них были серьезные ограничения; в частности, будучи намного тяжелее используемых вагонов, они часто ломали рельсы. Кроме того, ограничением было отсутствие сцепления (т.е. скольжения) на стыке железо-железо-колесо-рельс, например, в испытаниях на железной дороге Килмарнок и Трун .

Многие инженеры обратили внимание на передачу энергии от статического источника энергии — стационарного двигателя — к движущемуся поезду. Такой двигатель мог бы быть более надежным, иметь больше свободного пространства и потенциально более мощным. До появления практического электричества решением для передачи электроэнергии было использование либо кабельной системы , либо системы давления воздуха.

Медхерст

В 1799 году Джордж Медхерст из Лондона обсуждал идею пневматического перемещения грузов по чугунным трубам, а в 1812 году он предложил продувать пассажирские вагоны через туннель.

Медхерст предложил две альтернативные системы: либо само транспортное средство представляло собой поршень, либо трубка была относительно небольшой с отдельным поршнем. Он никогда не патентовал свои идеи и не развивал их дальше.

19 век

Валланс

В 1824 году человек по имени Валланс получил патент и построил короткую демонстрационную линию; его система состояла из чугунной трубы диаметром 6 футов (1,8 м) с рельсами, литыми в нижней части; Транспортное средство имело полный размер трубы, а для герметизации кольцевого пространства использовалась медвежья шкура. Торможение осуществлялось открытием дверей на каждом конце автомобиля. Система Валланса работала, но не была принята на коммерческое применение.

Пинки

Прибытие в Кингстаун по атмосферной железной дороге Далки в 1844 году.

В 1835 году Генри Пинкус запатентовал систему площадью 9 квадратных футов (0,84 м2). ² ) трубка квадратного сечения с низкой степенью вакуума, ограничивающая потери на утечку. Позже он перешел на вакуумную лампу малого диаметра. Он предложил загерметизировать прорезь, позволяющую поршню соединяться с транспортным средством, непрерывным канатом; ролики на автомобиле поднимали трос перед поршневым соединением и затем возвращали его обратно.

Он построил демонстрационную линию вдоль Кенсингтонского канала и выпустил проспект для своей Национальной ассоциации пневматических железных дорог . Он не смог заинтересовать инвесторов, и его система дала сбой, когда веревка натянулась. Однако его концепция — труба небольшого диаметра с закрывающейся прорезью — стала прототипом для многих последующих систем.

Самуда и Клегг

Разработка практической схемы

Джейкоб и Джозеф Самуда были судостроителями и инженерами и владели металлургическим заводом Саутуарк; они оба были членами Института инженеров-строителей. Сэмюэл Клегг был инженером-газовиком, и они вместе работали над своей атмосферной системой. Примерно в 1835 году они прочитали труды Медхерста и разработали систему вакуумных трубок небольшого диаметра. Клегг работал над продольным откидным клапаном для герметизации щели в трубе.

В 1838 году они получили патент «на новое усовершенствование клапанов» и построили в Саутварке полномасштабную модель. В 1840 году Джейкоб Самуда и Клегг арендовали полмили железнодорожной линии на Западно-Лондонской железной дороге в Вормхолт-Скрабс (позже переименованной в Вормвуд-Скрабс ), где железная дорога еще не была открыта для публики. В том же году Клегг уехал в Португалию, где продолжил свою карьеру в газовой отрасли.

Система Самуда представляла собой непрерывную (сочлененную) чугунную трубу, проложенную между рельсами железнодорожного пути; труба имела прорезь сверху. Ведущим транспортным средством в поезде был поршневой вагон , который нес поршень, вставленный в трубу. Он удерживался системой кронштейнов, проходивших через паз, а сам поршень находился на шесте перед точкой, в которой кронштейн выходил из паза. Щель закрывалась от атмосферы сплошной кожаной заслонкой, которая открывалась непосредственно перед кронштейном поршня и закрывалась сразу же за ним. Насосная станция впереди поезда будет откачивать воздух из трубы, а атмосферное давление за поршнем будет толкать его вперед.

Демонстрация Wormwood Scrubs длилась два года. Тяговая труба имела диаметр 9 дюймов, а для питания использовался стационарный двигатель мощностью 16 л.с. Уклон на линии составлял 1 к 115. В своем трактате, описанном ниже, Самуда подразумевает, что труба будет использоваться только в одном направлении, а тот факт, что была построена только одна насосная станция, предполагает, что поезда тянулись обратно к нижний конец трассы после атмосферного подъема, как это было позже сделано на линии Далки (ниже). Многие забеги были публичными. Самуда указывает нагрузки, степень вакуума и скорость некоторых трасс; кажется, что корреляция небольшая; например:

• 11 июня 1840 г.: 11 тонн 10 центнеров; максимальная скорость 22,5 миль в час; 15 дюймов вакуума
• 10 августа 1840 г.: 5 тонн 0 центнеров; максимальная скорость 30 миль в час; 20 дюймов вакуума.

Конкурирующие решения

Идеи атмосферных железных дорог вызвали огромный общественный интерес, и в то время, когда Самуда разрабатывал свою схему, другие выдвигали другие идеи.

• Никельс и Кин приводили в движение поезда, нагнетая воздух в непрерывную брезентовую трубу. Поезда имели пару прижимных роликов, сжимающих внешнюю часть трубы, и давление воздуха заставляло вагоны двигаться вперед. Эффект был противоположным эффекту сдавливания тюбика с зубной пастой. Они заявили, что провели успешную демонстрацию на лесном складе на Ватерлоо-роуд.
• Джеймс Пилброу предложил свободный поршень с зубчатой ​​рейкой. Зубчатые колеса вращались с его помощью, и они находились на шпинделе, проходя через сальники наружу из трубы. Ведущий вагон поезда будет иметь соответствующую стойку и будет двигаться вперед за счет вращения зубчатых колес. Таким образом, транспортное средство будет идти в ногу с поршнем, без какой-либо прямой связи с ним.
• Генри Лейси задумал деревянную трубку, изготовленную бондарями, в виде длинной непрерывной бочки с открывающейся прорезью и деревянной заслонкой, удерживаемой резиновым шарниром.
• Кларк и Варли предложили трубы из листового железа со сплошной продольной щелью. Если бы трубки были изготовлены в соответствии со стандартами точности, вакуум удерживал бы щель закрытой, но кронштейн поршня на поезде раскрыл бы щель достаточно, чтобы пройти. Эластичность трубки снова закрыла бы ее за кареткой поршня.
• Джозеф Шаттлворт предложил гидравлическую трубу, в которой поезд будет приводить в движение давление воды, а не частичный атмосферный вакуум. В горных районах, где было много воды, насосная станция была бы ненужна: вода использовалась бы напрямую. Вместо клапана, закрывающего прорезь в трубке, внутри трубы будет находиться непрерывный уплотнительный канат, сделанный из ткани, пропитанной каучуком. Направляющие поршня поднимали его на место, а давление воды удерживало его на месте позади поезда. Использование положительного давления позволило получить больший перепад давления, чем вакуумная система. Однако воду в трубе придется сливать вручную персоналу после каждого поезда.

Трактат Самуда

Иллюстрация из «Трактата о приспособлении атмосферного давления к целям передвижения на железных дорогах» , Самуда

В 1841 году Джозеф Самуда опубликовал «Трактат об адаптации атмосферного давления к целям передвижения по железным дорогам» .

В нем было 50 страниц, и Самуда описал свою систему; сначала тяговая труба:

Движущая сила передается поезду через непрерывную трубу или магистраль, проложенную между рельсами, которая откачивается воздушными насосами, работающими от стационарных паровых машин, закрепленных на обочине дороги, расстояние между которыми варьируется от одной до трех миль в зависимости от характеру и загруженности дороги. Поршень, введенный в эту трубу, прикрепляется к ведущей каретке в каждом поезде через боковое отверстие и перемещается вперед за счет создаваемого перед ним выхлопа. Непрерывная труба закрепляется между рельсами и крепится болтами к несущим их шпалам; внутренняя часть трубки не просверлена, но покрыта жиром толщиной 1/10 дюйма, чтобы выровнять поверхность и предотвратить ненужное трение при прохождении через нее ходового поршня.

Работа запорного клапана должна была иметь решающее значение:

Вдоль верхней поверхности трубы проходит непрерывная щель или канавка шириной около двух дюймов. Эта канавка закрыта клапаном, проходящим по всей длине железной дороги и состоящим из полоски кожи, заклепанной между железными пластинами, причем верхние пластины шире канавки и служат для предотвращения попадания наружного воздуха в трубу при внутри него образуется вакуум; а нижние пластины, входящие в паз при закрытом клапане, образуют окружность трубы и препятствуют прохождению воздуха через поршень; один край этого клапана надежно удерживается железными стержнями, крепится винтовыми болтами к продольному ребру, отлитому на трубе, и позволяет коже между пластинами и стержнем действовать как шарнир, подобно обычному насосному клапану; другой край клапана попадает в канавку, содержащую смесь пчелиного воска и жира : эта композиция тверда при температуре атмосферы и становится жидкой при нагревании на несколько градусов выше нее. Над этим клапаном находится защитная крышка, служащая для защиты его от снега или дождя, состоящая из тонких железных пластин длиной около пяти футов, закрепленных на петлях кожей, причем конец каждой пластины заходит под следующую в направлении движения поршня. таким образом обеспечивая подъем каждого из них подряд.

Поршневая каретка открывала, а затем закрывала клапан:

К нижней части первого вагона каждого поезда прикреплен поршень и его принадлежности; стержень, проходящий горизонтально от поршня, прикреплен к соединительному рычагу, находящемуся примерно в шести футах позади поршня. Этот соединительный рычаг проходит через непрерывную канавку в трубе и, будучи прикреплен к каретке, придает движение поезду по мере истощения трубы; к штоку поршня прикреплены также четыре стальных колеса (два впереди и два позади соединительного рычага), которые служат для подъема клапана и образуют пространство для прохождения соединительного рычага, а также для поступления воздуха в задняя часть поршня; К каретке прикреплено еще одно стальное колесо, регулируемое пружиной, служащей для обеспечения идеального закрытия клапана путем наезда на верхние пластины сразу после прохождения рычага. Медная трубка или нагреватель длиной около десяти футов, постоянно нагреваемая небольшой плиткой, также прикрепленной к нижней части кареты, проходит над поверхностью состава (которая была разрушена при поднятии клапана) и плавит его. охлаждение становится твердым и герметично закрывает клапан. Таким образом, каждый проходящий поезд покидает трубу в состоянии, пригодном для приема следующего поезда.

Был описан вход и выход из трубы:

Непрерывная труба разделена на подходящие секции (в соответствии с соответствующим расстоянием между стационарными паровыми машинами) с помощью разделительных клапанов, которые открываются поездом по мере его движения: эти клапаны сконструированы таким образом, что при движении поезда не требуется остановки или уменьшения скорости. переход из одного раздела в другой. Выходной разделительный клапан, или клапан на конце секции, ближайшей к его паровой машине, открывается за счет сжатия воздуха перед поршнем, которое обязательно происходит после того, как он прошел ветвь, сообщающуюся с воздушным насосом; Входной разделительный клапан (который находится рядом с началом следующего участка трубы) является уравновешивающим или уравновешивающим клапаном и открывается сразу же, как поршень входит в трубу. Основная труба соединяется глубокими раструбными соединениями, в каждом из которых оставлено кольцевое пространство примерно посередине набивки и заполнено полужидкостью: таким образом предотвращается возможная утечка воздуха в трубу.

В то время железные дороги быстро развивались, и решения технических ограничений того времени активно искались, но не всегда рационально оценивались. Трактат Самуда раскрывает преимущества его системы:

• передача электроэнергии поездам от статических (атмосферных) электростанций; статические машины могли бы быть более экономичными;
• поезд будет избавлен от необходимости возить с собой источник энергии и топливо;
• мощность, доступная поезду, будет больше, чтобы можно было преодолевать более крутые уклоны; при строительстве новых линий это значительно снизит затраты на строительство за счет сокращения земляных работ и туннелей;
• исключение из состава тяжелого локомотива позволит использовать более легкие и дешевые путевые материалы;
• пассажиры и жители придорожных станций будут избавлены от неприятного запаха дыма от проходящих поездов; это было бы особенно полезно в туннелях;
• столкновения между поездами были бы невозможны, поскольку на любом участке между двумя насосными станциями одновременно можно было бы обрабатывать только один поезд; Столкновения были в центре внимания широкой публики в те дни, когда еще не существовало современных систем сигнализации, когда поезду разрешалось следовать за предыдущим поездом через определенный интервал времени, без возможности определить, остановился ли этот поезд где-то впереди на пути. линия;
• поршень, перемещающийся в трубе, будет удерживать каретку поршня вниз и, как утверждал Самуда, предотвратит сход с рельсов, позволяя безопасно преодолевать повороты на высокой скорости;
• люди на железной дороге не будут подвергаться риску взрыва котла паровой машины (тогда вполне реальная возможность ).

Самуда также опроверг получившую широкое распространение критику своей системы:

• что если насосная станция выйдет из строя, вся линия будет закрыта, потому что ни один поезд не сможет пройти через эту точку; Самуда объяснил, что расположение труб позволит следующей насосной станции снабжать этот участок; если бы давление было пониженным, поезд все равно смог бы пройти, хотя и с небольшой потерей времени;
• что утечка воздуха в заслонках или стыках труб критически ослабит эффект вакуума; Самуда указал на опыт и результаты испытаний на своей демонстрационной линии, где это явно не было проблемой;
• капитальные затраты на машинные отделения были огромным бременем; Самуда заметил, что капитальные затраты на паровозы были устранены, и можно было ожидать, что эксплуатационные расходы на топливо и техническое обслуживание будут ниже.

Патент

В апреле 1844 года Джейкоб и Джозеф Самуда получили патент на свою систему. Вскоре после этого умер Джозеф Самуда, и продолжить дело пришлось его брату Иакову. Патент состоял из трех частей: первая описывала атмосферную трубно-поршневую систему, вторая описывала, как в районах с обильным водоснабжением вакуум можно создать, используя резервуары с водой на разных уровнях; а третий раздел посвящен железнодорожным переездам атмосферной железной дороги.

Атмосферная железная дорога Далки

Основная статья: Атмосферная железная дорога Далки

Дублинско -Кингстаунская железная дорога открылась в 1834 году, соединив порт Дун Лаогэр (тогда называвшийся Кингстаун) с Дублином; это была линия стандартной колеи. В 1840 году было желательно продлить линию до Далки примерно на две мили. Была приобретена и переоборудована конка на маршруте: по ней возили камень из карьера для строительства гавани. Он был крутым (1 из 115 и 1 из 57 на участке длиной 440 ярдов) и сильно изогнутым, самый острый из которых имел радиус 570 ярдов. Это представляло значительные трудности для использовавшихся тогда локомотивов. Казначей компании Джеймс Пим посетил Лондон и, услышав о проекте Самуды, ознакомился с ним. Он считал, что это идеально подходит для нужд его компании, и после подачи прошения правительству о предоставлении ссуды в размере 26 000 фунтов стерлингов, было решено установить его на линии Далки. Так появилась Атмосферная железная дорога Далки .

Была использована 15-дюймовая тяговая труба с единственной насосной станцией в Далки, в верхнем конце трассы длиной 2400 ярдов. Двигатель развивал мощность 110 л.с. и имел маховик диаметром 36 футов. За пять минут до запланированного отправления поезда из Кингстауна заработал насосный двигатель, создавший за две минуты 15-дюймовый вакуум. Поезд вручную подталкивали к положению, где поршень входил в трубу, и поезд удерживал на тормозах до тех пор, пока он не был готов тронуться. Когда это время пришло, тормоза отпустили, и поезд тронулся. (Позже был установлен электрический телеграф, что позволило избежать зависимости от графика работы двигателя.)

17 августа 1843 года трубка впервые выдохлась, а на следующий день был произведен пробный запуск. В субботу, 19 августа, линия была открыта для публики. В эксплуатации была достигнута типичная скорость 30 миль в час; Возвращение в Кингстаун происходило под действием гравитации вниз по склону и медленнее. К марту 1844 года ежедневно курсировало 35 поездов, и по линии путешествовало 4500 пассажиров в неделю, в основном просто из-за новизны.

Записано, что молодой человек по имени Фрэнк Элрингтон однажды находился в поршневом вагоне, который не был прикреплен к поезду. Отпустив тормоз, легковой автомобиль рванул с места на высокой скорости, преодолев расстояние за 75 секунд, со средней скоростью 65 миль в час (105 км/ч).

Поскольку это была первая коммерчески действующая атмосферная железная дорога, она привлекла внимание многих выдающихся инженеров того времени, в том числе Изамбарда Кингдом Брюнеля , Роберта Стивенсона и сэра Уильяма Кубитта .

Линия продолжала успешно работать в течение десяти лет, пережив атмосферную систему британских линий, хотя линия Париж – Сен-Жермен просуществовала до 1860 года.

Когда система была упразднена в 1855 году, использовался паровоз 2-2-2 под названием «Принцесса» , кстати, первый паровой двигатель, произведенный в Ирландии. Хотя машина и была небольшой, она несколько лет успешно работала на крутой трассе.

Париж – Сен-Жермен

Поршневая каретка Сен-Жермен

В 1835 году братья Перейр получили концессию от компании Compagnie du Chemin defer de Paris à Saint-Germain . Они открыли свою 19-километровую линию в 1837 году, но только до Ле-Пека потребовался бы серьезный уклон , речной набережной на левом берегу Сены, поскольку для достижения Сен-Жермен-ан-Ле , а локомотивы день считались неспособными преодолеть необходимый уклон, а ограничивающим фактором считалось сцепление.

Узнав об успехе железной дороги Далки, министр общественных работ Франции (г-н Тесте) и заместитель государственного секретаря (г-н Ле Гранд) направили г-на Малле: Генеральный почетный инспектор мостов и дорог Далки. Он написал исчерпывающую техническую оценку установленной там системы и ее потенциала, которая включала результаты измерений, проведенных с Джозефом Самудой.

Именно благодаря его интересу братья Перейр приняли систему расширения до самого Сен-Жермена, и строительство началось в 1845 году с деревянного моста через Сену, за которым последовал каменный виадук с двадцатью арками и два туннеля под замком. Пристройка была открыта 15 апреля 1847 года; его длина составляла 1,5 км при уклоне 1:28 (35 мм/м).

Тяговая труба была проложена между рельсами; он имел диаметр 63 см (25 дюймов) с прорезью вверху. Прорезь закрывалась двумя кожаными клапанами. Насосы приводились в действие двумя паровыми машинами мощностью по 200 л.с., расположенными между двумя туннелями в Сен-Жермене. Скорость поезда на подъеме составляла 35 км/ч (22 мили в час). На спуске поезд самотеком дошел до Пека, где паровоз взял на себя рейс в Париж.

Система была технически успешной, но разработка более мощных паровозов привела к отказу от нее 3 июля 1860 года, когда паровоз проехал от Парижа до Сен-Жермена при помощи локомотива-толкача вверх по уклону. Такое расположение продолжалось более шестидесяти лет до электрификации линии.

Корреспондент Ohio State Journal рассказал некоторые подробности; там, кажется, было две секции трубки:

В центре пути уложена железная труба, которая утоплена в грунте дороги примерно на треть своего диаметра. На расстоянии 5500 ярдов труба имеет диаметр всего 1¾ фута [т.е. 21 дюйм], подъем здесь настолько невелик, что не требует такого же количества силы, как требуется на крутом подъеме к Сен-Жермену, где труба , на расстоянии 3800 ярдов, составляет 2 фута 1 дюйм [т.е. 25 дюймов] в диаметре.

Паровые машины имели аккумуляторы:

К каждому двигателю прикреплено по два больших цилиндра, которые выбрасывают четырнадцать кубических футов воздуха в секунду. Давление в воздушном котле (клавирах), прикрепленном к вытяжным машинам, равно шести абсолютным атмосферам.

Он описал клапан:

По всей длине трубки сверху делается разрез, оставляя открытое пространство около пяти дюймов. На каждом срезанном крае секции имеется выступ для захвата краев клапана, находящегося на нем. Клапан сделан из куска подошвенной кожи толщиной в полдюйма, к которому прикреплены железные пластины как на верхней, так и на соответствующей нижней стороне для придания ему прочности... толщина которых составляет примерно одну четвертую дюйма... Пластины имеют длину около девяти дюймов, а их концы сверху и снизу расположены на расстоянии трех четвертей дюйма друг от друга, образуя соединения, чтобы придать кожаному клапану податливость и в то же время твердость.

Клейтон записывает имя инженера Маллета, который был генеральным инспектором общественных работ, и приводит несколько иную версию: Клейтон говорит, что Маллет использовал плетеную веревку, чтобы заклеить щель. Он также говорит, что вакуум создавался путем конденсации пара в вакуумной камере между запусками, но это, возможно, было неправильным пониманием аккумуляторов давления.

Лондон и Кройдонская железная дорога

Сначала паровая железная дорога

Станция «Веселый моряк» на Лондонско-Кройдонской железной дороге в 1845 году: насосная станция и поезд без локомотива.

Лондонско -Кройдонская железная дорога (L&CR) получила разрешительный акт парламента в 1835 году на строительство своей линии от пересечения с Лондонско-Гринвичской железной дорогой (L&GR) до Кройдона. В то время линия L&GR находилась в стадии строительства, и парламент сопротивлялся строительству двух железнодорожных вокзалов в одном и том же квартале Лондона, чтобы L&CR пришлось делить станцию ​​L&GR London Bridge. Линия была построена для эксплуатации обычных локомотивов. Третья компания, Лондонско-Брайтонская железная дорога (L&BR), получила повышение, и ей тоже пришлось разделить маршрут в Лондон, проезжая через L&CR.

Когда линии открылись в 1839 году, выяснилось, что заторы возникли из-за частых остановок на местной линии Кройдона; особенно это было проблемой при восхождении 1 из 100 от Нью-Кросс до Дартмут-Армс. Инженер L&CR Уильям Кубитт предложил решение проблемы: третий путь будет проложен на восточной стороне существующей двухпутной главной линии, и все пригородные поезда в обоих направлениях будут использовать его. Более быстрые поезда Брайтона будут освобождены от задержки после остановки поезда. Кубитт был впечатлен во время своего визита на линию Dalkey, и новый третий трек L&CR будет использовать энергию атмосферы. Местная линия также будет продлена до Эпсома, также как однопутная атмосферная линия. Эти меры были приняты, и парламентские полномочия были получены 4 июля 1843 года, а также было разрешено строительство линии до терминала в Bricklayers Arms. С L&GR также была достигнута договоренность о добавлении дополнительного пути на общем участке маршрута. 1 мая 1844 года открылась конечная остановка Bricklayers Arms, и от нее стали часто курсировать поезда, помимо поездов по Лондонскому мосту.

Теперь еще и атмосферно

Линия L&CR расходилась на юго-запад у Норвуд-Джанкшен (тогда называвшаяся «Веселый моряк» , в честь гостиницы), и ей нужно было пересечь линию L&BR. Атмосферная труба сделала это невозможным на равнине, и эстакада : это был первый пример в мире железных дорог. для перехода была построена Это был деревянный виадук с уклоном подхода 1 к 50. Аналогичная эстакада должна была быть построена на перекрестке Корбеттс-Лейн, где дополнительная линия L&CR должна была находиться на северо-восточной стороне существующей линии, но это никогда не было сделано.

Тяговая труба диаметром 15 дюймов была установлена ​​между Форест-Хиллом (тогда называвшимся Дартмут-Армс , также в честь местной гостиницы) и Вест-Кройдоном. Хотя Самуда руководил установкой атмосферного аппарата, люк, шарнирная железная пластина, закрывающая кожаный щелевой клапан в установке Далки, был опущен. В L&CR работал инженер по атмосфере Джеймс Пирсон. Модслей, Сон и Филд поставили три паровых двигателя и насосы мощностью по 100 л.с. в Дартмут Армс, Джолли Сейлор и Кройдон (позже Западный Кройдон), и для них были построены сложные машинные отделения. Они были спроектированы WH Brakespear в готическом стиле и имели высокие дымоходы, которые также отводили откачанный воздух на высоте.

На линии была установлена ​​двухигольная электротелеграфная система, позволяющая персоналу станции сообщать в удаленное машинное отделение о готовности поезда тронуться.

Этот участок от Дартмута Армса до Кройдона начал работу в атмосферной системе в январе 1846 года.

Переданы прорезь тяговой трубы и кронштейн поршня; то есть створка, закрывающая прорезь, постоянно подвешивалась на одной стороне, а опорный кронштейн поршня поворачивался, чтобы свести к минимуму необходимое открытие створки. Это означало, что поршневую каретку нельзя было просто повернуть на поворотной платформе в конце поездки. Вместо этого он был двусторонним, но поршень был вручную перенесен на новый ведущий конец. Саму поршневую каретку приходилось перемещать вручную (или с помощью лошадиных сил) к переднему концу поезда. В Dartmouth Arms платформа станции представляла собой остров между двумя паровыми линиями. Кубитт разработал специальную систему наведения, которая позволяла атмосферной поршневой каретке выходить на обычную колею.

Инспектор Министерства торговли генерал Пэсли посетил линию 1 ноября 1845 года, чтобы одобрить открытие всей линии. Газета Times сообщила об этом событии; специальный поезд покинул Лондонский мост, буксируемый паровозом; в Форест-Хилле локомотив отсоединился и:

сменилась поршневая каретка, и поезд стал приводиться в движение атмосферным давлением. Поезд состоял из десяти вагонов (включая тот, к которому прикреплен поршень) и весил более пятидесяти тонн. В семь с половиной минут второго поезд покинул точку покоя на Дартмутском гербе, а в восемь и три четверти минуты поршень вошел в клапан. когда нам сразу пришло в голову, что одним из поразительных преимуществ системы является плавное, почти незаметное движение при трогании с места. При выходе со станции на локомотивных линиях мы часто испытывали «толчок», доходящий порой до абсолютного «шока» и достаточный, чтобы встревожить нервного и робкого пассажира. Однако здесь ничего подобного не произошло. Через полторы минуты после того, как поршень вошел в трубу, скорость, достигнутая при сильном встречном ветре, достигла двенадцати миль в час; в следующую минуту, т. в одиннадцать минут второго, двадцать пять миль в час; в тринадцать минут третьего — тридцать четыре мили в час; четырнадцать минут второго, сорок миль в час; и в пятнадцать минут третьего, пятьдесят две мили в час, и так продолжалось до шестнадцати минут второго, когда скорость начала уменьшаться, и в семнадцать с половиной минут третьего поезд достиг конечной остановки Кройдона, совершив таким образом поездку. от Дартмут-Армса пять миль за восемь минут и три четверти. Барометр в поршневой каретке показывал вакуум 25 дюймов, а в машинном отделении - 28 дюймов.

Об успешном официальном публичном запуске широко сообщалось, и сразу же стали продвигаться новые схемы строительства железных дорог дальнего следования в атмосферной системе; Акции South Devon Railway в одночасье выросли в цене.

Открытие

Отчет Пэсли от 8 ноября был благоприятным, и линия была готова к открытию. Режиссеры колебались, желая заранее набраться чуть больше опыта. 19 декабря 1845 года коленчатый вал стационарного двигателя Форест-Хилл сломался, и двигатель стал непригодным для использования. Однако деталь быстро заменили, и 16 января 1846 года линия открылась.

В 11:00 утра сломался коленчатый вал одного из двигателей Кройдона. Было предоставлено два двигателя, поэтому движение могло продолжаться с использованием другого. пока в 19:20 этот двигатель не постигла та же участь. Снова ремонт производился до 10 февраля 1846 года, когда оба двигателя Кройдона вышли из строя.

Это был горький удар для приверженцев атмосферной системы; недостатки в производстве стационарных двигателей, приобретенных у уважаемого производителя двигателей, ничего не говорят о практичности самой атмосферной системы, но, как Самуда сказал Правлению:

«Общественность не может различить (потому что она не может знать) причину перебоев, и каждое нарушение приписывается атмосферной системе».

Два месяца спустя балка одного из двигателей Форест-Хилла сломалась. В это время директора строили планы по расширению Эпсома; они быстро пересмотрели свое намерение закупить двигатели у Модсли и объявили тендеры; Бултон и Уотт Контракт получили из Бирмингема, их цена была значительно ниже, чем у конкурентов.

Объединение

6 июля 1846 года Лондонско-Брайтонская железная дорога объединилась с L&CR, образовав Железную дорогу Лондона, Брайтона и Южного побережья (LB&SCR). В настоящее время директора более крупной компании продолжали придерживаться намерений L&CR использовать атмосферную систему.

Технические трудности

Лето 1846 года было исключительно жарким и засушливым, и начали проявляться серьезные трудности с заслонкой тяговой трубы. Было важно обеспечить хорошее прилегание, когда кожаный клапан был закрыт, а погодные условия делали кожу жесткой. Что касается состава жира и пчелиного воска, который должен был герметизировать стык после каждого поезда, Самуда первоначально сказал, что «этот состав является твердым при температуре атмосферы и становится жидким при нагревании на несколько градусов выше нее». и жаркая погода оказала свое влияние. Первоначальное описание его системы Самудой включало металлический погодный клапан, который закрывался створкой, но в L&CR он был опущен, что подвергало клапан воздействию погодных условий, а также способствовало проглатыванию мусора, в том числе, как сообщил наблюдатель, носового платка. подброшенная дамой на трассу. Любой мусор, попавший в гнездо закрылка, мог только снизить его эффективность.

Более того, жир , то есть переработанный животный жир, был привлекателен для популяции крыс. Источник 1859 года сообщает, что крысы заходили в железную трубу на ночь, чтобы съесть жир, и «сотни» были убиты каждое утро, когда насос включался для первого поезда. Задержки стали частыми из-за неспособности создать достаточный вакуум для движения поездов, а остановки на крутых подъемах на эстакаде были обычным явлением, о чем широко сообщалось в прессе.

Директора теперь начали испытывать беспокойство по поводу атмосферной системы и, в частности, расширения Эпсома, которое должно было иметь три двигателя. В декабре 1846 года они спросили Бултона и Уотта об отмене проекта, и им сказали, что приостановка контракта на поставку на год будет стоить 2300 фунтов стерлингов. Директора согласились с этим.

Зима 1846/7 года принесла новые метеорологические трудности: из-за необычно холодной погоды кожаный лоскут затвердел, и в трубку попал снег. что приведет к увеличению количества случаев отмены атмосферного обслуживания. Рабочий пути погиб в феврале 1847 года во время работы по замене пара. Это было трагически неудачно, но привело к широкому распространению сообщений о том, что атмосферная система снова вышла из строя.

Внезапный конец

В течение этого длительного периода директора, должно быть, становились все менее и менее заинтересованными в развитии атмосферной системы, даже несмотря на то, что деньги тратились на ее расширение до Лондонского моста. (Он открылся от Дартмут-Армс до Нью-Кросс в январе 1847 года, используя гравитацию в северном направлении и насосную станцию ​​​​Дартмут-Армс в южном направлении.) В ситуации, когда общественное доверие было важно, директора не могли выразить свои сомнения публично, по крайней мере, до принятия окончательного решения. был взят. 4 мая 1847 г. директора объявили, что «кройдонские атмосферные трубы были подняты и от плана отказались».

Причина, похоже, не была обнародована сразу, но спусковым крючком, судя по всему, послужило настойчивое требование инспектора Совета по торговле создать второй перекресток в месте расхождения линий Брайтона и Эпсома. Неясно, к чему это относится, и, возможно, это просто рационализация момента принятия болезненного решения. Какова бы ни была причина, атмосферной работы над LB&SCR больше не было.

Южный Девон железная дорога

Получение авторизации

Участок атмосферной железнодорожной трубы SDR в железнодорожном центре Дидкот.

Великая Западная железная дорога (GWR) и Бристольско-Эксетерская железная дорога, работая совместно, достигли Эксетера 1 мая 1844 года, а железная дорога широкой колеи соединяла город с Лондоном. Заинтересованные стороны в Девоншире считали важным продлить сообщение с Плимутом, но местность представляла значительные трудности: была возвышенность, через которую было трудно пройти.

После серьезных разногласий 4 июля 1844 года Железнодорожная компания Южного Девона (SDR) получила парламентский акт, разрешающий строительство линии.

Определение маршрута

Инженером компании был инженер-инноватор Изамбард Кингдом Брюнель . Он посетил линию Далки и был впечатлен возможностями атмосферной системы на этой линии. Самуда всегда подчеркивал преимущества своей системы, которые (как он утверждал) включали гораздо лучшие способности преодолевать холмы и меньший вес на трассе. Это позволит спланировать линию на холмистой местности с более крутыми, чем обычно, уклонами, что позволит существенно сэкономить на строительстве.

Если бы Брюнель определенно решил использовать атмосферную систему на этапе планирования, это позволило бы ему проложить маршрут, который был бы невозможен при использовании локомотивной техники того времени. Маршрут железной дороги Южного Девона, который используется до сих пор, имеет крутые уклоны и обычно считается «сложным». Комментаторы часто винят в этом то, что он предназначен для атмосферного сцепления; например:

Секон, описывая топографию линии, говорит, что за Ньютон-Эбботом

Рельеф страны совершенно не подходит для строительства железной дороги с хорошими уклонами. Этот недостаток в то время не беспокоил г-на Брюнеля, инженера железнодорожной компании Южного Девона, поскольку он предлагал построить линию по атмосферному принципу, а одним из заявленных преимуществ этой системы было то, что крутые берега было так же легко преодолевать. работайте как уровень.

• Линия «осталась в наследство от линии, созданной для атмосферной работы с вытекающими из этого тяжелыми градиентами и резкими поворотами».
• Брюнель «серьезно сомневался в способности любого двигателя преодолевать такие уклоны, которые были бы необходимы на Южном Девоне».

Фактически решение рассмотреть вопрос о принятии атмосферной системы было принято после одобрения парламента, и маршрут должен был быть окончательно определен до представления в парламент.

Через восемь недель после принятия закона акционеры узнали, что «после принятия закона было получено предложение... от господ Самуда Бразерс... применить их систему тяги к линии Южного Девона». Брюнеля и делегацию директоров пригласили посетить линию Далки. В докладе говорилось, что в результате

Ввиду того, что во многих точках линии как уклоны, так и кривые сделают применение этого принципа особенно выгодным, ваши директора решили, что атмосферная система, включая электрический телеграф, должна быть принята на всей линии линии. Южно-Девонская железная дорога.

Строительство и открытие

Насосная станция в Торки , Девон

Сразу же началось строительство участка от Эксетера до Ньютон-Эббота (сначала называвшегося Ньютоном ); эта первая часть в целом ровная: участок дальше от Ньютона был холмистым. Контракты на поставку насосных двигателей и оборудования мощностью 45 лошадиных сил (34 кВт) были заключены 18 января 1845 года и должны были быть поставлены к 1 июля того же года. Изготовление тяговых труб столкнулось с трудностями: их нужно было отливать с прорезью, и искажения поначалу были серьезной проблемой.

Поставка оборудования и прокладка труб сильно задерживались, но 11 августа 1846 года, когда эти работы еще продолжались, был заключен контракт на поставку двигателей, необходимых для холмистого участка за Ньютоном. Они должны были быть более мощными - 64 лошадиных силы (48 кВт) и 82 лошадиных силы (61 кВт) в одном случае, а тяговая труба должна была иметь больший диаметр.

Поездное сообщение между Эксетером и Тейнмутом началось 30 мая 1846 года, но оно эксплуатировалось паровыми двигателями, арендованными у GWR. Наконец, 13 сентября 1847 г. первые пассажирские поезда начали работать по атмосферной системе. Атмосферные товарные поезда, возможно, ходили несколько дней назад.

Помимо рекламируемого парового сообщения ежедневно курсировали четыре атмосферных поезда, но через некоторое время они заменили паровозы. Сначала атмосферная система использовалась только до Тейнмута, откуда паровая машина доставляла поезд, включая поршневой вагон, в Ньютон, где поршневой вагон снимали, и поезд продолжал свой путь. С 9 ноября произошла атмосферная работа с Ньютоном, а со 2 марта 1848 года все поезда на участке были атмосферными.

В течение зимы 1847–1848 гг. В Тинмут поддерживалось регулярное сообщение. Самая высокая зарегистрированная скорость составляла в среднем 64 миль в час (103 км/ч) на расстояние 4 миль (6,4 км) при перевозке 28 длинных тонн (28 т) и 35 миль в час (56 км/ч) при перевозке 100 длинных тонн (100 т). .

В этот период были преодолены два существенных ограничения атмосферной системы. Во-первых, на станциях была предусмотрена вспомогательная тяговая труба; он был проложен за пределами трассы, поэтому не мешал точечным работам. Поршневая каретка была соединена с ним веревкой (труба должна была иметь собственный поршень), и поезд можно было доставить на станцию ​​и доставить к началу следующей главной трубы. Вторым развитием было устройство переезда трубы: поперек трубы лежала навесная крышка для использования на дорогах, но когда тяговая труба истощалась, патрубок приводил в действие небольшой поршень, который поднимал крышку, позволяя поршневой каретке проехать. безопасно и служит предупреждением для участников дорожного движения. Современные технические чертежи показывают тяговую трубу значительно ниже, чем обычно, ее верх примерно на уровне головок рельсов, а ее центр - на уровне центра транцов. Никаких указаний на то, как поддерживалась ширина колеи, не указано.

Слабая тяговая система

Насосная станция Старкросс

Хотя поезда ходили якобы удовлетворительно, были допущены технические просчеты. Кажется что Брюнель первоначально указал 12-дюймовые (300 мм) трубы для ровного участка до Ньютона и 15-дюймовые (380 мм) трубы для холмистой части маршрута, а при определении мощности стационарного двигателя и вакуумных насосов он значительно занижал их мощность. Трубы диаметром 12 дюймов (300 мм) вроде бы сдали на слом, а на их место установили трубы диаметром 15 дюймов (380 мм), а на холмистых участках стали устанавливать трубы диаметром 22 дюйма (560 мм). Были внесены изменения в регуляторы управления двигателем, чтобы заставить их работать на 50% быстрее, чем предполагалось. Сообщалось, что потребление угля оказалось намного выше прогнозируемого: 3 шиллинга 1½ дня за поездную милю вместо 1 шиллинга 0 пенсов (и вместо 2 шиллингов 6 пенсов, которые составляли плату за аренду арендованных паровозов GWR). Частично это могло быть связано с тем, что электрический телеграф еще не был установлен, что требовало откачки в соответствии с расписанием, даже если поезд мог опаздывать. Когда 2 августа телеграф был готов, потребление угля в последующие недели упало на 25%.

Проблемы с закрытием слота

Зимой 1847–1848 годов кожаный клапан, закрывавший прорезь тяговой трубы, начал давать сбои. В холодные зимние дни кожа сильно замерзала на морозе после промокания под дождем. Это приводило к тому, что он не садился должным образом после проезда поезда, в результате чего в трубу попадал воздух и снижалась эффективность откачки. Следующей весной и летом стояла жаркая и сухая погода, и кожаный клапан высох, с почти таким же результатом. Брюнель обработал кожу китовым жиром, чтобы сохранить гибкость. Говорили, что произошла химическая реакция между танином в коже и оксидом железа на трубке. Также были трудности с кожаным уплотнителем чашек на поршнях.

Комментаторы отмечают, что в системе Южного Девона не было железной погодной заслонки, которая использовалась на линии Далки для закрытия откидного клапана. На этой линии железные пластины были отвернуты непосредственно перед кронштейном поршня. Неизвестно, почему в Южном Девоне это не было сделано, но на скорости такое устройство должно было включать значительную механическую силу и создавать шум окружающей среды.

В мае и июне случилась еще более серьезная неприятность, когда участки закрылка оторвались от крепления, и секции пришлось быстро заменять. У Самуда был контракт с компанией на обслуживание системы, и он рекомендовал установить погодное покрытие, но это не было принято. Это не решило бы непосредственную проблему, и потребовалась полная замена кожаного лоскута; По оценкам, это стоило 32 000 фунтов стерлингов - очень большую сумму денег по тем временам - и Самуда отказался действовать.

Отказ

Поскольку договорной тупик оказался в тупике во время борьбы за поддержание работоспособности несовершенной системы, конец был неизбежен. На собрании акционеров 29 августа 1848 года директора были обязаны сообщить обо всех трудностях и о том, что Брюнель посоветовал отказаться от атмосферной системы; с Великой Западной железной дорогой были заключены договоренности о поставке паровозов, а с 9 сентября 1848 года атмосферная система будет закрыта.

Отчет Брюнеля директорам, показанный теперь на собрании, был всеобъемлющим, и он также помнил о своем деликатном положении и о договорных обязательствах Самуды. Он описал стационарные двигатели, полученные от трех поставщиков: «Эти двигатели в целом не оказались успешными; ни один из них еще не работал очень экономично, а некоторые очень расточительно расходуют топливо». Что касается сложностей с кожаным клапаном в экстремальную погоду, жару, мороз и сильный дождь,

Ко всем трем применимы одни и те же средства: кожа клапана смазывается и покрывается лаком, а также делается непроницаемой для воды, которая в противном случае просачивается сквозь него в сырую погоду или замораживает его в холодную погоду, делая его слишком жестким, чтобы его можно было закрыть; та же предосторожность предотвращает высыхание и сморщивание кожи от жары; ибо именно в этом, а не в плавлении состава, состоит главное неудобство, возникающее при нагревании. Также было обнаружено, что небольшое количество воды, попавшей на клапан из резервуара в каретке поршня, полезно в очень сухую погоду, показывая, что причиной утечки была сухость, а не жара.

Но была и гораздо более серьезная проблема: «На значительной части продольного клапана вышел из строя из-за разрыва кожи в местах стыков между пластинами. Кожа сначала частично треснула в этих местах, что вызвало значительную утечку, особенно в сухую погоду. Через некоторое время оно полностью прорывается».

Техническое обслуживание тяговой трубы и клапана входило в договорную ответственность Самуды, но Брюнель указал, что обвиняет компанию в небрежном хранении и в том факте, что клапан был установлен в течение некоторого времени, прежде чем его использовали в поездах; Брюнель отказался вдаваться в вопрос об ответственности, намекая на возможные паллиативные меры, но заключил:

Стоимость строительства намного превзошла наши ожидания, и сложность эксплуатации системы, столь совершенно отличной от той, к которой привыкли все – как путешественники, так и рабочие – оказалась (sic) слишком велика; и поэтому, хотя, без сомнения, после некоторых дальнейших испытаний могут быть сделаны большие сокращения затрат на разработку той части, которая сейчас заложена, я не могу предвидеть возможность какого-либо стимула продолжить работу системы после Ньютона.

Среди некоторых акционеров возникла огромная враждебность, а Самуда и Брюнель, в частности, подверглись резкой критике, но атмосферная система на линии была закончена.

Рекомендуется хранить

Томас Гилл был председателем правления Южного Девона и хотел продолжить изучение атмосферной системы. Чтобы добиться этого, он подал в отставку и в ноябре 1848 года опубликовал брошюру, призывающую сохранить систему. Он создал для этого достаточную поддержку, поэтому 6 января 1849 года было проведено внеочередное общее собрание компании. Состоялась длительная техническая дискуссия, в которой Гилл заявил, что Кларк и Варли готовы заключить контракт на завершение создания атмосферной системы и обслуживание ее на определенном участке. линии. По словам Гилла, еще двадцать пять изобретателей хотели, чтобы их творения были опробованы на конвейере. Собрание длилось восемь часов, но в конце концов было проведено голосование: большинство присутствовавших акционеров высказались за сохранение системы: 645 против 567 акций. Однако большой пакет доверенных лиц принадлежал акционерам, которые не пожелали присутствовать на собрании, и их отказ от голосования был подтвержден 5 324 голосами против 1 230.

Это был конец атмосферной системы на железной дороге Южного Девона.

Крысы

В группах энтузиастов часто утверждается, что одной из причин поломки кожаного лоскута были крысы, привлеченные жиром и грызущие его. Хотя в первые дни в тяговую трубу, как говорят, затягивались крысы, на кризисном совещании, описанном выше, об этом не упоминалось. Историк Колин Дивалл считает, что не существует «никаких документальных свидетельств» того, что крысы вызывают такие проблемы на железной дороге.

Технические детали

Демонстрационная линия «Скрабы из полыни»

Поршневая тележка на демонстрационной линии представляла собой открытую четырехколесную гусеницу. На чертеже не показаны никакие элементы управления. Балка, на которой находился поршень, называлась «окерн», она крепилась непосредственно к осям и поворачивалась в своей центральной точке; у него был противовес в задней части кронштейна крепления (так называемый «сошник»).

Кантри-линия

Традиционный состав поезда состоял из двух вагонов: поршневого, включавшего купе охраны и жилые помещения третьего класса, и вагона второго класса с торцевыми смотровыми окнами в задней части. Вагона первого класса не было. Ограждение имело винтовой тормоз, но не имело другого управления. Возврат (спуск) осуществлялся под действием силы тяжести, а ограждение имело рычаг, который позволял ему поворачивать поршневой узел в сторону, так что спуск осуществлялся с поршнем вне трубки.

Линия Сен-Жермен

Введенный в эксплуатацию участок от Ле-Пека до Сен-Жермена был почти такой же длины, как и линия Далки, и эксплуатировался аналогичным образом, за исключением того, что спуск под действием силы тяжести осуществлялся с помощью поршня в трубке, так что давление воздуха помогало замедлить движение. скорость. Верхний терминал имел подъездные пути, переключение которых осуществлялось с помощью тросов.

Лондон и Кройдон

Поршневые вагоны представляли собой шестиколесные фургоны с водительской площадкой на каждом конце, так как они были двусторонними. Место водителя находилось внутри вагона, а не на открытом воздухе. Центральная ось была неподрессоренной, и поршневой узел был напрямую связан с ней. Водитель имел вакуумметр (ртутный манометр , соединенный металлической трубкой с головкой поршня. Некоторые автомобили оснащались спидометрами, изобретением Моисея Рикардо. Помимо тормоза водитель имел перепускной клапан который впускал воздух в частично выпускную тяговую трубку перед поршнем, уменьшая оказываемую силу тяги. Похоже, что это использовалось при спуске 1 из 50 с эстакады. Расположение рычага и клапана показано на схеме Самуды. Трактат .

Поршень переменного размера

Часть патента Самуды включала поршень переменного диаметра, позволяющий одной и той же поршневой каретке преодолевать участки маршрута с тяговыми трубами разных размеров. Клейтон описывает это: водитель может контролировать изменение во время движения; рычаг приводил в действие устройство, похожее на зонтик, расположенное в задней части головки поршня; у него были шарнирные стальные ребра. Чтобы разместить кронштейн для поршня, прорезь тяговой трубки и, следовательно, верхняя часть трубки должны были находиться на одном уровне независимо от диаметра трубки, чтобы все дополнительное пространство, подлежащее герметизации, находилось вниз и в стороны; расположение «зонтика» было асимметричным. Фактически, она никогда не использовалась на железной дороге Южного Девона, поскольку 22-дюймовые трубы там никогда не открывались; а изменения в Форест-Хилле длились всего четыре месяца до конца атмосферной системы. Поршень переменного диаметра также предназначался для использования на железной дороге Сен-Жермен, где предполагалось использовать 15-дюймовую трубу от Нантера до Ле-Пека, а затем 25-дюймовую трубу на участке в три с половиной процента до Сен-Жермена. Жермен. Была завершена только 25-дюймовая секция, поэтому использовался простой поршень.

Расположение машинного отделения, железная дорога Южного Девона

• Эксетер; южный конец станции Сент-Дэвидс, вверх по линии
• Графиня Уир; к югу от моста Тернпайк, на высоте 197 м 22с, нижняя сторона
• газон; к югу от железнодорожного переезда Терф, нижняя сторона
• Старкросс; к югу от станции, вверху
• Долиш; к востоку от станции, вверху
• Тинмут; рядом со станцией, вверху
• Летний дом; на высоте 212 м 38с, нижняя сторона
• Ньютон; к востоку от станции, нижняя сторона
• Дейнтон; к западу от туннеля, нижняя сторона
• Тотнес; рядом со станцией, вверху
• Рэттери; 50,43156,-3,78313; здание так и не было завершено
• Торки; В 1 миле к северу от станции Торре (первоначальный терминал, называвшийся Торки), вверху.

В машинном отделении «Дейнтона» во входном патрубке к насосам должен был быть установлен вакуумный ресивер. Очевидно, это был перехватчик мусора, который мог попасть в тяговую трубу; в нем была открывающаяся дверь, позволяющая персоналу время от времени убирать мусор.

Основная статья: Машинные отделения Южно-Девонской железной дороги

Дисплеи атмосферного железнодорожного метро

Музей Кройдона, Атмосферная железнодорожная труба, 1845–1847 гг.

• Железнодорожный центр Дидкот , Дидкот, Оксфордшир: три полных отрезка неиспользованной 22-дюймовой трубы Южного Девона, найденные под песком в 1993 году в Гудрингтон-Сэндс, недалеко от Пейнтона, выставленные напоказ с 2000 года с рельсами GWR, извлеченными из другого источника.
• Выставка «Быть ​​Брюнелем», открытая в 2018 году на пароходстве Брюнеля в Великобритании , Бристоль: одна неиспользованная 22-дюймовая труба Южного Девона во всю длину.
• ПАР – Музей Великой Западной железной дороги , Суиндон: очень короткая часть неиспользованной 22-дюймовой трубы Южного Девона, вероятно, та часть, которая была описана в 1912 году как выставленная в музее компании Great Western Railway в Паддингтоне.
• Город Ньютон-Эббот и музей GWR , Ньютон-Эббот, Девон: еще одна очень короткая часть неиспользованной 22-дюймовой трубы Южного Девона.
• Музей Кройдона , Кройдон: одна 15-дюймовая труба Лондона и Кройдона во всю длину, найденная в земле в 1933 году на станции Вест-Кройдон.

Другие ранние приложения

Были построены две демонстрационные железные дороги, в которых внутри трубы находился весь вагон, а не только поршень. В обоих случаях вагоны толкались атмосферным давлением в одном направлении и повышенным давлением в другом, и в обоих случаях целью было запустить вагоны под землю без дыма и газов паровозов.

• Раммелла 1864 года Атмосферная железная дорога Хрустального дворца была призвана поднять интерес к предложенной им железной дороге Ватерлоо и Уайтхолл , которая должна была проходить под Темзой от станции Ватерлоо до Грейт-Скотланд-Ярда . Строительство последнего началось в 1865 и 1866 годах, но не продолжалось.
• » Альфреда Э. Бича , «Пляжный пневматический транзит проходивший на протяжении одного квартала под Бродвеем в Нью-Йорке с 1870 по 1873 год, продемонстрировал как пневматическую работу, так и метод прокладки туннелей, который не нарушал бы поверхность улицы. Давление воздуха контролировалось большой крыльчаткой, нагнетателем Рутса, а не дисковыми вентиляторами, которые использовались во всех предыдущих установках. Больше ничего построено не было.

Аэромовель

Секция направляющей и тележка Aeromovel

Попытки XIX века создать практичную атмосферную систему (описанную выше) потерпели неудачу из-за технологических недостатков. В настоящее время современные материалы позволили реализовать практическую систему.

К концу двадцатого века бразильская корпорация Aeromovel разработала автоматизированный пассажирский транспорт , работающий на атмосферном топливе. Легкие поезда движутся по рельсам, установленным на приподнятой полой бетонной коробчатой ​​балке, образующей воздуховод. Каждый вагон прикреплен к квадратной пластине — поршню — внутри воздуховода, соединенному мачтой, проходящей через продольную щель, закрытую резиновыми заслонками. Стационарные электрические воздушные насосы расположены вдоль линии либо для нагнетания воздуха в воздуховод для создания положительного давления, либо для отвода воздуха из воздуховода для создания частичного вакуума. Перепад давления, действующий на поршневую пластину, приводит автомобиль в движение.

Электроэнергия для освещения и торможения подается в поезд током низкого напряжения (50 В) через пути, по которым движутся вагоны; он используется для зарядки бортовых аккумуляторов. Поезда имеют обычные тормоза для точной остановки на станциях; эти тормоза срабатывают автоматически, если на пластину не действует перепад давления. Полностью загруженные автомобили имеют соотношение полезной нагрузки к собственному весу примерно 1:1, что в три раза лучше, чем у традиционных альтернатив. Транспортные средства являются беспилотными, движение определяется с помощью органов управления на линии. Aeromovel был разработан в конце 1970-х годов бразильцем Оскаром Х. В. Костером .

Система была впервые внедрена в 1989 году в компании Taman Mini Indonesia Indah , Джакарта , Индонезия . Он был построен для обслуживания тематического парка; это кольцо длиной 2 мили (3,22 км) с шестью станциями и тремя поездами. В конце 2010-х система была закрыта. Впоследствии он был переведен на дизельный режим с одним поездом и вновь открыт в 2019 году.

Aeromovel APM в международном аэропорту Салгаду Филью

Вторая установка, линия метро-аэропорт, открылась в августе 2013 года. Линия соединяет Estação Aeroporto (станция аэропорта) метро Порту-Алегри и терминал 1 международного аэропорта Салгаду Филью . Длина одиночной линии составляет 0,6 мили (1 км), время в пути - 90 секунд. Первый автомобиль на 150 пассажиров был поставлен в апреле 2013 года, а второй автомобиль на 300 пассажиров был доставлен позже.

В декабре 2018 года в Китае был открыт центр исследований и разработок пневматического железнодорожного транспорта, созданный в сотрудничестве Aeromovel и China Railway Engineering Group (CREG). Фирмы работали вместе над проектами с начала 2017 года. включая запущенную, но застопорившуюся систему, предложенную для Каноаса .

Предлагаемая Accra Skytrain , пятилинейная надземная сеть легкорельсового транспорта протяженностью 194 километра (121 миль) в столице Ганы, также будет использовать эту технологию. В 2019 году правительство Ганы подписало концессионное соглашение о строительстве, эксплуатации и передаче с южноафриканским консорциумом для разработки проекта, ориентировочная стоимость которого составляет 2,6 миллиарда долларов. По состоянию на июнь 2021 г. проект не прошёл стадию технико-экономического обоснования.

В декабре 2020 года было объявлено, что компания Aerom, владеющая технологией Aeromovel , была выбрана для установки GRU Airport People Mover в международном аэропорту Сан-Паулу/Гуарульюс . Длина линии составит 2,6 км (1,6 мили) и будет состоять из 4 станций.

Концепция высокой скорости

Авиационная железнодорожная корпорация. в США разработали концепцию высокоскоростного атмосферного поезда, использующего вакуум и давление воздуха для перемещения пассажирских модулей по эстакаде. Стационарные силовые системы создают вакуум (перед поршнем) и давление (за поршнем) внутри непрерывной пневматической трубы, расположенной по центру под рельсами в сборе фермы. Свободный поршень магнитно связан с пассажирскими модулями выше; такое расположение позволяет закрывать силовую трубку, избегая утечек. Транспортная единица работает над силовой трубой на паре параллельных стальных рельсов.

В настоящее время у компании есть пилотная модель в масштабе 1/6, работающая на открытом испытательном стенде. Длина направляющей составляет 2095 футов (639 м) и имеет уклоны 2%, 6% и 10%. Пилотная модель работает на скорости до 25 миль в час (40 км/ч). Корпорация заявляет, что полномасштабная реализация будет способна развивать скорость более 200 миль в час (320 км/ч).

См. также

• Канатная дорога – более успешный, хотя и медленный способ преодоления крутых подъемов.
• Фуникулер - система преодоления крутых подъемов с использованием силы тяжести нисходящих автомобилей для подъема автомобилей вверх.
• Гиперлуп
• Пневматическая трубка
• Паровая катапульта - используется для запуска самолетов с кораблей: расположение уплотнителя и бегунка аналогичное, хотя используется положительное давление.
• Vactrain – футуристическая концепция, в которой транспортные средства движутся в вакуумной трубе, чтобы минимизировать сопротивление воздуха; предлагаемая двигательная установка не атмосферная.

Дальнейшее чтение

• Адриан Воган, Железнодорожные ошибки , Ian Allan Publishing, Hersham, 2008, ISBN   978-0-7110-3169-2 ; На странице 21 показана фотография тяговых трубок L&CR, раскопанных в 1933 году.
• Артур Р. Николлс, Лондонская и Портсмутская железная дорога с прямой атмосферой , Fonthill Media, 2013, ISBN   978 1 78155244 5 ; История неудачной попытки проложить магистральный маршрут
• Винчестер, Кларенс, изд. (1936), « Атмосферная железная дорога» , «Железнодорожные чудеса света» , стр. 586–588.