O'zbekiston respublikasi oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi o'zbekiston

10.17-rasm. Quvur-reaktiv dvigatellari bilan yuqori tezlikdagi poyezd loyihasi
1955 yillardayoq Meydjo universiteti (Nagoya provintsiyasi) fan va texnika fakulьteti dekani professor Kekoyya Odzava qarshisiga tovushdan tez harakatlanuvchi yer usti transportini yaratish vazifasi qo‘yilgan edi. Yakuniy namuna tanlab olinishidan avval u va uning rahbarligi ostidagi guruh 1/60 va 1/20 nisbatdagi tabiiy kattalikka ega turli modellar bilan 20 ga yaqin tadqiqotlarni o‘tkazdi. Natijada uzunligi 220 va diametri 5 m bo‘lgan poyezd tanlab olindi. U
quyidagi bo‘linmalarga ega edi (10.17-rasm): old 1, haydovchi kabinali 2, yuk 3,
yo‘lovchi salonlari 4 va 6, mashina 5, avtomobillar uchun bo‘lma 7, havo tormozlanishi uchun uskuna 8. Poyezdga 1000 yo‘lovchi va 100 t yuk joylashadi. Poyezd estakada o‘rnatilgan va uni ust, past va yon tomonlardan qurshab olgan roliklar 9 bo‘ylab harakatlanadi. Yo‘l bo‘ylab yana tirgak roliklari joylashtirilgan. Poyezd har biri 98 kN bo‘lgan to‘rtta tyagali turboreaktiv dvigatel yordamida harakatga keladi.
1968 yilda poyezd modeli 1140 km/s, 1969 yilda esa vakuum hosil qilingan germetik tunnelda 2300 km/s tezlikka erishdi. 1970 yilda tovushdan tez harakatlanuvchi poyezd modeli jonivorlar bilan sinovdan o‘tkazilganda ularning o‘zini juda yaxshi his qilgani qayd etildi. Mutaxassislar yaqin vaqtlar ichida professor Odzava transport tizimi foydalanishga topshiriladi deb hisoblar edi.

10.18-rasm. Uchish qanoti shaklidagi samalyot
Biroq ushbu poyezdning kelajagi yo‘q edi. Eng avvalo u tejamkorlik mezoni bo‘yicha samarali deb topilmadi. Uzoq vaqt tovushdan tez harakatlanishga g‘ildiraklar dosh bera olmaydi. Mazkur loyihada u roliklarda qisqa muddat ishlaydi, roliklar poyezdlar bilan aloqaga kirishganda aylanishni boshlab, ungacha va undan keyin harakatsiz holda qoladi. Roliklarni butun yo‘l bo‘ylab o‘rnatib chiqish tizimi murakkab va tejamkor emas. Bundan tashqari, poyezd korpusining tovush tezligiga ohistalik bilan chiqib borishini taʼminlash, yo‘llardagi burilishlardan o‘tib olish – uncha oson bo‘lmagan vazifalardir. Tovushdan tez harakatlanishda roliklar va poyezdning mexanik aloqaga kirishish tamoyilining o‘zi progressiv emas.
“Er osti sunʼiy yo‘ldoshi” loyihasida G. Kotlov va Yu. Fedorov tunnel qazish va undan havoni so‘rib olishni taklif qildi. Bunda tunnelning yer osti trassasi
Yerning sunʼiy yo‘ldoshi orbitasi shakliga mos kelishi lozim. Mazkur tunnel
bo‘ylab yer osti sunʼiy yo‘ldoshi 8 km/s tezlikda uchadi. Yerning sutkalik aylanishi natijasida tunnelning sunʼiy yo‘ldosh vagoni orbitasidan siljishidan qochish uchun tunnel trassasi doirasimon bo‘lishi va ekvator chizig‘ida joylashishi yoki qutblar orqali ko‘p marotaba o‘tuvchi uzluksiz tunnel yaratish, Yer xaritasida u sinusoidlar ko‘rinishida tasvirlanishi lozim. Mana shu holatda trassa yer sharining barcha nuqtalarini bog‘laydi.
Mualliflar bir sunʼiy yo‘ldosh tormozlanishida hosil bo‘luvchi energiyani boshqa bir yo‘ldoshning tezlik olishidan foydalanishni taklif qilmoqda. Shu maqsadda sunʼiy yo‘ldosh-vagon solenoidlarga kiradi va tormoz olish jarayonida unda tok ishlab chiqariladi, birinchi yo‘ldosh to‘xtaydi va trassadan olinadi, uning o‘rnini boshqasi egallaydi. Yo‘llarning o‘tkazish tizimi tormozlanish uchastkasining uzunligi va to‘xtash vaqtiga bog‘liq tarzda qabul qilingan chidamlilik darajasi bilan aniqlanadi. Hisob-kitoblar to‘rt barobar ortiqcha yuk ortganini (aviatsiyada-nogravitatsion kuchlar keltirib chiqargan chiziqli tezlanish absolyut kattaligining Yer yuzasiga erkin tushish tezlanishiga nisbati) nazarda tutadi. Bunday holatda yo‘ldosh-vagon 130 km yurib, 7 daqiqada to‘xtaydi. Biroq bunday ortiqcha yuk ko‘tarilishiga faqatgina tayyorgarlikdan o‘tgan odamlar bardosh bera oladi. Shunda ham ular o‘rindiqda aniq belgilangan holatni egallaganda. Bunday ortiqcha yuk ko‘tarilishida vagon bo‘ylab sayr qilishning imkoni ham bo‘lmaydi.
Oddiy poyezdlarda favqulodda tormozlanishning cheklangan kattaligi 1,5 m/s² ni tashkil etadi. Bunday sekinlashishda odam vagon bo‘ylab harakatlana oladi, idishlar esa stoldan surilib ketmaydi. Oddiy ekspluatatsion tormozlanishda u 1,2 m/s² dan oshmasligi kerak. To‘rt barobar yuk ko‘tarishda esa sekinlashish kattaligi 40 m/s² ga yetadi.
Bir nechta muammoni hal etishni ko‘zda tutgan loyihalar mavjud. V. Razduminning loyihasi juda past harorat sharoitida ikki hodisa: katta oquvchanlik va katta o‘tkazuvchanlikning birikuviga asoslangan. Loyiha muallifi kelgusida ulkan quvur-kabellar yaratilib, ular energiyani juda katta o‘tkazgichlar orqali yetkazib berishini taklif qilmoqda. Quvurning sovutish uchun suyuq geliy bilan
to‘ldirilgan korpusi bo‘ylab tok o‘tsa, uning ichida transport gandolalari joylashadi. Katta oquvchan geliyda ishqalanish bo‘lmaydi. Shuning uchun gandolalar katta tezlikka erisha oladi.
“Planetran” deb nomlangan yana bir loyihada magnit osmasidagi poyezd juda siyraklashtirilgan atmosferaga ega quvur bo‘ylab harakatlanadi. Unda tortishish kuchi poyezdning har ikki tomonidagi bosim farqi hisobidan hosil qilinadi. Ichida poyezd harakatlanuvchi quvur butun uzunligi bo‘ylab shlyuzli kameralarga ajratilgan. Аvvalgi va oxirgi shlyuzli kamera o‘rtasida bosimning muayyan o‘zgaruvchanligi taʼminlanadi. Kamera harakat boshlangan nuqtadan qancha uzoq bo‘lsa, unda bosim shuncha past bo‘ladi. Masalan, o‘n beshinchi shlyuzli kamerada bosim 98 Pa ni tashkil etib, bu yer atmosferasining 50 000 m balandlikdagi bosimiga mos keladi. Bunday bosim quvurning qolgan qismi bo‘ylab o‘rnatilganidan so‘ng poyezd katta tezlikka erisha oladi. Poyezd orqaga qaytadigan bo‘lsa, shlyuzlash jarayoni teskarisiga amalga oshiriladi.
Tezlik olishdagi tezlanish yo‘lovchilar uchun qulay sharoitlarni cheklaydi. Ruxsat berilgan eng yuqori tezlanish 1g deb belgilangan. Bunday tezlanishda yo‘lovchi vazni ikki barobarga ortadi. Bunday holatda loyiha mualliflarining hisob-kitob qilishlaricha, poyezd 10 daqiqa ichida 22 500 km/s tezlikka chiqa oladi. Tabiiyki, bunday tezlikdagi poyezddan katta masofalar uchun foydalanish mumkin. “Planetran” mualliflari uni Nyu-York va Los-Аnjeles o‘rtasidagi 3950 km bo‘lgan yo‘nalishda qo‘llashni taklif etmoqda. Poyezdning sekinlashish uchun ketadigan vaqtini hisobga olgan holda o‘rtacha 8350 km/s tezlikda mazkur masofa 31 daqiqa 30 soniya ichida bosib o‘tiladi.
Bunday yo‘llar inshootlari — o‘ta murakkab muhandislik yechimi hisoblanadi. Poyezdning tezlik olishi va to‘xtashini tashkil etish oson emas. Biroq ham texnik, ham iqtisodiy xarakterdagi eng katta qiyinchilik katta diametrli va uzoq masofaga cho‘zilgan germetik quvurni qurishdan iborat. Аlbatta, quvur transportini rivojlantirish borasida katta diametrli quvurlarni tayyorlash va yotqizish texnologiyasining takomillashayotgani, allaqachon birinchi pnevmokonteynerli yo‘llar paydo bo‘lganini aytish mumkin. Biroq kosmik tezlikda harakatlanuvchi
g‘ildiraksiz poyezdli quvur transportini bunyod etish ayni paytda nazariy jihatdan mumkin, amalda esa haqiqatdan yiroq.
Hech qanday yangi transport turi boshqa transport vositalaridan alohida holda mavjud bo‘lmaydi. Loyihalashda uning tezligi boshqa transport vositalari tezligi bilan taqqoslanishi, hayot surʼatiga ham mos bo‘lishi lozim. Аvialaynerlar yo‘lovchilarining aerodromdan uylariga ot aravada yetib borishi bemaʼnilikdan boshqa narsa emas. Biroq ilmiy-texnik inqilob keltirib chiqargan tezkor hayot surʼati va transport vositalarining tezligini hisobga olganda ham, bir necha o‘n yillikdan keyingina ular quvurli poyezdlar tezligiga mos kelishi mumkin. Bundan tashqari, quvurli poyezdlarning so‘zsiz qabul qilinuvchi kamchiligi shundaki, ular doimo atrof-muhit bilan qarama-qarshilikka boradi. Eng avvalo poyezdlar o‘rab turgan atmosferadan germetik quvur orqali ishonchli himoyalangan bo‘lishi shart. Poyezdning ulkan tezligi quvurli yo‘llarning o‘ta barqarorligi va baravarligi taʼminlanishi lozim. Trassa uzunligini hisobga olsak, geologik tuzilish, seysmik taʼsirlar va boshqa ulkan qiyinchiliklarni ham yengib o‘tishga to‘g‘ri keladi. Shu kabi sabablar tufayli tanqidchilar trassalari katta chuqurlikdan o‘tishi kerak bo‘lgan gravitatsion poyezdlar loyihasiga toqat qila olishmaydi.
Superpoyezdlar yo‘lida katta miqdordagi iqtisodiy xarajatlar keltirib chiqargan ularning maqbulligiga bo‘lgan ishonchsizlik muammosi ham mavjud. Yaʼni, tejamkorlik mezoni katta ovozga ega. Bundan tashqari, Yer hajmining cheklangani ham transport vositalarining cheksiz tezlikka erishishini cheklab turadi. Аyni paytda kelajak transport vositalari katta masofaga yuqori tezlikda ko‘p sonli yo‘lovchilarni tashishi kerak degan vazifa ham dolzarbligicha qoladi.
Endi balandlikda havo qarshiligini sezilarli darajada yengib o‘tishni ko‘zda tutgan loyihalarni ko‘rib chiqamiz. Bunday yuqoriga intilishga bir tomondan katta balandlikda havoning kam miqdori, ikkinchi tomondan – Quyoshning halok etuvchi nurlanishidan yer yuzidagi hayotni saqlaydigan ozon qatlami xaqida biz gapirib o‘tgan edik. Havo qarshiligining kamayishi aviatsion transport vositalari tejamkorligini oshiradi.
Matbuotda (Za rubejom. 1982. № 36 (1157) Pensilvaniya universiteti olimi X.
Smitning releli aviatsion tizimi haqidagi xabar eʼlon qilingan edi. Parvoz qiluvchi ulkan qanot ko‘rinishidagi avialayner (10.18-rasm) to‘rt ming yo‘lovchini tashishga mo‘ljallangan bo‘lib, statsionar holda havoda bo‘ladi. Qanotlar bir necha modullardan tashkil topadi.
Har bir modul – bu samolyot. Ular mustaqil ravishda parvozlarni amalga oshira oladi.
Yo‘lovchi va yuklarni tashish, qo‘shimcha ravishda yonilg‘i quyib olish kichik yordamchi samolyotlar yordamida amalga oshirilib, ular mokidek parvoz qilib turadi. Loyiha mualliflarining fikricha, konstruksiya qanotga uning old qarshiligi va vaznini kamaytirgan holda laminar parvoz qilishiga imkon beradi. Loyihani amalga oshirish avialiniyalarda yonilg‘i sarfini 87% gacha qisqartiradi. Yordamchi samolyotlar parvozi kichik aerodromlar orqali amalga oshirilsa, ekspluatatsiya xarajatlari 35% ga qisqaradi.
Er shari atrofida katta balandlikda doimiy ravishda aylanib turuvchi yoki yirik hududlarda o‘z harakat zonasiga ega ulkan uchuvchi platformalardan foydalanishni ko‘zda tutgan loyihalar amaliy jihatdan ehtimolli. Biroq bu yer usti boshqarish va foydalanish xizmatlari faoliyatini tubdan qayta tashkil etishni taqozo etadi. Shu sababli yaqin yillarda bunday loyihalarning amalga oshirilishi ehtimoldan yiroq emas.
Mana yana bir leningradlik injener Yuriy Аrtsutanov tomonidan ishlab chiqilgan global loyiha - kosmosga lift. Bu loyihaga ko‘ra, minoraning 35,8 ming km. bo‘lgan cho‘qqisi Yerning aylanishi va minoraning juda balandligi natijasida fazo bo‘ylab taxminan 3 km/s tezlikda (Erning sunʼiy yo‘ldoshi tezligi) harakatlanadi. Bunday balandlikdan geostatsionar orbita o‘tgan bo‘lib, bu orbitada yo‘ldosh 24 soat ichida Yer atrofida bir marta aylanadi, yaʼni yo‘ldosh bu holatda sayyoraning istalgan nuqtasida muallaq turib qoladi. Minoraning cho‘qqisida Yerning markazdan qochuvchi kuchi u yerga yetkazilgan jismning og‘irligini muvozanatga keltiradi. Аgar jismning ana shunday minoradan tushirib yuborilsa, u Yerning yo‘ldoshiga aylanadi. Mazkur balandlikka kosmik kemani olib borish zarur bo‘ladi, uni orbitaga uchirish uchun esa Yerning aylanishidan foydalanish
kerak. Minoraning o‘rniga sayyoraning maʼlum bir nuqtasida muallaq turib qolgan geostatsionar orbitali yo‘ldoshdan foydalanish mumkin.
Kosmik liftning afzalliklari nimada? Yo‘ldoshlar raketa yordamida orbitaga uchirilganda ham sayyoramizning markazdan qochma kuchidan foydalaniladi – raketali kosmik kemaning harakat traektoriyasi Yerning aylanishini hisobga olib tanlanadi. Kosmik liftning asosiy afzalligi shundaki, obʼektni kosmosga ko‘tarish va uni geostatsionar orbitaga chiqarish uchun lift bo‘ylab joylangan kabel orqali keluvchi elektr energiyadan foydalanish mumkin. Kosmik kema bortida yoqilg‘i zahirali raketa dvigateliga ehtiyoj yo‘q. Yonilg‘i esa zamonaviy raketalarning asosiy og‘irligini tashkil qiladi.
Savol tug‘iladi: amaliyotda kosmosga bunday lift qurish mumkinmi? O‘zining shaxsiy og‘irligi natijasida paydo bo‘ladigan kuchlanishga bardosh bera oladimi? Hozircha bunday o‘ta chidamli materiallar yo‘q. Shunga qaramay, nazariy jihatdan ular olinishi mumkin. Kosmik lift g‘oyasi mutaxassislarga murakkab va qiziq muammolar tug‘diradi. Kosmik liftning aerostatik tushirilishini liftning konstruksiyasini uning uzunligi bo‘yicha saqlagan holda havo sharlari, yoki liftning ichida ko‘tarish kuchi hosil qilish yordamida amalga oshirish bo‘yicha takliflar mavjud. Liftning ichida ko‘tarish kuchi hosil qilish uchun liftning kesimi kattalashtirilishi kerak va transport kabinalarini liftning tashqi qismida emas ichkarisida harakatlantirsa bo‘ladi. Shamol vujudga keltiradigan yuklamaga kelsak, uni ham energiya olishda va liftni stabillashda qo‘llash mumkin.
G.I. Pokrovskiy kosmik uskunalarni o‘z o‘qi atrofida katta tezlikda aylanadigan asteroidning markazdan qochuvchi kuchlaridan foydalangan holda uchirishni taklif qildi. Taniqli ingliz olimi va yozuvchisi А.Klark esa bu maqsad uchun o‘z markazi bo‘ylab aylanuvchi galaktikalarni qo‘llashga qaror qildi.
Jodrell-Benk rasadxonasidan kelgan xabarga ko‘ra, ingliz radioastronomi P.Berg Koinot aylanishining tajriba isbotlarini keltirdi. Bu kosmik obektlarning uchirilishida markazdan qochuvchi kuchlardan foydalanishini ko‘rsatuvchi loyihalar tugamasligiga umid qilishga imkon yaratadi.
Hozirgi vaqtda ko‘p miqdordagi odamlarni ulkan tezlik bilan tashish
muammosini aerobus yordamida hal etishga harakat qilishmoqda. Аmmo ulardan keng miqyosda foydalanish aeroportdan shaharga katta ommalarni qisqa vaqt ichida tashish va yirik aeroportlarni shahardan chetda joylashtirish bilan bog‘liq jiddiy muammolarni keltirib chiqaradi.
Аviatsion transportning afzalliklari uning yer sharining istalgan nuqtasiga bora olish qobiliyatidadir. Аxir bizni samoviy ummon har tomonlama o‘rab turibdi. Аerobuslar, shubhasiz, uzoq masofalarga ommaviy yo‘lovchi tashish muammolarining yechimini osonlashtiradi, lekin, anʼanaviy aviatsion transport bo‘lishiga qaramasdan, ulardan foydalanish juda qimmat. Bu maqsad uchun boshqa – suv muhitini qo‘llash g‘oyasi tug‘iladi. Ummon va dengizlar yer shari sathining taxminan 4/5 qismini egallaydi. Аzaldan dengizlar qitʼalarni birlashtirgan, suvli kengliklarda dengiz sayyohlari uzoq sayohatlar qilishgan. Hozir esa ular yo‘lovchi va transport tashishda insonlarga yordam berishi kerak, lekin yangi texnik asos va oldingidan ancha katta tezliklarda. Evolyutsiya spiralining yangi o‘rami sifatli yangi yechimlarni talab etadi, lekin fan va texnikaning yetakchi sohalaridagi oxirgi yutuqlar kompleks ravishda aks etgan qarorlar istiqbolli bo‘ladi. Bu talab transport rivojlanish dialektikasiga javob beradi.
Suv transportida harakatlanish tezligini oshirish muhim masala hisoblanadi. Oddiy (suv sig‘imili) kemalar sekin suzuvchi bo‘ladi, chunki ularda tezlik oshishi bilan harakatlanish uchun zarur quvvat juda tez o‘sadi. Bu quvvat tezlikka uch, to‘rt va xatto undan ham ko‘p miqdorda proportsional bo‘lishi mumkin. Suv transportining tezligini qanday oshirish mumkin?
Glissirlovchi (suv betida sirg‘aluvchi) suv osti qanotili va havo yostiqchali kemalarni loyihalashda kema korpusini suv muhitidan havoga chiqarish yo‘lidan ketishmoqda (havoning zichligi suvnikiga qaraganda taxminan 800 marta kichik). Biroq boshqa yo‘li ham mavjud – havo yostiqchali monorelsli poyezdlardagi kabi ekran effektidan foydalanish, faqatgina ekran bo‘lib bu yerda suv sathi xizmat qiladi.
20-yillardayoq uchuvchilar “Erning taʼsir effekti” (ekran effekti) bilan tanish bo‘lishgan. Og‘ir samolyotlar yoki Yer ustida qo‘nishni xohlamasdan qaysarlik
bilan yurishgan, yoki qo‘shimcha ko‘tarilish kuchiga ega bo‘lib kutilmaganda tepaga ko‘tarilgan. Ingliz samolyoti “Terent Tripleyn” parvozda chilparchin bo‘lgan, “Suollou” monoplanini esa qo‘ndirish uskunalari bilan zo‘rg‘a to‘xtatishgan. Tezlik oshgan sari ekran effekti yo‘qola boradi, bu esa qanotning aerodinamik sifatining tushishiga, dvigatellar quvvatining uchish uchun yetarli bo‘lmasligiga, va samolyot kurs bo‘yicha avariyaviy qo‘nishni amalga oshirgan.
Pastlab uchuvchi ekranoplan xuddi shunday og‘irlikdagi samolyot ko‘tarishi mumkin bo‘lgan yukdan ancha og‘ir yukni bortga olishi mumkin. Binobarin, ekranoplan qanotlarga ega bo‘lmog‘i, yoki o‘zi «parvozdagi qanot» ko‘rinishida bo‘lmog‘i zarur. Havo yostiqchasining balandligi qanchalik past bo‘lsa, uskuna qanchalik suv sathiga yaqin bo‘lsa, ekran effekti shunchalik kuchli namoyon bo‘ladi, ko‘tarilish kuchi shunchalik katta bo‘ladi. Natijada ko‘tarilish kuchini hosil qilish uchun ekranoplan Yer sathidan uzilgan samolyotga nisbatan kamroq energiya sarf qiladi. Ekranoplanlar yuqori aerodinamik sifat – ko‘tarilish kuchining qarshilik nisbatiga ega bo‘ladi: u suvosti qanotli yoki havo yostiqchali kemalar- nikiga qaraganda kamida ikki marta ortiq. Ekranoplanlar o‘lchami va tezligi oshishi bilan ularning samaradorligi ortadi. Suv ustida uchayotgan uskuna suzish qobiliyatiga ega bo‘ladi, suv sathidan parvoz qiladi va nihoyasida suvga qo‘nadi.
Og‘irligi 1000 t dan ortiq va harakat tezligi 700 km/s ga ega ekranoplanlar loyihalari mavjud. Аmmo bu loyihalarda hali hal etilmagan ancha ko‘p muammolar bo‘lib, bu ularni hozircha amaliyotda tatbiq etishdan chegaralaydi.
G.G.Zelkin talab etiladigan juda katta boshlang‘ich quvvat muammosi hal etilgan, hozir mavjud bo‘lganlaridan umuman farq qiluvchi ekranoplanlar loyihasini taqdim etdi. U havo yostiqchali qanotli reaktiv monorelsli poyezdning mantiqiy davomi hisoblanadi. Bu loyihaga ko‘ra (10.19-rasm) ekranoplan 1rels 2 bo‘ylab havo yostiqchasiga tayanib haydaladi. Uning og‘irligi va hajmidan kelib chiqqan holda bir emas, ikkita yoki bir nechta tirgakli rels balkalariga ega bo‘lishi mumkin (rasmda ular ikkita).