Вакуумная железная дорога

Ч 5. Скорость поездов в вакууме - 10 тысяч км/ч!

 Ч 5. Скорость поездов в вакууме - 10 тысяч км/ч!

Но самое поразительное действие движение поездов в бетонной трубе с вакуумом - это повышение скорости и экономичности перевозок, потому, что аэродинамическое сопротивление, играющее главную роль - уменьшится в тысячи раз! Наверное, не все читатели хорошо понимают законы физики, и поэтому они не догадываются - что означает 99 % вакуум и уменьшение сопротивления в полторы тысячи раз. Ну, это примерно условия как в ближнем космосе на высоте 200 километров над землей - где летают спутники. То есть даже в ближнем к Земле космосе - вакуум, хотя и неполный, потому, что в короне Земли содержится сильно разреженный водород - практически точно так же как в вакуумной трубе скоростной железной дороги. И вот суть в том, что любой спутник в ближний космос забрасывает ракета, но время действия ее реактивного двигателя сравнительно мало - примерно одну - две минуты. А вот дальше каждый спутник летает вокруг земли по инерции. Вот только сопротивление разреженного водорода настолько мало, что некоторые спутники могут летать десятки лет - запущенные в космос еще в 1972-75 года они кружатся вокруг Земли до сих пор и пролетели миллиарды километров - настолько мало аэродинамическое сопротивление в сильноразреженной атмосфере ближнего космоса. Тогда как в противоположность этому в воде, плотность которой в 800 раз больше чем у воздуха любое судно остановится примерно через 10-15 расстояний своей длины. А в вакууме - спутник по инерции пролетит миллиарды километров.

Так вот - очень легко подсчитать: насколько можно увеличить скорость поездов движущихся внутри трубы с почти полным вакуумом. Для этого надо всего лишь использовать метод пересчета с подобного объекта. Таким способом широко пользуются, например, в судостроении: многие суда особенно в подводной части очень похожи друг на друга. Так вот - чтобы сразу получить хотя бы приблизительные данные о мощности двигателя судна и его скорости - берут похожее судно и по так называемой адмиралтейской формуле просто подставляют мощность двигателя, и тут же вычисляют: какую скорость смогут получить. А в нашем случае все еще проще: возьмем для рассмотрения любой реальный скоростной железнодорожный поезд и примем, что в бетонной трубе будет двигаться точно такой же поезд с такими же электродвигателями - то есть с точно такой же мощностью. А изменится лишь сила сопротивления, которая уменьшится в тысячи раз, за счет уменьшения плотности газа в трубе. Методика подсчета элементарно проста. Всем известна формула Мощности, которую требуется обеспечить, чтобы конкретному телу развить определенную скорость. Но в нашем случае Мощность - это неизменная величина (то есть у двух сравниваемых поездов мощность абсолютно одинакова, значит = const). А изменяется только сила сопротивления движению и в результате от этого изменения - изменится скорость. Поэтому формулу N=F*v преобразуем в искомую нами скорость: v=N/F Где N - это мощность, F - сила сопротивления, а v - скорость.

Возьмем для примера обычный скоростной поезд со скоростью 300 км/ч. Я уж не говорю о том, чтобы брать поезда с рекордной скоростью порядка 500 километров в час, и уменьшив силу сопротивления, например в тысячу раз, получаем, что при этом условии поезд в вакууме сможет развить скорость порядка 300 000 километров в час! Но не спешите сразу отвергать эту полученную цифру, потому, что она чисто условная величина, так как вакуум может быть разной степени - как меньше, так и больше. И тогда и сила сопротивления может быть от всего в сто раз меньше, так и в десять или в сто тысяч раз меньше чем у наземного поезда. То есть в принципе скорость поезда в трубе с вакуумом может быть в принципе любой величины - от СТА ТЫСЯЧ километров в час - вплоть до МИЛЛИОНА км/ч!!! Это конечно совершенно абсурдные, хотя и абсолютно правильные с точки зрения арифметики цифры. Абсурдность цифры скорости поезда в трубе с вакуумом хотя бы в том, что теоретически он может ехать быстрее, чем летают спутники вокруг Земли с первой космической скоростью 29 000 км/ч! Чего естественно быть не может, так как тогда поезд оторвется колесами от рельсов и взлетит в космос. Однако, читатели должны понимать, что существуют чисто теоретические цифры, которые хотя и не являются достижимыми для практики, но несмотря на это показывают пределы к которым можно стремиться. Например, всем известен такой параметр как коэффициент полезного действия, который теоретически должен достигать 100%. Но в реальности это совершенно недостижимая величина, и как всем известно: кпд паровой машины паровоза всего 3%. И вот эта цифра хотя и очень далека от теоретического предела, но все равно даже паровозы принесли человечеству большую пользу. То есть не так уж важно, что теоретический предел скорости совершенно недостижим, но даже и меньшие скорости: например одна тысяча километров в час, две тысячи, три, четыре или пять тысяч километров в час - это все равно был бы великолепный для человечества результат! Например: расстояние от Москвы до Владивостока по железной дороге 9072 км, а по прямой линии железобетонной трубы с вакуумом: 6148 км. И выходит, что если ехать обычной железной дорогой - то надо потратить 118 часов - это почти 5 суток!! А если в трубе с вакуумом удастся развить скорость хотя бы в 1000 км/ч, тогда можно доехать всего за 6 часов. А ведь теоретически в вакууме можно достичь и 2000 км/ч, и даже 5 000 км/ч! То есть поездку от Москвы до Владивостока - всего за 1 час! И даже если взять намного меньшее расстояние от Москвы до Нижнего Новгорода - примерно 400 км, то доехать можно всего за полчаса! Это значит, что из Нижнего Новгорода и обратно можно будет за один день съездить несколько раз!!