«Рельсовый самолёт» Бенни (1930) – Как поезд с пропеллером разгонялся до 193 км/ч

В начале XX века, когда небо только начинали покорять хрупкие этажерки аэропланов, а на земле безраздельно властвовали тяжёлые, дымящие паровозы, шотландец Джордж Бенни бросил вызов всей транспортной индустрии. Он задумал не просто очередной поезд, а гибрид, который стёр бы границу между авиацией и железной дорогой.

Его детище, Railplane (Рельсоплан, или Рельсовый самолёт), обещало невиданную для тех лет скорость и комфорт.

Изучая пожелтевшие чертежи и кадры хроники, поражаешься: это была не фантазия безумца, а детально просчитанная инженерная система, которая могла бы перевернуть мировую логистику, но стала жертвой Великой депрессии и собственной смелости.Гироскопический монорельс Бреннана 1910 г. – Гениальное изобретение опередившее время

Фундаментальная концепция Бенни

Джордж Бенни смотрел на проблему традиционных поездов под необычным углом.

Главным врагом скорости он считал «проклятие сцепления» — зависимость движения от трения стального колеса о стальной рельс. Чтобы паровоз мог тянуть тяжёлый состав, он сам должен быть чудовищно тяжёлым, иначе колёса просто сорвутся в пробуксовку (боксование).

Это порождало замкнутый круг: мы наращиваем массу, чтобы ехать, но эта же масса разрушает пути и ограничивает динамику.

Изобретатель предложил изящное, хотя и радикальное решение: разделить функции. Пусть колёса занимаются только тем, что держат вес вагона, а толкает его вперёд воздух. В концепции Railplane крутящий момент вообще не передавался на ходовую часть. Движение обеспечивали два воздушных винта — тянущий на носу и толкающий в корме.

Такой подход развязал инженерам руки. Освободившись от необходимости «цепляться» за рельсы, вагон можно было сделать лёгким, позаимствовав технологии у авиастроителей.

Сигарообразный фюзеляж обтекаемой формы идеально резал воздух, снижая лобовое сопротивление до минимума. Расчётная скорость в 193 км/ч для 1920-х годов казалась фантастикой, но физика была на стороне Бенни: без трения привода о полотно вагон превращался в настоящий самолёт, летящий на привязи.

Конструкция подвески и стабилизации вагона

Сама идея оснастить поезда воздушным винтом вряд ли могла кого-то удивить — аналогичные конструкции параллельно создавались в то время в Германии, и в России.

Гений Бенни проявился в другом: он разработал не просто экспериментальный вагон, а цельную транспортную экосистему.

Это комплексное решение изящно обходило многие проблемы будущих магистралей и, что примечательно, требовало куда меньших вложений, чем прокладка тяжеловесных наземных путей.

Любой, кто видел знаменитую подвесную дорогу в немецком Вуппертале, знает её главный недостаток: вагоны там свободно раскачиваются, как маятники. При сильном боковом ветре или резком повороте пассажиров укачивает. Бенни понимал, что для скоростного транспорта такая «болтанка» недопустима, и разработал жёсткую схему фиксации, напоминающую клещи.

Вагон не просто висел на верхней эстакаде. Снизу его удерживала вторая направляющая система. Ходовые тележки катились по верхнему несущему рельсу, принимая на себя вес, а снизу корпус охватывали горизонтальные направляющие колёса, зажатые на нижнем стабилизирующем рельсе.

Но и это было не всё. Чтобы избежать жёстких ударов на стыках и вибрации, в узлы крепления нижних колёс внедрили систему пружинного демпфирования. Это решало сразу две задачи:

Мёртвая хватка – даже в ураганный ветер вагон сохранял строго вертикальное положение.

Идеальный вираж – на поворотах нижний рельс монтировался с рассчитанным смещением, принудительно наклоняя вагон. Центробежная сила компенсировалась наклоном корпуса, и пассажиры даже на высокой скорости не чувствовали боковых перегрузок — чай в чашках оставался неподвижным.

Силовая установка и электротехническое оборудование

В 1929 году под Глазго в местечке Милнгави вырос футуристический стальной скелет эстакады с полноразмерным прототипом.

И здесь Бенни проявил дальновидность: он отказался от ревущих двигателей внутреннего сгорания. Railplane был полностью электрическим, что для города было спасением от копоти и шума.

Энергия поступала через контактный рельс наверху фермы. Два мощных электродвигателя постоянного тока вращали четырёхлопастные винты.

Интересно решена была и проблема безопасности — Бенни, был одержим надёжностью. Тормозная система имела тройное дублирование. Основное замедление происходило за счёт реверса винтов (тяга менялась на обратную, создавая воздушный тормоз), что сберегало механику.

Если этого не хватало, в дело вступали колодки на верхних колёсах. А на самый крайний случай имелись аварийные захваты, способные намертво зажать нижний рельс клещами.

Динамика разгона впечатлила бы даже современников: вагон стартовал плавно, но мощно, без привычного лязга сцепок и пробуксовки, свойственной мокрым рельсам.

Архитектура эстакады и интеграция с инфраструктурой

Одной из самых дорогих статей при строительстве любой магистрали всегда был выкуп земли.

Бенни нашёл гениальный выход: зачем покупать новую землю, если можно использовать воздух над старой? Его эстакады из стальных ферм (решётчатых конструкций) проектировались так, чтобы вставать «вторым этажом» прямо над действующими железными дорогами.

Идея заключалась в сегрегации трафика. Внизу по земле, ползут тяжёлые товарняки с углём и медленные пригородные поезда, останавливающиеся у каждого столба. А сверху, в ажурной трубе эстакады, проносятся скоростные пассажирские экспрессы.

Стальные арки с пролётом в 24 м обладали достаточной жёсткостью, чтобы выдержать вибрации, и при этом не мешали движению внизу. Это был, пожалуй, первый в истории проект мультимодального транспортного коридора, где разные типы перевозок сосуществовали в одном пространстве, не мешая друг другу.

Преодоление уклонов и универсальность

У классической «железки» есть слабое место: не умеет взбираться на крутые горки.

Гладкое колесо на гладком рельсе начинает скользить уже при относительно небольшом уклоне, вынуждая строителей пробивать тоннели или нарезать серпантины, что стоит баснословных денег. Railplane был лишён этого недостатка.

Пропеллеру всё равно, какой под ним уклон — он отталкивается от воздуха.

Расчёты показывали, что «рельсовый самолёт» мог штурмовать подъёмы, на которых обычный паровоз беспомощно буксовал бы на месте.

Это открывало невероятные перспективы для горных районов или стран со сложным рельефом. Более того, подвесная природа транспорта делала его неуязвимым для стихии. Снежные заносы и наводнения — всё это оставалось внизу, на земле.

Для таких стран, как Россия или Канада, где зима парализует движение на недели, система Бенни могла стать идеальным решением: путь всегда чист, а обслуживание сводится к минимуму.

Компоновка салона и весовые характеристики

Внутри прототип выглядел как салон роскошного океанского лайнера. Эпоха ар-деко диктовала свои правила: глубокие, мягкие кресла, ковры, дорогая отделка.

Но за внешним лоском скрывалась жёсткая борьба за каждый килограмм. Инженеры применили технологии, похожие с созданием дирижаблей: силовой каркас из высокопрочной стали обшивался лёгкими сплавами и авиационной фанерой.

Герметичные окна гасили свист ветра, а благодаря резиновым вставкам в подвеске (сайлентблокам того времени) исчез фирменный железнодорожный перестук.

Путешествие на Railplane должно было напоминать полёт в спокойную погоду — без тряски и шума. Бенни понимал: чтобы пересадить богатых пассажиров из первого класса поездов, нужно предложить им нечто большее, чем просто скорость.

Экономика и причины сворачивания проекта

Почему же мы сегодня не летаем на работу в вагонах с пропеллерами? Технически проект был безупречен — прототип откатал сотни часов без серьёзных поломок.

Причиной краха стала экономика и неудачный тайминг. Бенни требовались колоссальные объёмы стали, для строительства эстакад. Да, он доказывал, что километр его пути дешевле километра метрополитена, но начальные вложения всё равно отпугивали.

И здесь грянула Великая депрессия. Инвесторы в панике закрывали кошельки, а консервативные железнодорожные магнаты, владевшие «землёй», видели в Бенни опасного конкурента. Они не горели желанием пускать чужака в свои полосы отвода, опасаясь, что скоростной «верхний этаж» отберёт у них самых платёжеспособных клиентов.

К 1937 году деньги кончились. Джордж Бенни, вложивший в идею всё своё состояние, обанкротился. Уникальный вагон бросили ржаветь в тупике, и в 1950-х его безжалостно пустили на лом.

Наследие Бенни в современных технологиях

История Рельсоплана Бенни — это ещё один классический пример технологии, опередившей время.

Идеи шотландца не умерли, они трансформировались. Принцип разделения опорной и тяговой функций сегодня жив в поездах на магнитной подушке (Маглев), где вместо пропеллеров и колёс работают электромагниты.

Современные монорельсы в Японии и Германии используют похожие схемы стабилизации, охватывая балку, чтобы избежать раскачки.

А концепция строительства лёгкого скоростного транспорта «вторым ярусом» над загруженными трассами снова будоражит умы урбанистов, пытающихся спасти мегаполисы от пробок.

Джордж Бенни хоть и проиграл битву с финансистами, его инженерное провидение оказалось верным: он первым показал, что поезд может не просто ехать, а даже почти лететь.