Вагон канатной дороги доставляет пассажиров на один из холмов Сан-Франциско.

В тех местах, где подъемы слишком круты для движения обычных поездов, вагоны канатных дорог спокойно двигаются вверх и вниз. Вагоны современных канатных дорог поднимают и опускают людей на горных склонах и переправляют их через глубокие ущелья.

Некоторые канатные вагоны двигаются по колее, другие крепятся к канатам, натянутым по воздуху. Но все они имеют захватывающие устройства, которые позволяют вагону зацепиться за канат, движущийся между двумя станциями. На некоторых канатных дорогах - вроде той, что находится в Сан-Франциско - оператор управляет механическим захватом. Этот захват обжимает канат, который движется в специальном углублении под поверхностью. Для того, чтобы остановить вагон, оператору достаточно отпустить захват. А канат продолжает двигаться безостановочно.

Тормоза

Если лопается канат или ослабляется его натяжение на канатной дороге в гористой местности, то автоматически срабатывает пружина, сдавливающая рельс с обеих сторон клиньями. Так предотвращают в случае аварии возможность неуправляемого скатывания вагона с горы.

Движение на разъезде

Если на канатной дороге есть двухколейный участок, то встречные вагоны могут разойтись. Вагоны на таких дорогах имеют двойные колеса. На одном колесе обод с двойным гребнем, на другом - гладкий обод. При подходе к разъезду колеса с двойным гребнем заставляют вагон всегда переходить на левую колею

Фуникулер

Фуникулер - это подвесной тип канатной дороги, где вагончики движутся в гору и с горы на двух канатах, натянутых в воздухе. Вагонные колеса вращаются по неподвижному канату, выполняющему роль опоры. Захватывающее устройство вагончика сцепляется с подвижным канатом, который и тянет вагон между станциями. Направляющие рельсы на каждой станции освобождают захваты и снимают вагоны с канатов. Когда вагон снова готов к отправке, он сходит с направляющего рельса на канаты. На нижней станции есть специальный механизм, который поддерживает канаты в натянутом состоянии.

На прошлой неделе мы рассказывали вам о том, как работает подвесная канатная дорога, сегодня же речь пойдет о другом типе канатных дорог — рельсовом. Транспортные средства, которые перевозят по ним пассажиров или грузы, именуются фуникулерами. Впервые использование фуникулера в качестве пассажирского транспорта было предложено в 1825 году, а спустя почти 30 лет идея была реализована одновременно в итальянском городе Генуя и австрийском Зоммеринге. Сегодня в мире функционирует около 400 рельсовых канатных дорог. Большинство из них расположено в США и Швейцарии. Как же работает рельсовая канатная дорога — об этом в сегодняшнем выпуске!

Существует два основных типа фуникулёров: одновагонный и двухвагонный. Принцип работы первого из них достаточно прост: двигатель, расположенный на вершине канатной дороги попеременно поднимает и опускает вагон при помощи каната. На некоторых дорогах перемещением управляет оператор, используя механический захват. Захват обжимает канат, который движется в специальном углублении под поверхностью. Для того, чтобы остановить вагон, оператору достаточно отпустить захват. Канат при этом безостановочно продолжает движение.

Наиболее распространен тип фуникулёра с двумя немоторными вагонами. Они жёстко соединены канатом, перекинутым через шкив. Сам шкив и двигатель, вращающий его, также расположены на верхней станции фуникулёра. Двигатель приводит в движение уложенный между опорными рельсами канат, на концах которого и закреплены вагоны. Таким образом, они всегда движутся и останавливаются одновременно, а разъезжаются ровно посередине линии. Такая схема наиболее экономична: энергия тратится не на подъём и спуск вагонов, а фактически на перемещение разницы в весе двух по-разному загруженных пассажирами вагонов, а также на преодоление силы трения и торможение. Стоит отметить, что движение каната, перемещающего вагоны, реверсивное. Его направление меняется всякий раз, когда вагон или вагоны достигают конца линии.

Если двухвагонная канатная дорога имеет лишь одну пару рельсов, то посередине маршрута делается двухколейный участок, чтобы встречные вагоны могли разойтись. Вагоны на таких дорогах имеют разные колеса на противоположных сторонах. На колесах левой стороны имеется обод с двойным гребнем, а правой стороны - гладкий обод. При приближении к разъезду колеса с двойным гребнем заставляют вагон всегда переходить на левую колею.

Если на канатной дороге лопается канат или ослабляется его натяжение, то автоматически срабатывает пружина, сдавливающая рельс клиньями с обеих сторон. Это в случае аварии предотвращает возможность неуправляемого скатывания вагона с горы.

Трассы фуникулёров обычно делаются достаточно короткими — как правило несколько сотен метров — с крутым уклоном, достигающим 35 градусов. Уклон канатной дороги обычно постоянен, но иногда незначительно меняется на разных участках. Вагоны фуникулёра проектируются индивидуально под каждый маршрут, с учётом его крутизны. При этом линии фуникулёра никогда не образуют сети, не разветвляются и не пересекаются.

Лыжи на балконе, сноуборд в кладовке - вот типичное расселение спортивных снарядов в квартире сахалинца летом. А зимой инструменты для катания не успевают просыхать - любители активного образа жизни взмывают ввысь - на верхушку "Горного воздуха". За сезон сотни раз. Но не всякий сахалинец догадывается, какие силы и механизмы позволяют ему это делать. Журналисты ИА Sakh.com пробрались на "Горный воздух", где инженеры курорта показали техническую кухню и рассказали, как устроен современный подъемник.

Межсезонье как работа над собой

Лето - жаркая для горнолыжки пора. На всем протяжении дороги профилактическая страда - нужно проверить все механизмы, ролики, колеса, датчики. Проинспектировать степень износа, смазать и заменить необходимое. К холодам все должно работать идеально - зимой отдыхать дороге будет некогда.

"Горный воздух" - канатная дорога гондольно-кресельного типа. Большинство сахалинцев воспринимают эту горную гордость как нечто единое и неделимое, но на самом деле канатка состоит из двух секций - верхней и нижней, по 2 станции на каждой. Несмотря на внешнее сходство, каждая выполняет свою функцию.

Нижняя станция (та, где продают билеты) - обводная, просто разворачивает кабинки. Еще здесь есть депо - место, где ночуют гондолы. На средней базе находится "пламенное сердце" всей дороги - вторая станция нижней секции - именно в ее недрах таится мощный электродвигатель и натяжные механизмы для 1,5-километрового каната.

Рядом, практически плечом к плечу, стоит первая станция верхней секции - в ней тоже установлен мотор и натяжные механизмы. Ну а наверху канатки раскинулась вторая секция верхнего участка, практически копия станции у подножия. Копия, потому что вместо депо здесь стоянка для кресел, которые на летних каникулах просто стоят "пришвартованными".

Итого: 1,5 километра дороги, 3000 метров каната, 4 станции, 43 кабинки, 20 кресел и 4 специальных компьютера. И все это хозяйство летом обслуживает команда из 10 человек: слесари-обходчики, техники, операторы и один начальник смены.

Движение - жизнь

Утро на станции начинается с движения. Оживают турникеты, заряжают вибрацией воздух пронзительные гудки, суетится персонал, пробуждающий от ночного отдыха могучие механизмы.

Австрийская "Допельмаер" - ведущая фирма по производству канатных дорог, сто лет выпускает. Считается самой надежной. Если что-то происходит, то только из-за посторонних факторов, - показывает свою вотчину начальник управления канатных дорог "Горного Воздуха" Сергей Антонов.

Один из самых важных и длительных процессов каждое утро - запуск кабинок на линию. Все гондолы ночуют на нижней станции или в депо по-соседству - засыпать в воздухе или на других станциях не велит техника безопасности. На линию их выводят вручную - "отличная зарядка каждое утро" - шутят сотрудники. Хитрая автоматика отсоединяет гондолы от моторизированной линии - позволяет сотрудникам без спешки осмотреть каждую единицу подвижного состава. При обнаружении малейших отклонений от нормы кабинку снимают с маршрута и проверяют.

После того, как все кабинки со станции "спущены на канат", наступает время запасов из депо. У нас тут, на станции, есть специальная система перевода стрелок - у нее два положения "по кругу" и "из/на парковку". Так что мы всегда можем вывести на линию запасные кабинки или быстро увести те, с которыми возникают проблемы, - толкает кабинку из депо слесарь-наладчик Евгений Цуканов.

Кабинки-гондолы "Горного воздуха" - хитрая конструкция из поликарбоната, металла и пластика. Условно их можно разделить на две части - подвесной механизм, связывающий "скорлупку" с канатом и другой машинерией дороги, и саму кабинку. Все здесь подчинено единой идеологии - максимальная надежность, минимальный вес и бескомпромиссная безопасность пассажиров. Именно поэтому кабинки не электрифицированы - болтающийся в воздухе, вдали от заземления, заряд весьма опасен.

Все крепления тоже в надежных руках элементарной механики - рычаги, зажимы, колеса вращают и крутятся. На каждой опоре за малейшими отклонениями гондолы чутко следит система роликов-балансиров. На борт полуторатонная конструкция в состоянии взять около 800 килограммов полезной нагрузки.

Самое главное - правильно выпустить кабинку со станции. Автоматика дороги выдерживает строгий интервал между гондолами, датчик следит за тем, чтобы двери были плотно закрыты, чтобы не торчали из окон любопытные конечности лыжников и сноубордистов, - перечисляет Сергей Антонов. - Если вдруг какая-то неполадка или нарушение, встает вся дорога.

С аппетитом 400 чайников

Сердце канатной дороги "Горного воздуха" - два мощных электромотора, расположенных в зданиях на средней площадке горнолыжного комплекса. Мощность каждого - 800 киловатт (около 1050 "лошадей" - примерно столько же выдает агрегат под капотом Bugatti Veyron). За час в обмотке электромотора на полной мощности "сгорает" почти 450 киловатт электричества (200 одновременно кипящих чайников). Через редуктор и планетарную коробку передач крутящий момент передается громадному шкиву, который в свою очередь вращает трос с висящими на нем кабинками.

Кроме электромоторов, станции оборудованы резервным дизель-генератором. Он находится рядом с основным мотором. В случае отключения электричества он должен гарантировать всем пассажирам безопасную "прокрутку" и спуск на матушку-землю. Каждая станция буквально нашпигована и другой сложной машинерией - гидравлическими домкратами, переключением стрелок и другими агрегатами.

Канатка может работать в трех режимах - двумя отдельными секциями, единой дорогой и двумя секциями с креслами. Такую мобильность ей обеспечивает система стрелок: на средней базе две секции объединяются в один круг, а на верхней к гондолам можно добавить кресла.

Отдельного упоминания заслуживает система торможения и разгона кабинок на станции.

Канат на нашей дороге движется с постоянной скоростью. А тормозить отдельные его участки нам не позволяют законы физики. Поэтому при входе на станцию гондола "снимается" с троса и катится отдельно от него по системе рельс. А чтобы кабинка мягко тормозила и разгонялась, у нас тут особые ролики, - перекрикивает гул механизмов Сергей Антонов.

На каждой станции таких роликов 160 штук. Через систему приводных ремней они связаны с тросом таким образом, что при входе на станцию скорости троса, роликов и кабинки равны. После отстегивания гондолы от основного каната - за это тоже отвечает отдельный рычаг - ролики плавно замедляют кабинку до комфортной для посадки и высадки скорости. На "старте" от станции все происходит в обратном порядке, сначала с замедлением (для посадки и закрывания дверей), а затем, при подъеме в воздух - с ускорением.

Высота над уровнем технологий

Канатная дорога поднимает вверх на 620 метров. В воздухе 3 километра каната удерживают 14 опор. Они установлены на разном расстоянии и имеют высоту от 6 до 26 метров. Такой разбег диктует рельеф.

Опора - не просто металлический столб, а концентрация механизмов. Вершину каждого венчает сложная система балансиров, скопления датчиков и особых "уловителей" - пластин, предназначенных для страховки троса от соскальзывания. Если же он слетит, датчики немедленно среагируют и подадут сигнал для остановки канатки. Естественно, что все системы на каждой из опор требуют постоянной смазки и контроля. Именно этим техническая команда "Горного воздуха" и занимается большую часть лета.

Только не вздумайте писать, что у нас здесь трос, - строго высказался безымянный мужчина на одной из станций, - у нас тут канат!

Но главный по канатным дорогам - Сергей Леонидович - оперировал исключительно понятием трос.

У троса четыре свивки, - по дороге вниз пояснял Сергей Леонидович. - Он состоит из стали со специальным цинковым покрытием. Внутри сердечник из специального же пластика. Придает эластичность и скрадывает напряжение.

Когда перевозок нет, для того, чтобы трос не вытягивался, его натяжение ослабляют. Система обводного шкива при помощи гидроцилиндров немножко выводится вперед и канат провисает. Когда кабинки необходимо запускать, обратная система - натяжка при помощи гидроцилиндров.

Канатная дорога "Горного воздуха" - вторая в мире, построенная под углом. Обычно гондолам приходится путешествовать по бритвенно прямой линии - под наклоном строить сложно. Но на Сахалине австрийская компания решилась на эксперимент. Пока вполне удачный. Еще один уникальный штрих - чередование типов кабин - кресел и гондол. Редкая для всего мира практика.

Но даже в такой отлаженной системе иногда случаются сбои, тогда сотрудники берут в крепкие руки инструмент и отправляются на ремонт или замену. В зависимости от специфики и сложности поломку могут устранить прямо на станции - заменить дверь или стекло. В случае более серьезной "травмы", особенно если речь идет об операциях с реле, датчиками и подвесным механизмом, неисправную гондолу отправляют в ремонтное депо. Там, на самом верху, в уголке из металлических перекладин специалисты тщательно осматривают и "лечат" пациента. Если повреждена какая-либо опора, в дело вступает сервисная кабинка - она припаркована тут же. В ней техник "летит" по канатке к месту "ЧП".

Под контролем умных машин

Информация со всех многочисленных датчиков, а также сводка о происходящем на станциях стекается в единую компьютерную сеть. 4 умных машины, расположенных на каждой станции, следят за соблюдением всех параметров, измеряют скорость ветра и температуру воздуха. Они объединены в единую систему и работают, как целый организм.

Специальные промышленные компьютеры не могут похвастать супермощностью. Не предназначены они и для сверхсложных вычислений. Их основная задача - бесперебойно "шевелить мозгами" - следить за реле, цифровыми и аналоговыми линиями до тех пор, пока работает дорога. Отсюда, из операторской, идет непосредственное управление канаткой: компьютер подает команды на запуск кабин, следит за тем, чтобы гондолы не скапливались и не сталкивались. За всеми параметрами следит диспетчер - летом справляется один человек, зимой приходится работать в две смены.

В реальном времени на сенсорном экране компьютера отображается все, что происходит на станции. При желании контрольную кабинку могут отследить и в воздухе между станциями - для этого ее нужно виртуально "пометить".

Зима близко

Крутятся шкивы и ролики, неумолимо наматывает километр за километром канат, плывут, равняясь на горизонт, гондолы. Неумолимо ползет вниз столбик термометра и вот-вот в воздух взлетят эскадроны белых мушек-снежинок - знаменосцев нового, зимнего, жаркого. А это значит, что совсем скоро склоны "Горного воздуха", покрытые искусственным и естественным снегом, заполонят тысячи больших и маленьких любителей горнолыжного спорта.

Но это уже совсем другая история.

Дарья Агиенко, Кирилл Ясько.

В 1834 году немецкий инженер Альберт Фогтс изобрел металлический канат — из переплетенных друг с другом стальных проволок. А спустя три десятилетия на севере Швейцарии возле Шаффхаузена появилась первая в мире канатная дорога для перевозки пассажиров. С ее помощью туристы поднимались на смотровую площадку. Как же работает современная подвесная канатная дорога?

Канатные дороги бывают двух типов: одноканатными и двухканатными. Характерной особенностью подвесных дорог первого типа является то, что функции несущего и тягового элемента выполняет один стальной канат, замкнутый в кольцо. Сам канат состоит из проволок, свитых в пряди вокруг жесткой сердцевины. Кабинки совершают кольцевое движение, будучи подвешенными к непрерывно движущемуся канату с помощью специальных отцепляющихся зажимов. По прибытии на станцию кабины отсоединяются от каната, переходят на станционный подвесной конвейер и передвигаются по жестким рельсовым путям при помощи ходовых колес. При этом скорость кабины уменьшается до 0,3 м/с. Двери автоматически открываются, и пассажиры выходят из кабины. Затем вагонетка продолжает движение на станционном конвейере на другую сторону станции, пассажиры заходят в кабину, двери автоматически закрываются, кабина разгоняется конвейером до скорости каната, и при сходе с рельсового пути она снова сцепляется с ним зажимным аппаратом. Сам канат приводится в движение фрикционным приводом с канатоведущим шкивом.

Более распространены в настоящее время двухканатные подвесные дороги. Кабинки такой канатной дороги висят на гибком несущем канате и движутся по нему как по рельсу при помощи расположенных на крыше роликовых колес. Несущий канат связывает верхнюю и нижнюю станции дороги и опирается на специальные мачты. Второй канат является тяговым. Кабинки присоединены к нему и служат для него опорой. Однако при большом расстоянии между кабинами провес каната может быть значительным, поэтому на опорах устанавливают специальные поддерживающие ролики.

Привод приводит в движение тяговый канат, и кабины перемещаются в нужном направлении.

Управление дорогой осуществляется централизованно с диспетчерского пульта. Каждая канатная дорога оборудована антиколлизионной системой, которая отслеживает расстояние между кабинами и исключает их столкновение друг с другом. На опорах некоторых канатных дорог также устанавливают ветровую систему, которая при сильном ветре замедляет скорость кабинок и информирует об этом персонал канатной дороги. Для предотвращения соскакивания каната с роликов на каждой опоре есть специальные датчики и ловушки рядом с роликами, которые не дадут тросу упасть.

Провозная способность пассажирской канатной дороги может достигать 2000 человек в час. А угол подъёма канатной дороги может доходить до 50 градусов. Самая длинная в мире 96-километровая канатная дорога существовала в Швеции. По ней доставляли железную руду из Лапландии на берег Ботнического залива. Ее участок длиной 13,2 километра переоборудован в самую длинную в мире пассажирскую канатную дорогу.

Существует два основных типа фуникулёров: одновагонный и двухвагонный. Принцип работы первого из них достаточно прост: двигатель, расположенный на вершине канатной дороги попеременно поднимает и опускает вагон при помощи каната. На некоторых дорогах перемещением управляет оператор, используя механический захват. Захват обжимает канат, который движется в специальном углублении под поверхностью. Для того, чтобы остановить вагон, оператору достаточно отпустить захват. Канат при этом безостановочно продолжает движение.

Наиболее распространен тип фуникулёра с двумя немоторными вагонами. Они жёстко соединены канатом, перекинутым через шкив. Сам шкив и двигатель, вращающий его, также расположены на верхней станции фуникулёра. Двигатель приводит в движение уложенный между опорными рельсами канат, на концах которого и закреплены вагоны. Таким образом, они всегда движутся и останавливаются одновременно, а разъезжаются ровно посередине линии. Такая схема наиболее экономична: энергия тратится не на подъём и спуск вагонов, а фактически на перемещение разницы в весе двух по-разному загруженных пассажирами вагонов, а также на преодоление силы трения и торможение. Стоит отметить, что движение каната, перемещающего вагоны, реверсивное. Его направление меняется всякий раз, когда вагон или вагоны достигают конца линии.

Если двухвагонная канатная дорога имеет лишь одну пару рельсов, то посередине маршрута делается двухколейный участок, чтобы встречные вагоны могли разойтись. Вагоны на таких дорогах имеют разные колеса на противоположных сторонах. На колесах левой стороны имеется обод с двойным гребнем, а правой стороны - гладкий обод. При приближении к разъезду колеса с двойным гребнем заставляют вагон всегда переходить на левую колею.


Если на канатной дороге лопается канат или ослабляется его натяжение, то автоматически срабатывает пружина, сдавливающая рельс клиньями с обеих сторон. Это в случае аварии предотвращает возможность неуправляемого скатывания вагона с горы.


Трассы фуникулёров обычно делаются достаточно короткими — как правило несколько сотен метров — с крутым уклоном, достигающим 35 градусов. Уклон канатной дороги обычно постоянен, но иногда незначительно меняется на разных участках. Вагоны фуникулёра проектируются индивидуально под каждый маршрут, с учётом его крутизны. При этом линии фуникулёра никогда не образуют сети, не разветвляются и не пересекаются.