Изобретение Дедала: вибротрамвай

Изобретение Дедала

Прототипом машины Дедала стал вибротранспортер. Вместо колес у этого устройства располагаются полозья. Их устанавливают по всей длине аппарата. Во время работы они способны совершать достаточно быстрые вертикальные колебания таким образом, что техника будет передвигаться короткими прыжками.

Если сделать «башмаки» упругими тогда потери энергии окажутся сравнительно небольшими. Соответственно и мощность, которая затрачивается для передвижения будет небольшой. Скорости нового транспорта не будут ограничиваться разрывающими шинами центробежной силы. Поступательное движение будет обеспечено за счет горизонтального перемещения полозьев в момент их касания поверхности. Аналогичный принцип также можно использовать в дальнейшем, чтобы изменить направление движения. Хотя многие специалисты утверждают, что рельсовый вариант будет наиболее эффективным.

Процесс торможения и передвижения

Чтобы вибротрамвай затормозил нужно будет просто выключить вибраторы. Нагрузка на поверхность дороги является сравнительно небольшой, поэтому покрытие не повредится в процессе эксплуатации трамвая. Если выбрать для транспорта частоту в несколько сотен Герц тогда при каждом прыжке трамвай сможет преодолевать всего несколько сантиметров. Во время разработки подобного трамвая Дедал сначала думал, что пассажиры не заметят колебаний. Однако в процессе разработки он понял, что при передвижении люди просто не смогут удержаться на сидениях.

Поэтому он решил установить на кузов вибровагона специальные амортизаторы. Они смогут гасить все вибрации, и пассажиры не ощутят дискомфорта.

Из записной книжки Дедала

Если представить, что в транспортном средстве вибрации будут осуществляться на частоте в 50 Гц тогда можно понять, что это обычная частота переменного тока. Соответственно при каждом прыжке движения вверх и вниз займут всего 0.01 секунду. За это время заданный предмет проходит свой путь. Эти расчеты означают, что амплитуда колебаний вибраторов может быть сравнительно небольшой. Однако при таких колебаниях башмачки просто не смогут преодолевать препятствия, которые могут образоваться на их пути. При каждом толчке вибраторы должны сообщать транспортному средству вертикальную скорость. Она будет равняться:

Если представить, что вес трамвая составляет 1 тонну и совершает 50 скачков в секунду тогда расход мощности будет составлять:

Многие специалисты на сегодняшний день утверждают, что это сравнительно небольшая мощность. Особенно, если учесть, что большая часть энергии будет экономиться благодаря специальной упругой подвеске. Затраты энергии на удержание такого транспортного средства будут незначительными. Если увеличить частоту вибраций, тогда большую часть затрат можно еще снизить.

Скорость

Чтобы получить скорость в 47 км/ч при 50 прыжках в секунду нужно, чтобы за каждый прыжок преодолевалось расстояние в 26 см. Вибротрамваи находятся в контакте с поверхностью всего 10% от продолжительности прыжка. Соответственно можно понять, что горизонтальное перемещение вибратора должно составлять всего 2.6 см.

Если разобраться в подобном вопросе более детально тогда можно понять, что лучше использовать два типа вибраторов:

1. С малой амплитудой. Эти устройства будут поддерживать аппарат во взвешенном положении.
2. Вибраторы с большой амплитудой, которые будут приводить устройство в движение.

Конечно, можно использовать всего один тип вибратора, но при этом потребуется предусмотреть возможность изменения угла их наклона. Как видите, устройство действительно является интересным, но пока оно есть только на бумаге.