Британские листья проиграли лазеру железную дорогу

Британские железные дороги обзавелись лазерной технологией, которая раз и навсегда решит проблему с прилипшими к рельсам листьями, ежегодно наносящими убытки в сотни тысяч фунтов стерлингов. Более того, "лазерное ноу-хау" станет чудом на экспорт и визитной карточкой королевских железных дорог.

На первый взгляд, может показаться, что проблема с листопадом яйца выеденного не стоит. Однако во влажном островном британском климате опавшие листья, ложась на железнодорожные пути, привлекаемые воздушными потоками проходящих поездов и прессуемые ими, да ещё и смоченные осенним дождём, образуют очень плотное скользкое покрытие.

Этот природный панцирь сравнивают с тефлоном, который после нескольких проехавших по нему поездов практически невозможно "отодрать".

 

 

Такая изолирующая плёнка становится причиной нескольких бед: сцепление между колёсами и рельсами резко уменьшается — почти как во время гололёда на автомобильных трассах, из-за чего тормозной путь резко увеличивается: почти в два раза (до 800 метров).

Вторая проблема, вытекающая из длинного тормозного пути, — слабая маневренность состава: если машинист и увидит какой-либо предупреждающий сигнал, он просто не сможет справиться с поездом.

В-третьих, спрессованные листья мешают датчикам "снимать" информацию о прохождении поезда, что тоже вносит сумятицу в строгий ритм железнодорожных перевозок.

Причём, в некоторых случаях риск столкновения настолько велик, что железнодорожные пути нескольких графств во время листопадов просто перекрываются для тяжёлых "товарняков", что также наносит значительный ущерб. В других графствах количество поездов сокращается втрое. Добавьте сюда убытки от опозданий, задержек и перенесённых рейсов.

Эта сезонная долгоиграющая проблема мучает Великобританию вот уже нескольких десятилетий, причём к ней уже настолько привыкли, что британцы считают её чуть ли не неотъемлемым штрихом местного колорита: дождь, листопад, задержка поезда. Не оттого ли в традиционном английском детективе нередки убийства в поездах — а чем ещё заняться, ежели тоскливым осенним вечером стоять на каждой станции по нескольку часов?

Вы спросите — как же дело с листопадами обстояло прежде, когда перевозки осуществлялись не на паровых двигателях, а на дизельных. Всё очень просто. Из-за опасности возникновения лесных пожаров деревья, растущие вдоль железнодорожного полотна, просто вырубались, что, естественно, было очень энергоёмким и дорогим занятиям.

Время — вперёд, двигатели были усовершенствованы, и вот в 50-х деревья не только не вырубаются, а даже высаживаются — из звукоизолирующих соображений. Естественно, процесс идёт параллельно с урбанизацией и ростом роли ж/д транспорта.

До некоторых пор английские поезда ходили с немецкой пунктуальностью. Пока деревья не выросли, а поезда стали ходить быстрее и чаще. И вот после нескольких неприятных инцидентов стало ясно, что у железнодорожников появилась новая проблема.

Очистку от листьев поручили компании Railtrack, которая только в 1999 году получила 60 миллионов фунтов. Деньги в основном шли на оплату "чистильщиков", которые ранними туманными утрами разбредались по путям. Всё это было смешно, если бы не было так грустно, потому что оказалось, что к концу XX столетия не последняя, мягко говоря, по уровню технологическоого развития страна прибегает к средневековой "человеко-денной" "технологии".

Вообще, конечно, нельзя недооценивать изобретательских способности британцев. Об испробованных методах нужно рассказывать деликатно, по-английски, без сарказма, так как, что ни говори, а традиционный для Британии конский каштан к 1999 году успел натворить немало бед на железной дороге. Среди "хай-тек" методов применялась вода под напором, желеподобная смесь с песком под названием "сандит" ("sandite"), жёсткие мочалоподобные грабельки и всевозможные абразивы, толку от которых не было никакого — грязь, да и только.

И вот мы подходим к самой трогательной части нашего повествования. Человеком, который смог решить эту проблему, оказался офицер королевских ВМФ Малькольм Хиггинс (Malcolm Higgins), который не был ни инженером, ни машинистом и даже не любителем каштанов. Просто он любит Британию и радио. Может даже, BBC.

Так выглядит проблема при ближайшем рассмотрении (фото Physicsweb).

По словам Хиггинса, в том знаменательном 1999 году, он "прослушал по радио" тревожный рассказ об этой национальной беде. То ли Хиггинс так верил в могущество лазера или бластера, то ли в нём взыграла честь военного, но он решил, что раз лазер так широко применяется в "народном хозяйстве", отчего бы ему не поработать на железнодорожников.

Идея, пришедшая ему в голову, заключалась в том, что лазер должен крепится на локомотиве и "расчищать" покрытие из листьев. Проще говоря, расстреливать листья в упор. Идиотская, на первый взгляд, идея, была поддержана и апробирована специалистами Эпплтонской лаборатории Резерфорда (Rutherford Appleton Laboratory ), специализирующимися в лазерной физике и работающими над созданием лазеров самого широкого предназначения, и в год "озарения" Хиггинс основал в Хэмпшире компанию LaserThor.

Компания Railtrack, которая к моменту судьбоносной радиотрансляции о листопаде на железных дорогах отчаялась найти универсальное решение проблемы, отнеслась к LaserThor'у Хиггинса со сдержанным вниманием. Технологическая сторона дела довольно долго изучалась, пока осенью 2000 года из-за листьев не случилась железнодорожная катастрофа, которая значительно подстегнула внедрение LaserThor.

Осенью 2000 года начались испытания — деньги выделила уже упомянутая лаборатория Резерфорда, а также из госказны было получено 40 тысяч фунтов. Испытания возглавил инженер-электрик Майк Дэвис (Mike Davis).

На опытном образце устанавливался лазер, который получал электричество от "бортового" генератора. В устройстве использовалась система зеркал и оптических плоскостей, которые направляли лазер на железнодорожное полотно. Один лазерный импульс был способен производить серию маленьких взрывов, которые разносили плотное покрытие из листьев в клочья, оставляя позади чистые и целые рельсы без каких-либо признаков повреждения.

Однако скорость поезда оставляла желать лучшего — какие-то смешные 8 км/ч. Хотя уже тогда было очевидно, что совершенствование технологии — вопрос времени. Дурацкая идея военного в отставке оказалась лучшим решением проблемы.

Через некоторое время оказалось, что лазер справляется не только с налипшими листьями, но и с нефтью, смазкой и льдом, причём скорость состава не ограничена. В 2003 году "лазерами Хиггинса" будут оснащены британские товарные поезда. По предварительным подсчётам, в первые пять лет компания Хиггинса продаст около 500 лазеров (о цене которых пока не сообщается).

Правительство выделило на развитие лазера 361 тысячу фунтов, причём, по словам Хиггинса, подобные гранты выделяются только на проекты, которые непременно будут выгодны в качестве товара на экспорт — обладают так называемым "экспортным потенциалом". Иначе говоря, Британия полагает в ближайшие несколько лет хорошо заработать на расчистке рельсов от листьев, а Хиггинс теперь может себе купить целую радиостанцию.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru