Пневматична пошта принцип дії, журнал популярна механіка

Можливо, самий дивний вантаж, коли-небудь йшов по пневматичної поштою, - це живі люди. Зберігся звіт 1869 року про переміщення 15-річного підлітка в трубі під Лондоном, в вагончику London Pneumatic Despatch Сompany: «Шлях від однієї кінцевої станції до іншої займав дев'ять хвилин. Подорож кожен раз захоплювало, повітря було свіжим і прохолодним навіть у найспекотніші літні дні. Від Холборн-серкус труба пірнала під крутий ухил до Фаррингтон-стріт, і швидкість досягала 60 миль на годину. У темряві я відчував, ніби лечу вниз з гори, ногами вперед. Розігнався вагончик проскакував по піднесенню до Ньюгейт-стріт. У перший раз мені видався дивним і навіть лякає цей політ під землею, так близько до поверхні, що було чути стукіт копит і гуркіт возів ».

прибуття поршня

Втім, перші поїздки на пневматичному транспорті почалися на чверть століття раніше. 1844 рік, передмістя Дубліна, 200 пасажирів займають місця в першому в світі поїзді «атмосферної залізниці» в містечку Даллку. Вагони в ньому зовсім звичайні, їх сім, але в складі немає локомотива! За п'ять хвилин до відправлення лунає дзвінок, і паровий двигун в віддаленому на майже 3 км пункті прибуття починає викачувати повітря з прокладеної між рейок труби діаметром 40 см. У трубі знаходиться поршень, зачеплений за перший в складі вагон-візок. Машиніст знімає потяг з гальма, і вагони плавно набирають швидкість. Поїзд безшумно, без звичного паровозного диму і кіптяви піднімається в гору і прибуває на кінцеву станцію через кілька хвилин, пройшовши шлях з максимальною швидкістю 64 км / ч.

На сучасників це подорож справляло незабутнє враження. Назад поїзд без викрутасів скочувався під гірку, причому рушити з місця йому допомагали пасажири третього класу - виходили і штовхали.

Ясно, що створити тягу, використовуючи трубу невеликого діаметру, простіше, ніж будувати тунель розміром з залізничний вагон. Але, щоб з'єднаний зі складом поршень міг рухатися, в трубі довелося зробити проріз по всій довжині. А як цей проріз герметично закрити? Зупинилися на варіанті з шкіряним клапаном-смугою: проходить поршень відкривав його, а встановлений на вагоні-візку ролик закривав і запечатував.

Моделі клапана працювали прекрасно, а в реальному житті вийшло як завжди: в спеку шкіра сохла і тріскалася, в холод замерзала і коробилася. Ночами натовпу щурів ласували смачно просоченої салом шкірою, і перший ранковий поршень привозив на станцію щедрий урожай тушок, перемішаний з нагромадженням за ніч конденсатом.

Щоб клапан прийнятно працював, слідом за кожним поїздом доводилося пускати працівника, який промащують клапан і придавлював до труби. Гарна ідея перетворювалася в головний біль, і через десять років експлуатації першу пневматичну залізницю закрили.

Саркофаг для сенаторів

Більш успішним застосуванням пневматичної тяги виявилася перевезення пошти, але від ідеї візків на колесах відмовилися не відразу. На початку 1860-х London Pneumatic Despatch Сompany поєднала кілька поштових відділень Лондона мініатюрним залізничним тунелем висотою близько 120 см. По рейках бігали вантажні капсули близько 60 см заввишки і 2 м завдовжки, забезпечені для герметизації гумовим ущільнювачем. Кожна капсула могла перевезти до 3 т вантажу за рейс зі швидкістю до 60 км / ч.

Люди, які хотіли покататися по тунелях, теж відчували себе цілком комфортно, особливо якщо в капсулу підкласти матрацик. Найзапекліші оптимісти вірили, що недалекий той день, коли серам і перів після робочого дня в парламенті можна буде не тягнутися за лондонським пробках додому, а стрімко домчати до рідних пенатів по підземних тунелях.

Вакуум створювало «пневматичне колесо» - конструкція з обертових металевих дисків діаметром 6 м, які, як центрифуга, викидали повітря з тунелю. На жаль, загерметизувати навіть невеличкий тунель виявилося складно, тому створити потрібний перепад тиску вдавалося не завжди. Колесо допрацьовували, але, навіть коли його потужність в шість разів перевищила початкову, система працювала нестабільно і капсули постійно застрявали в тунелях. У 1875 році компанія була ліквідована.

Епоха динозаврів

Малюнок датується 1870 роком і зображує пасажирський салон пневматичного вагона на станції «Бродвей» Нью-Йоркської підземки.

Починаючи з 30-х років XIX століття пневматичний транспорт стрімко розвивався. Цікаво, що прогрес у цій області йшов по шляху зменшення розмірів - від пасажирських вагонів XIX століття до компактних капсул нашого часу.

Поштова артилерія

До цього часу ідея «труба-капсула» пережила ще одну метаморфозу і нарешті знайшла успішне застосування. Плавно вигнуті металеві труби невеликого діаметру, точно входять в них капсули, що рухаються як снаряди по стовбуру, величезні павутини розходяться звездообразно поштових ліній. Європейські столиці одна за одною обзаводилися класичної пневматичною поштою. На піку розмір мереж досягав вражаючих масштабів: у Парижі до 467 км, в Берліні - до 440. Щорічно по ним вирушали десятки мільйонів повідомлень.

У кожній мережі був свій розмір труб і капсул. У Парижі з пересилкою повідомлень могла впоратися і тендітна панянка, а в Нью-Йорку на пошті працювали далеко не білі комірці. Суворі нью-йоркські капсули діаметром 20 см і довжиною 61 см робилися зі сталі, тому вага їх досягав 9,5 кг. На вигляд вони нагадували снаряди, а робітників, які їх завантажували, називали ракетниками. Щоб капсули не застрявали, по трубах час від часу пускали перфорований контейнер зі змазкою - тому капсули були постійно брудні. Іноді «ракетників» видавали робочі фартухи, але частіше пропонували просто працювати в брудному одязі, чай не барі!

Гроші на вітер

Звичайно ж, найактуальніше - готівкові гроші. У великих магазинах у касирів швидко скупчуються істотні суми. Так і до грабежів недалеко. А по захищеної пневматичної поштою виручку нескладно хоч кожні три хвилини відправляти в віддалену сейфовую кімнату. У банках, навпаки, операціоністи прямо на робочому місці отримують рівно стільки готівки, скільки потрібно в даний момент.

Третє додаток - забір зразків на виробництві. Є системи, які дозволяють, наприклад, зачерпнути пробу розплавленого металу і автоматично відправити його на випробування.

Принцип дії пневматичної пошти за 150 років не змінився. Але матеріали і управління вийшли на новий рівень. Наприклад, зараз кожну капсулу можна відстежувати індивідуально і автоматично відправляти в будь-яку точку мережі, поєднуючи до декількох сотень користувачів. А якщо капсула застрягла, її місцезнаходження визначить електроніка.

Доктор, вам посилка

У контейнері можна транспортувати як документи, так і лабораторний посуд, невеликі прилади і навіть рідини.

Існують також спеціальні засоби для чищення капсули для догляду за трубопроводом.

Швейцарська компанія Swisslog розробляє медичне обладнання для провідних європейських клінік. Серед її продукції є і контейнери для пневмопошти - надійні, герметичні, з антибактеріальним покриттям. Кожен контейнер оснащений RFID-міткою, завдяки чому комп'ютер централізовано відслідковує положення всіх ємностей в системі.

продуктопровід

У кожного виду транспорту є плюси, є мінуси, і баланс весь час змінюється. Автомобілі забезпечують свободу маневру, але джгут нафту, причому 70% палива йде на те, щоб рухати сам автомобіль, і тільки 30% - на переміщення вантажу. Багато машин - це пробки, аварії, нескінченне будівництво і ремонт доріг. Паливо теж не дешевшає. Пошук альтернатив не припиняється, і капсульні трубопроводи - одна з них.

Ідея здається ексцентричної, тільки поки не задумаєшся, скільки городянин кожен день отримує по трубах рідин і газів. Наприклад, 10 т води на місяць на одну людину - це дуже економний розрахунок. Справжнім божевіллям було б намагатися привезти, а після використання ще й відвезти всю цю масу автомобілями. Каналізація, газопроводи і нафтопроводи, переміщення сипучих матеріалів на виробництві - трубопроводи всюди, їх так багато, що вони просто зливаються з пейзажем. Потоки рухаються вдень і вночі, невидимі, безшумні, екологічні. А щоб переміщати по трубі великі предмети, досить покласти їх в транспортні капсули.

Ноель Ходсон, координатор проекту Foodtubes, пояснює, що найвигідніше впроваджувати доставку товарів по трубопроводах у великих містах. Пристрій мережі пневмодоставкі в районі Лондона Кройдон з населенням в 52 000 чоловік і сотнею супермаркетів обійдеться в $ 300 млн і повністю окупиться за п'ять років. А головне, позбавить район від приїзду 700 вантажних машин щодня. Команда Foodtubes впевнена, що, коли перша мережа буде побудована, інші райони захочуть таку ж, і поступово мережі зіллються в загальноміську павутину.

Група дослідників з Імперського коледжу Лондона пропонує використовувати для капсульних трубопроводів досвід конструювання американських гірок. На цих атракціонах колеса вагонеток фіксуються в рейці, а значить, труба не звертає капсулу і навантаження на стінки труби різко знижується. Тому замість сталевих можна використовувати більш прості і дешеві пластикові труби.

Однак навіть якщо ми побачимо в реальному житті продуктопроводи і товаропроводи, швидше за все, вони будуть не зовсім пневматичними. Одне з основних обмежень превматіческіх трубопроводів - невелика пропускна здатність, адже одночасно в трубі може знаходитися тільки один склад. Відповідно, чим довше труба, тим менше її корисна завантаження. Можливе рішення - прискорювати капсули не повітря, а електричними лінійними двигунами, простими, надійними і дешевими. Але це вже інша історія.