книги из ГПНТБ / Демидов, В. Е. Магистрали пяти измерений

лельно рельсовым магистралям пролягут пути стремительных «аэротрэнов». Самолет отбирает пассажиров у железной доро­ ги, соблазняя их скоростью. Вполне вероятно, что сверхско­ ростные бесколесные составы рано или поздно привлекут к себе внимание авиапассажиров высокой скоростью, соединен­ ной с недостижимой для самолета регулярностью движения: туман, снегопад, ливень, гроза, — все это для поезда мелочь, тогда как самолеты в этих условиях прикованы к земле. Пас­ сажир «аэротрэна» приедет прямо :в центр города, а не на аэродром, построенный в трех или пяти десятках километров. Наконец, поезд принципиально более безопасен, чем любой другой вид транспорта: ведь «аэротрэн» мчится по рельсу, про­ ложенному в нескольких метрах над землей. На старейшей монорельсовой дороге (не забывайте, что «летящий» поезд по сути дела тоже монорельсовый) — Вуппертальской, находя­ щейся в ФРГ, — с 1901 по 1968 год было перевезено более миллиарда пассажиров, н при этом не произошло ни одного серьезного несчастного случая, а тем более смертельного. Сло­ вом, 500—800 километров в час, которые способны дать поез­ да на воздушной подушке, отнюдь не пустая роскошь, а серь­ езное удобство.

Мне возразят: а экономика? Железобетонная балка для такого поезда длиной в десятки тысяч километров — это ко­ лоссальные деньги. Верно. Но также верно и то, что сущест­ вующая Транссибирская магистраль тоже стоила колоссаль­ ных денег, и это никого не остановило. Весь вопрос в том, нужна такая дорога или нет. Сейчас требовать немедленного строительства подобной магистрали для «аэротрэнов» бес­ смысленно, а через пятнадцать—двадцать лет... Могли мы двадцать лет назад думать, что самолет станет для всех так же привычен, как поезд?

Сверхскоростной транспорт, быстрый, как самолет, надеж­ ный, как железная дорога, удобный, как автомобиль, — эти ка­ чества сулят «аэротрэнам» огромную популярность. «Возмож­ ность заряжена стремлением к осуществлению, это искра в мире-порохе»,—сказал как-то немецкий философ Лихтенберг. Скорость 200 километров в час уже появилась на желез­ ных дорогах. Через десяток-другой лет она будет выглядеть до смешного маленькой. Поэтому сейчас нельзя отмахиваться даже от самых невероятных идей. Развитие техники идет, не очень-то считаясь с желаниями отдельных лиц. То, что сегод­ ня кажется ненужным, завтра становится насущным хлебом инженеров.

Вместе с тем автомобиль, развивающийся в капиталисти­ ческом мире совершенно бесконтрольно, поставил перед чело­ вечеством массу проблем, с которыми частнособственническое общество оправиться не в состоянии. «Четырехколесная ра­ дость» (как иронически именует автомобиль польский журнал «Пшекруй») приносит сегодня слишком много горя и не­ удобств. Достаточно выйти на оживленную улицу западного города, чтобы понять: автомобиль и пешеход — это враги. То машины со скоростью черепах прокладывают себе путь сквозь густые людские толпы, то люди с решимостью и отчаянием самоубийц мчатся наперерез стремительно текущим автомо­ бильным рекам. Запруженные улицы превратились в ловуш­ ки, у перекрестков скапливаются полчища рычащих и фыр­ кающих моторов, и газеты сообщают, что средняя скорость автобусов в Париже достигла скорости конных омнибусов се­ редины XIX века. И это в то самое время, когда на треках го­ ночные машины штурмуют звуковой барьер!

Все громче звучат тревожные голоса: не окажется ли за­ падный мир в положении незадачливого рыбака, выпустивше­ го из бутылки джина? Этот джин куда страшнее сказочного. Ежегодно 180 тысяч убитых, 4 миллиона раненых, — необъяв­ ленная война идет на всех континентах, и жители многих стран пока что терпят в ней поражение за поражением: легковой автомобиль в десять раз опаснее поезда. Его ядовитое ды­ хание отравляет воздух, его рев делает невыносимой жизнь в крупных городах, — и люди бегут от него на природу, прибе­ гая к услугам — ирония судьбы! — опять того же джина... Не удивительно, что основные усилия конструкторов в ближай­ шие десятилетия будут направлены на решение именно этих проблем: безопасность и «неядовитость».

И еще: сколько бы ни строилось новых прекрасных ма­ гистралей, они лягут на карты лишь тонкими, еле заметными линиями. Бездорожья всегда будет больше — в общем-то это даже хорошо, поскольку на асфальте ничего не растет. Но без освоения этих «пустых» территорий немыслим прогресс, и люди чрезвычайно нуждаются в автомобилях, которые ездят там, где не пройти, не проехать.

Наша страна ставит перед собой задачу автомобилизации. В новой пятилетке существенно вырастет парк автобусов, так­ си, индивидуальных автомобилей, грузовиков. Проблемы, ко­ торые выдвигает автомобиль, присущи этому транспорту, как таковому. Поэтому чтобы справиться с ними, их нужно преж­ де всего понять и проанализировать, — а далее будут ясны и пути борьбы с отрицательными последствиями широкого внед­ рения автомобиля в нашу жизнь.

Запутавшийся в паутине улиц

В слове «автомобиль» есть частичка «мобиль»: подвиж­ ный, быстрый. Увы, в городе это наиболее заметное для пуб­ лики достижение автостроителей оказывается вещью совер­ шенно излишней. Трехзначные цифры на спидометре, сотни лошадиных сил под капотом — не более, чем рекламный трюк, привлекающий покупателей. Все равно скорость на улицах ограничена, а бесчисленные перекрестки делают ее вообще смехотворной.

Автомобильные заторы — бич всех старинных городов, -строившихся в эпоху пешеходов и телег. Чтобы приспособить­ ся как-то к полчищам машин, прокладывают новые улицы, сносят целые кварталы, пробивают тоннели, возводят эстака­ ды. Пересечения в разных плоскостях, безусловно, помогают, но ненадолго. Часто, развязав один транспортный узел, еще туже затягивают другой, находящийся буквально в двух ша­ гах, — приходится реконструировать его, хотя это и не решает целиком всех проблем.

А взять такую вещь, как светофор. До сих пор подавляю­ щее их большинство никак не связано с соседними и уж со­ всем не зависит от светофоров, стоящих на противоположном конце города. Между тем грандиозная пробка где-нибудь в центре может порой возникнуть именно из-за несогласован­ ной работы этих «незнакомцев».

Одно время на магистралях увлекались «зеленой волной». Так называют принцип регулирования, при котором светофо­ ры на каждом перекрестке услужливо зажигают зеленый свет перед машиной, идущей с заранее заданной скоростью: обыч­ но 50 или 60 километров в час. Выяснилось, однако, что эф­ фективно работает эта система лишь при соблюдении целого ряда оговорок. Начать с того, что поток автомобилей должен быть достаточно однородным — или грузовики, или легковые, иначе одни опаздывают к светофору, другие приезжают слиш­ ком рано. Во-вторых, расстояния между перекрестками долж­ ны быть примерно одинаковыми или кратными, иначе для ма­ шин, идущих в противоположные стороны, не удается четко отрегулировать «волну». Наконец, самый главный недостаток такого способа управления в том, что режим работы получа­ ется слишком жесткий, раз навсегда заданный и потому не учитывающий изменения дорожной ситуации.

Специалисты считают, что автоматика должна строиться по «динамическому» принципу, то есть принимать во внима­ ние число автомашин, подъезжающих с разных сторон к пере­

Одним из первых городов, применивших подобную си­ стему регулирования, был Торонто — столица Канады. Рабо­ ты закончились в 1963 году, когда в городе было всего пол­ миллиона машин. За первую же неделю работы средняя ско­ рость повысилась с 19 до 26 километров в час. Если бы такоп> эффекта попытались добиться обычным путем, то есть расши­ ряя улицы и прокладывая тоннели, пришлось бы потратить. 15 миллионов фунтов стерлингов. Расходы на введение авто­ матики составили сумму в десять раз меньшую.

Кстати, автоматическая система, сокращая время ожида­ ния у перекрестков примерно на треть, косвенным образом способствует снижению аварий. Дело в том, что если зеленый: свет долго не загорается, водители начинают нервничать, а получив возможность ехать, стараются наверстать потерянные' минуты. Эта гонка в сочетании с «неразрядившимся» возбуж­ дением приводит ко всякого рода нарушениям и дорожным происшествиям.

Разрабатываются электронные системы регулирования и в нашей стране. Вот одна из них: «Магистраль», предназначен­ ная для регулировки 255 перекрестков Баку. Другая, более мощная, — «Старт». Она станет в 1975 году хозяином тысяч;* перекрестков Москвы, возьмет на себя заботу о движении в пределах всего города, вплоть до кольцевой автодороги. В комплект ее входят не только светофоры, но и управляемые дистанционно дорожные знаки. Если где-то возникнет затор, дежурный сможет направить машины по иной, свободной до­ роге.

Когда-то каждый самолет мог подниматься в воздух и ле­ теть, куда ему вздумается. Сегодня даже по аэродрому лет­ чик может рулить только с разрешения диспетчера. В воздухе каждая машина взята под неустанное наблюдение: в небе тес­ но. Тесно и автомобилям на земле. Не наступит ли пора и для них вводить диспетчерскую службу? Есть и такие проекты (роль диспетчера играет, понятно, ЭВМ).

Однако автомобилю нужна не только дорога, но и место для стоянки, да не одно, а два-три: возле вашего дома, возле вашей работы и возле того места, куда вы захотели приехать (магазин, кинотеатр, стадион и т. п.). На миллион автомашин нужно 75 квадратных километров стоянок. Поэтому первая: задача, которую пытаются сейчас решить градостроители «автамоібиліизнроваяньїх» стран, — это убрать неподвижные ма­ шины с улиц. 'Приходится строить /многоэтажные подземные и надземные гаражи, которых, несмотря на все усилия, оказыва­ ется недостаточно. Нескончаемые «стены» из стоящих авто­ машин— вот типичный вид улицы западного' города.

Вам, конечно, хочется спросить: а как у нас? Не вызовет ли широкая автомобилизация, к которой мы стремимся, тех

отрицательных явлений, на которые мы сейчас указываем, как на пример бесплановости и хаоса?

«Если оглянуться, то еще на заре автомобилизма вступили в спор две концепции. Мы считали и считаем, что основой транспортной системы должны быть общественные, массо­ вые средства перевозок. На Западе язвили: мол, это «бедняц­ кий рецепт». Там пошли по другому пути — только автомоби­ ли, масса автомобилей, почти единственно автомобили. Теперь сама жизнь разрешила некогда теоретический спор: не авто­ мобилизация вообще, а ее западный вариант зашел в тупик. Сейчас уже немало крупных специалистов за рубежом возла­ гает большие надежды на общественный транспорт, при­ знавая, что Советский Союз оказался прав. А теперь я спро-

.шу: нам ли бояться автомобилизации, когда мы имеем все

.подтверждения правильности своей концепции? Массовый,

.хорошо организованный общественный транспорт плюс лег­ ковой автомобиль — этот принцип совершенно меняет пер­ спективы, хотя, разумеется, не снимает забот о разумном предупреждении и устранении отрицательных сторон автомо­ билизации... Но даже при самой разумной планировке мы вы­ нуждены будем, очевидно, как-то ограничивать использование легковых автомобилей в некоторых районах города, то есть создавать «безавтомобильные зоны», доступные только для пешеходов и для общественного транспорта...»,—таково мне­ ние члена-корреспондента АН СССР Дмитрия Петровича Ве-

.ликанова.

Последние слова — как бы ответ на всевозможные предпо­ ложения по регулированию количества машин в городе. Ведь выдвигались предложения, главным образом «жесткого» свой­ ства: не продавать машин тем, у кого нет гаражей или хотя бы места для стоянки; просто прекращать продажу автомо­ билей, когда огород наберет ісвою «квоту»: 20, 60 или 400 ты­ сяч... Но практика показывает, что запретами мало чего мож­ но достичь, а кроме того, вводя ограничения, мы искусствен­ но делим людей на тех, кому повезло, кто может позволить себе удовольствие ездить на собственной машине, и неудач­ ников, которые должны навсегда распрощаться со своей меч­ той. Больше того, подобные запреты прямо противоречат по­ литике нашей партии, в Программе которой записано, что цель коммунистического производства — «...предоставить каждому члену общества материальные и культурные блага по его рас­ тущим потребностям, индивидуальным запросам и вкусам...». Покупая автомобиль, человек у нас, так сказать, пожинает плоды собственного труда на благо общества. Почему же его нужно лишать этого права? Нет, не ограничение возможности иметь автомобиль, а регулирование — в интересах общества —

1971 году на страницах «Литературной газеты» шла широкая дискуссия на тему взаимоотношений автомобиля с городом. Перелистайте подшивку, если вас заинтересовала эта про­ блема!

Увы, вопросы организации городского движения, симбиоза «город—автомобиль» столь обширны и сложны, что им без труда можно посвятить целую книгу. И потому нам ничего не остается, как перейти к чисто техническим проблемам автомо­ биля.

Продукция химического реактора

«Каждое утро к Лос-Анджелесу устремляется более ста тысяч автомобилей. Они выбрасывают в воздух около 200 тонн одного только угарного газа. Облако выхлопа — угарный газ, окислы азота, разнообразные углеводороды — движется вслед за ними к Пасадене и Бэрбанку. Оно медленно расползается по долинам Сан-Габриэль и Сан-Фернандо. Под действием солнечных лучей облако разлагается, образуя озон и дымку, вызывающую раздражение глаз. Вечером восточный ветер от­ носит это облако, значительно уже расширившееся, в ЛосАнджелес. Здесь оно застаивается на западе или юго-западе города. Тем временем движение транспорта во второй поло­ вине дня и вечером вызывает образование второго облака. Оно сначала .медленно передвигается к востоку, а затем ветер сносит его обратно к западу. Он также застаивается в райо­ нах, лежащих на западе или юго-западе от Лос-Анджелеса, охватывая все большую площадь. На следующее утро его со­ держимое опять вступает в реакцию образования смога». Это описание относится к 1949 году, когда профессор А. ХаагенСмит, видный биохимик, возглавлял одну из американских организаций по защите чистоты воздуха. Он первым обратил тогда внимание на бедствия, которые несут американским го­ родам полчища автомобилей. С тех пор прошло много време­ ни, а положение осталось столь же тревожным. Правда, в ре­ зультате большой работы, проделанной конструкторами, уда­ лось снизить количество ядовитых веществ в' выхлопе процентов на шестьдесят. Но количество автомобилей возрос­ ло более чем в три раза и продолжает расти, увеличилась мощность двигателей, а стало быть, и объем выбрасываемых ими газов. «Задушит ли автомобиль цивилизацию?» — бьют тревогу заголовки газет.

В чем же причина ядовитости автомобильного мотора? К сожалению, она заложена в нем, так сказать, от рождения.

Во-первых, во время рабочего такта, когда в цилиндре сго­ рает смесь паров бензина с воздухом, температура повышает­ ся до 2200 — 2400° С, а давление достигает 25—30 атмосфер. При этих условиях азот теряет присущую ему инертность и

вступает в реакцию с кислородом. Так в выхлопе появляютсяг. окислы азота —газ, раздражающий дыхательные пути.

Во-вторых, двигатель развивает максимальную мощность, лишь на «богатой» смеси, то есть при избытке бензина и недо­ статке воздуха. Именно такую смесь и приготовляет карбюра­ тор. Но это означает, что полностью окислиться бензин при всем желании не сможет (прибавьте к этому и коварство азо­ та, отнимающего часть драгоценных кислородных молекул). И вот результат: за машиной тянется шлейф окиси углерода— печально известного угарного газа.

Наконец, под действием высокой температуры и давления, длинные цепи углеводородных молекул разрываются на мел­ кие осколки — и в выхлопе оказываются такие вещества, как уксусный альдегид, бензол, ацетилен и многие другие. Вос­ пользовавшись газовым хроматографом — прибором, способ­ ным улавливать вещества в концентрациях, измеряемых деся­ тимиллионными процента, ученые нашли в выхлопных газах добрых две сотни соединений, никакого отношения к бензину, не имеющих. Карбюраторный двигатель ведет себя, как за ­ правский химический реактор.

Дизельный двигатель выделяет существенно меньше оки­ си углерода, и в этом его преимущество. Происходит это по­ тому, что он работает принципиально на бедной смеси, и отто­ го сгорание топлива оказывается более полным. Однако усло­ вия для образования окислов азота благоприятнее: давление- в цилиндрах дизеля выше, чем у карбюраторного двигателя. Кроме того, при полной нагрузке в выхлопе оказывается многосажи, а по части уксусного альдегида, бензола и прочих «ос­ колков» горючего он ничем не лучше своего бензинового со­ брата.

Содержание ядовитых веществ в выхлопе зависит преждевсего от режима работы двигателя. Особенно много их, когда мотор работает на холостом ходу и при разгоне машины. Ус­ траивая подземные переходы для пешеходов, тоннели и эста­ кады для автомобилей, градостроители добиваются беспре­ рывного, безостановочного движения — и воздух на местах, бывших перекрестков становится несравненно чище.

двигателя — вещь весьма неприятная. Поэтому радикальной, мерой было бы дожигание или полная нейтрализация всех не успевших окислиться веществ, выброшенных с отработавшими газами.

Поиск идет здесь в нескольких направлениях. Например, предлагается пропускать выхлопные газы через жидкостный' нейтрализатор — бак с водой, в которую добавлена двуугле­ кислая сода или сульфат натрия. Эти химикаты отлично по­ глощают альдегиды, придающие выхлопу крайне неприятный

запах, и окислы азота. Окись углерода, однако, этот нейтра­ лизатор не связывает, и потому он находит применение толь­ ко на дизельных автомобилях, где угарного газа в выхлопе •практически нет.

Подобные нейтрализаторы, разработанные у нас в стране, успешно прошли испытания та строительстве Ленинградского

.метро (обезвреживали выхлопные газы тепловоза), при про­ ходке тоннелей Нурекокой ГЭС (стояли на самосвалах Мин­ ского автозавода, вывозивших породу) и в других местах.

Но сами авторы конструкции признают, что широкого рас­ пространения эти нейтрализаторы не получат. Они тяжелы, громоздки, раствор приходится ежедневно менять, а химиче­ ские реагенты дороги. Не только легковые машины, но и по­ давляющее большинство грузовиков не смогут ими воспользо­ ваться. Они привьются лишь там, где отсутствие нейтрализа­ тора «смерти подобно» — в шахтах, при прокладке тоннелей, в р»азрезах, где добывают полезные ископаемые. Для массово- •го автомобиля нужно иное.

Это «иное» — дожигатели, в которых выхлопные газы сме­ шиваются с воздухом и окисляются до воды и углекислого га­ за. Конструкций их разработано немало, но всем свойственны те или иные недостатки. Простые и дешевые системы «Форд» и «Дженерал моторе» работают хорошо только при больших оборотах двигателей, то есть именно тогда, когда содержание вредных соединений в выхлопе и без того незначительно. На холостом ходу температура выхлопных газов снижается, и окисление идет гораздо хуже. Кроме того, эти дожигатели не справляются с окислами азота. Более эффективные, но зато и более сложные дожигатели французской фирмы «Окси-Франс» нуждаются в таком дорогом металле, как платина: он исполь­ зуется там в качестве катализатора процесса, а без него окис­ ление угарного газа и разложение окислов азота вообще не идет. Попытки заменить платину иными, более дешевыми ве­ ществами пока не увенчались успехом 1 .

Во многих странах разрабатывают присадки к бензину, ко­ торые бы резко снижали содержание пестревших веществ в выхлопе. Насколько значительны здесь успехи химиков, по­ казывает случай во время испытаний экспериментальной при­ садки Ф-310. Надув резиновый шар выхлопными газами дви­ гателя, работавшего на обычном бензине, мотоциклист надел шар на трубу, идущую к мотоциклетному мотору, и проехал на этом необыкновенном горючем почти .полкилометра — на­ столько велика была концентрация несгоревших остатков бен-

1 Книга уже была сдана в производство, когда журнал «Отомотив иидастриз» (США) объявил, что фирме «Юниверсал Продакт» удалось создать нейтрализаторы на алюминиевой основе. Впрочем, журнал осторожно до­ бавляет, что представители химической промышленности отнеслись к за­ явлению фирмы .скептически.