Как это ни печально сознавать, но, отпраздновав, казалось бы, совсем недавно наступление третьего тысячелетия, ныне живущие поколения исчерпали отведенный им лимит больших и круглых поводов помечтать о будущем. Придется довольствоваться малым и предаться футуристическим грезам в последний год десятилетия, который вот- вот настанет вслед за боем курантов и шипением винной пены. Итак, наберемся оптимизма и взглянем в светлое транспортное будущее жителей Земли
Что особенно привлекает в иных проектах транспорта будущего, так это определенная доля «сумасшедшинки» или революционности - это уж как кому нравится. То есть автомобили с гибридными приводами или самолеты из композитных материалов - это, конечно, прекрасно, но не так захватывающе, как, например, надувная космическая станция или поезд в вакуумной трубе. Вот именно о таких идеях, которые, даже если никогда и не воплотятся в жизнь, не могут не поражать воображение смелостью мысли, мы сейчас и вспомним. И кто знает - возможно, ближайшее будущее докажет их полезность и состоятельность.
Разве можно убить мечту человечества о сверхзвуковых пассажирских перелетах? И пусть аэрофобия, экология и дорогой керосин отправили в музей англо-французский Concorde, проекты лайнеров, в которых трансконтинентальный перелет займет меньше времени, чем стояние в пятничной пробке с дачниками, все продолжают появляться. В прошлом году конструкторы британской компании Reaction Engines Limited нарисовали концепт сверхзвукового пассажирского самолета A-2. Идея в духе времени: четырехмоторный гигант полетит на водороде, обеспечивая ноль вредных выбросов и достигая при этом скорости более 5 Мах
Очень быстро… но дороговато
Даже если А-2 отправится из Брюсселя в Сидней, делая крюк через Северный полюс и Берингов пролив, чтобы не глушить Евразию своим грохотом, путь займет не больше 4,5 часа.
По мнению разработчиков, концепт может воплотиться в металле в течение ближайших 25 лет. Если найдется достаточно желающих платить за билет примерно 7000 нынешних долларов.
Концепт А-2 находится в близком родстве с другим проектом Reaction Engines – орбитальным аппаратом, который сможет взлетать и садиться по-самолетному, то есть в одноступенчатом режиме. От космического собрата лайнеру достались гигантский фюзеляж (длина 139 м) без иллюминаторов и некоторая преемственность в конструкции двигателя. Проектируемый турбовентиляторный двигатель Scimitar («ятаган») будет работать на жидком водороде, причем топливо помимо прямого назначения выступит также в качестве охладителя для сжатого компрессором воздуха. Это позволит снизить требования к температуростойкости двигателя и изготовить его из более легких сплавов.
***
Грандиозный подкоп
Если одни намереваются соединять континенты в небе на сверхзвуковых скоростях – другие давно мечтают о том, чтобы связать их подземным ходом. Есть такие мегапроекты – вроде канала Волга–Дон или Панамского канала, – которые будто бы подсказаны самой географической картой. То же можно сказать и об имеющей более чем вековую историю идее связать Чукотку с Аляской, а заодно и Старый свет с Новым, тоннелем или мостом через Берингов пролив. Эта тема время от времени возникает в прессе, в том числе с подачи российских должностных лиц, однако картографическая очевидность в этом вопросе явно соседствует с экономической сомнительностью. Ширина пролива – 86 км, а самые длинные из существующих тоннелей уже преодолели рекордный рубеж 55 км.
Таким образом, технически непреодолимых препятствий для прокладки тоннеля нет, но как пустить по нему поезда? На Чукотке железные дороги отсутствуют, до ближайшей российской линии несколько тысяч километров. На Аляске рельсы есть, но эта дорога не связана с североамериканской сетью.
Прежде чем появится хотя бы теоретическая возможность проехать в одном купе от Лондона до Нью-Йорка, придется построить несколько тысяч километров рельсовых путей, которые нельзя, естественно, просто забыть в чистом поле – их надо очищать от снега и обслуживать. Также придется поддерживать складывающуюся вокруг железной дороги инфраструктуру. Кто и за какие деньги согласится этим заниматься на малонаселенных территориях с суровым климатом – отдельный вопрос.
Тоннель или мост?
В качестве альтернативы тоннелю иногда говорят о мосте. Он мог бы состоять из балочных участков и одного длинного ивысоко поднятого подвесного или вантового – для прохода океанских кораблей. Это тоже реально, особенно если учесть, что Берингов пролив – мелкий и глубина его нигде не превышает 100 м. Правда, опоры моста придется сконструировать так, чтобы их не снесли напирающие из Арктики льды. Наверняка этот мост стал бы одним из выдающихся сооружений планеты, но вот еще вопрос: если по Берингову пути в Америку пойдет сырье из России, товары из Китая и ЮВА, то с чем пойдут вагоны обратно?
***
Ввинтиться в небо
Стремление к индивидуальному полету живет в человеке еще, наверное, со времен Дедала и Икара. Первые же попытки создать индивидуальный «вертолетный ранец» относятся к 40-м годам прошлого века. Усилия, предпринятые с тех пор по уменьшению веса конструкции и по повышению ее безопасности, дали впечатляющие результаты– например, в виде концепта компании Tecnologia Aerospacial Mexicana под названием Libelula. Конструкция прекрасно обходится без малого ротора (являющегося причиной большинства вертолетных аварий) – главный (и единственный) ротор раскручивается реактивными двигателями на концах лопастей, так что компенсировать крутящий момент на корпусе нет нужды. В простейшем варианте лопасти ротора имеют фиксированный угол атаки и управление осуществляется движениями тела, в более сложном варианте пилот может изменять угол атаки с помощью рычага.
Плавающий тоннель
Но какими бы ни были аргументы скептиков, проект тоннеля или моста под Беринговым проливом никак нельзя отнести к предельным случаям технической утопии и инженерной экзотики. Особенно на фоне идеи тоннеля… под Атлантикой. Океан стрехкилометровыми глубинами– это, конечно, не мелкий пролив, зато вдоль берегов Северной Атлантики расположены густонаселенные территории и крупнейшие центры Европы и Америки. Почему бы не пустить поезд под океаном? Подобные фантастические идеи высказывались и сто лет назад, но с развитием технологий проект постепенно обретает более-менее реалистичные черты, хотя о его осуществлении, конечно, речи пока нет. Однако когда-нибудь, возможно, субатлантические экспрессы составят конкуренцию авиалайнерам.
Один из проектов транспортного пути под Атлантикой предусматривает использование технологии «погруженного плавающего тоннеля», или «архимедова моста». Такой тоннель может иметь вид герметичной трубы, погруженной в воду и имеющей на глубине 50–60м нейтральную плавучесть.
Тоннель на якорях
Тоннель, таким образом, не будет ни всплывать, ни тонуть, а от сноса течением его уберегут ванты, прикрепленные якорями ко дну. На сравнительно небольшой глубине конструкция, с одной стороны, будет защищена от волн, а с другой – от сейсмической опасности, грозящей подземным тоннелям.
Быстрее пули
Если такой герметичный тоннель протянуть от берега до берега и выкачать из него воздух, то по нему можно пустить специальный поезд на магнитной подушке. Поскольку ни трение об рельсы, ни сопротивление воздуха поезду преодолевать не придется, его можно разогнать до сверхзвуковых скоростей.
Не осилить?
Итак, экспресс сможет пролететь в трубе от Лондона до Нью-Йорка за пару часов, ато и меньше. Это было бы гораздо удобнее авиаперелетов, но на пути реализации проекта стоят его сложность и колоссальная стоимость строительства, а также проблемы безопасности.
***
Без балласта
Истощение запасов углеводородов ипроблемы окружающей среды, возможно, заставят нас однажды вернуться к чему-то старому, доброму и…приятному. Например, к хождению под парусом. Причем речь идет не опрогулочных яхтах, а о судах океанского класса. Лет пять назад норвежская компания Wallenius Wilhelmsen представила свое видение крупного морского транспорта, работающего на водороде, а также использующего энергию солнца, волн и ветра. Корабль Orcelle будет иметь в основе длинный узкий корпус, погруженный в воду, а также еще по два «поплавка» по обоим бортам для обеспечения устойчивости. На этих пяти опорах (из-за чего корабль называют пентамараном) будут построены палубы, где разместится 85000м3 груза, что вдвое больше показателя для нынешних судов аналогичного назначения.
Силовая установка Orcelle в основном будет питаться от водородных топливных элементов. Паруса – они же солнечные батареи– утилизуют энергию ветра и волн. Благодаря конструкции типа «пентамаран» и нетрадиционному расположению гребного винта судну не потребуется водный балласт. А ведь, как известно, балласт – это одна из главных угроз экологии водоемов, ибо его забор исброс способствуют переносу в сложившиеся экосистемы чужеродных особей.
***
К орбитальным этажам
Проект космического лифта для «Популярной механики» тема особая – ведь именно ему была посвящена обложка самого первого номера русской «ПМ». По этой же самой причине нет особого смысла подробно описывать конструкцию, так пока и не ставшую реальностью. Вся надежда на нанотрубки, из которых, наконец, изготовят сверхпрочные тросы длиной 100000км. Тогда и можно будет спокойно съездить на орбиту. Интересно, появятся ли в этом лифте граффити на стенках?
***
Поедем пешком
Хорошо известны случаи, когда появление технического новшества было предсказано писателем-фантастом. Например, идея спутника связи впервые высказана Артуром Ч. Кларком. Движущийся тротуар – пример иного рода: множество фантастов предсказали его появление, для создания его нет особых технологических препятствий, но он в нашей жизни так и не появился, если не считать травелаторы и движущиеся дорожки на вокзалах и в аэропортах. Бегущие дорожки фигурируют в романах Уэллса, Азимова, того же Кларка и других авторов. Фантасты живо представляли себе, как, переходя с одной ленты тротуара на соседнюю, еще более быструю, человек мог бы носиться по улицам со скоростью до 60 км/ч, даже не шевеля ногами. Оставив в стороне вопрос цены подобного переоборудования улиц, хочется заметить, что для пользования этим фантастическим приспособлением неплохо было бы заодно изобрести и очень дисциплинированных пассажиров. Дабы избежать толчеи и травм.
***
Swiss Metro: станция подальпийская
Подземные линии пассажирских поездов чаще всего ассоциируются с мегаполисами – ведь убирать транспорт в тоннели там, где нет плотной застройки, вроде бы не имеет смысла. Но есть и иная точка зрения. Недавно в стране шоколада, сыров и точных хронометров всерьез обсуждался проект Swissmetro – швейцарского метро. Дело в том, что развитие наземной транспортной инфраструктуры стало сдерживаться техническими, экономическими и юридическими ограничениями.
Под землей все проще
По мнению инициаторов проекта, гораздо проще углубиться под землю, метров на сто (чтобы не сталкиваться с водоносными слоями), и там прокладывать прямые – без спусков, подъемов и поворотов – тоннели для сверхскоростных поездов.
Кривые дорожки
Разумеется, прокладка тоннелей – дело дорогое, однако эстакады, развязки, да и те же тоннели в горах тоже недешевы. Горный рельеф редко позволяет двигаться от пункта А к пункту Б по прямой, отсюда падение скоростей и увеличение расстояний.
Подземный полет
Прямой тоннель позволяет не только сократить расстояние, но и использовать виды транспорта, которые невозможны на открытой местности. Например, если в тоннеле провести линию для поездов на магнитной подушке и частично откачать воздух, то поезда метро смогли бы развивать скорость до 600 км/ч, пролетая от Цюриха до Берна за 12 минут.
***
Умное такси
Революционный концепт Sky Tran компании Unimodal Systems – это что-то среднее между такси имонорельсовой железной дорогой. Индивидуальные кабинки, подвешенные с помощью магнитной левитации к направляющим рельсам, доставят пассажира в нужную точку города – стоит лишь указать адрес бортовому компьютеру. Сеть Sky Tran, по мысли разработчиков, будет состоять как из магистральных участков со скоростным движением, так и из более тихоходных ответвлений. Легкая конструкция устанавливается на небольшие опоры типа мачт освещения, а значит, для прокладки новых путей не потребуются большие пространства и массивные эстакады.
***
Пузыри в космосе
На фото модуль TransHab в испытательной камере лаборатории NASA. Аппарат уже надут – в упакованном виде этот цилиндр втрое тоньше
Одна из главных технологических особенностей TransHab – высокотехнологичная «кожа» надувной станции, состоящая из более чем двух десятков слоев, – ее толщина примерно равна 40 см. Внешние слои, составляющие эту оболочку, призваны стать преградой для микрометеоритов и фрагментов космического мусора, которые могут ударять в космический аппарат со скоростью 7 км/с, то есть в семь раз быстрее пули. Внутренние слои оболочки, образующие «пузыри», препятствуют утечкам воздуха наружу. Все слои выполнены из легких и прочных композитных материалов, которые также надежно изолируют аппарат от невероятных перепадов температур за бортом – от +121 до –128°С
Проект надувного космического отеля похож на надувательство куда меньше иных красивых технических идей, хотя бы уже потому, что у его истоков стояло серьезное ведомство – NASA. Еще в 1990-х годах там пытались создать просторное жилище для орбитальных экспедиций, которое могло бы поместиться в совсем не просторном грузовом отсеке «шаттла». Решение пришло из 1960-х, когда по заказу того же NASA компания Goodyear Aircraft изготовила некий прототип надувной космической станции, имевшей форму тора, или, попросту говоря, бублика. Правда, на новом этапе от тора отказались, и модуль нового типа выглядел уже как цилиндр диаметром 7,5 м и длиной 7 м. Он делился на три этажа: внизу находились кают-компания и столовая, на втором этаже – каюты экипажа, наверху – медицинский отсек, сауна и спортзал.
Для защиты основное покрытие TransHab – именно такое название получил аппарат – было изготовлено из трех слоев кевлара и покрыто сверху неопреном и углепластиковыми лентами. К несчастью разработчиков, в 2000 году американский сенат отказал NASA в продолжении финансирования проекта, предложив заняться этой темой частным компаниям.
Идея приглянулась владельцу сети отелей Роберту Бигелоу, который выкупил у NASA права на проект иобъявил, что преобразует TransHab вудобное и просторное жилье для космических туристов.
В 2006 и 2007 годах на орбиту были выведены принадлежащие Бигелоу спутники Genesis I и GenesisII, представлявшие собой прототипы космического жилища будущего. Пока, конечно, необитаемые. Но вмечтах Роберта Бигелоу – целые надувные поселения на орбите, где смогут с непривычным для космонавтики комфортом разместиться и искатели приключений, и исследователи. Может быть, именно тогда станет окончательно понятно, куда нужно ехать на космическом лифте.
