Альманах «Знак вопроса» - ЗНАК ВОПРОСА 1994 № 04

Порой бывает так: сделал человек изобретение, а оно никому не понадобилось. Проходят десятилетия, а то и века, пока о нем вспомнят, реставрируют и пустят наконец-таки в дело. Так давайте поговорим о старых идеях, которые иногда, уже в наши дни, получают новое, порой неожиданное воплощение.

История подтверждает известный факт: не бывает добрых или злых изобретений. Все зависит от того, в какие руки — добрые или злые — оно попадет. Будем надеяться, что изобретение, о котором пойдет речь дальше, станет использоваться лишь в мирных целях, на планете, прошедшей через перипетии разоружения.

У истоков его стоял уже не фантаст, но ученый. Впрочем, калужского учителя К. Э. Циолковского долгое время считали если не сумасшедшим, то чудаком уж точно. Ведь писал же человек: «Вокруг одного из меридианов планеты устроен гладкий путь, и на нем — охватывающий кругом планету и ползущий по ней пояс. Это есть длинная кольцеобразная платформа на множестве колес… На этой платформе тем же способом двигается другая такая же платформа, но поменьше и полегче, на другой — третья и т. д.»

Прочитав такое описание в научно-фантастической повести «Грезы о земле и небе», читатель недоуменно пожимал плечами и закрывал книжку. И так писатель не блистал особым стилем и захватывающим сюжетом, а тут и вовсе понес невесть что…

Действительно, точное техническое воплощение такого замысла, по всей вероятности, невозможно. Построить протяженную, идеально гладкую, точно выдерживающую радиус кривизны планеты магистраль уже само по себе дорого и трудно. Снабдить платформы невиданной мощности двигателями, обеспечивающими преодоление гигантского на суперскоростях сопротивления воздуха, тоже влетит в копеечку — энергия с каждым днем дорожает… А главное, где взять материалы, способные не разрушаться при температурах в тысячи градусов? (А именно такие температуры должны возникнуть при достижении платформами первой космической скорости из-за трения о воздух.)

Стало быть, изучение идеи Циолковского — пустая трата времени? Не скажите. Смотря кто как подходит к проблеме. Для Анатолия Юницкого — тогдашнего сотрудника Гомельского института механики металлополимерных систем АН Беларуси — идеи К. Э. Циолковского послужили толчком к дальнейшей работе. Что из этого получилось? Об этом он и рассказал в Калуге на научных чтениях, посвященных 130-летию со дня рождения Циолковского.

Размеры предлагаемого им сооружения не имеют аналогов в хозяйственной деятельности землян: разгонное средство должно кольцом охватить всю планету. Так что название «Общепланетарная транспортная система» вполне соответствует сути.

Итак, представьте: вдоль экватора сооружается эстакада — легкая, отдаленно напоминающая переход над железнодорожными путями. Особой надобности в массивных конструкциях нет — эстакаде предстоит держать, в пересчете на погонный метр, не такой уж большой груз — 20–30 кг. Эстакада не обязана быть и чересчур уж гладким путем, она вполне может следовать перепадам рельефа. В океане она будет опираться на заякоренные плавучие понтоны, устроенные с таким расчетом, чтобы не мешать судоходству.

На эстакаде располагается вакуумная разгонная система. Прежде всего это прочная, диаметром в несколько десятков сантиметров труба, кольцом опоясывающая планету. Так что ее длина порядка 40 тыс. км. Через специальные окна-люки в трубу по всей длине помещают другую трубообразную конструкцию, начиненную контейнерами с полезной нагрузкой. Одновременно эта конструкция выполняет роль ротора электродвигателя.

По окончании загрузки люки закрываются, герметизируются и внутри трубопровода создается почти полный вакуум. Чем выше разрежение, тем меньшее сопротивление будет испытывать ротор при раскрутке.

Вдоль вакуумированной трубы на эстакаде расположен статор линейного электродвигателя. Здесь же специальная магнитная система, при включении которой ротор-кольцо с полезным грузом внутри, предназначенным для выведения в космос, отрывается от стенки внешней трубы и зависает по ее центру. Эта система магнитного подвеса и удержания подобна тем, что испытываются на современных магнитопланах. Она исключает возможность касания ротором стенок трубы на участках ее изгиба, например, когда эстакада пересекает впадину или возвышенность.

Теперь давайте посмотрим, как эта удивительная машина должна действовать.

Кольцо ротора, как уже говорилось, плотно охватывает поверхность планеты. А теперь предположим, что длина окружности кольца начнет увеличиваться. Что при этом произойдет? Правильно, соответственно начнет расти и диаметр кольца, оно начнет удаляться от поверхности Земли.

Как может кольцо растягиваться, ведь оно не резиновое? Да очень просто: в некоторых пределах, на 12–35 % своей длины, может растягиваться и сталь. Расчет же показывает: чтобы каждая точка кольца удалилась от поверхности на 100 км, вполне достаточно, если длина окружности возрастет всего на 1,6 %. Растянут же кольцо центробежные силы, которые появятся, как только оно придет во вращение.

Итак, каким образом может действовать подобная система на практике? Корпус ротора должен быть двойным: наружный слой из материала высокой проводимости — алюминия или меди, а еще лучше — из сверхпроводящего сплава; внутренний — из прочной эластичной стали.

Статором всепланетного двигателя, как мы уже говорили, послужит эстакада. На ее обмотку будет подаваться переменный ток, который породит бегущее вдоль ротора магнитное поле. Оно наводит в наружном слое ротора поперечные токи, которые станут взаимодействовать с бегущим магнитным полем статора. В результате возникнет сила, направленная по продольной оси ротора. Находящееся в вакууме кольцо придет в движение.

Как показывает расчет, за 2–3 недели скорость разгона достигнет первой космической скорости — около 8 км/с. Притяжение Земли и центробежные силы будут уравновешены, внутри кольца возникнет невесомость.

При дальнейшем разгоне центробежные силы станут растягивать ротор, он начнет всплывать, но система магнитной центровки удержит его от касания верхней части трубы-кожуха. Но как только будет достигнута стартовая скорость 10 км/с, источники электропитания будут отключены, откроются держащие вакуумированную трубу замки, и она, распираемая через систему магнитной подвески центробежными силами, начнет уходить вверх.