Как это работает. Пневмопочта.

Одной из технических достопримечательностей старого Нью-Йорка (а также Бостона, Филадельфии, Чикаго и Сент-Луиса) была развитая система пневмопочты. Она обеспечивала доставку корреспонденции и небольших посылок со скоростью до 30 миль в час.

Сто лет назад по трубам под мостовыми Манхэттена со скоростью 35 миль в час летели капсулы с почтой – так работала система Mailpipe – нью-йоркская пневматическая почта, которая оперативно доставляла корреспонденцию в почтовые отделения в любое время, в любую погоду, минуя дорожные пробки.

Около 27 миль стальных труб были проложены под землёй от Бэттери-Парк до Гарлема и обратно через Таймс-сквер, вокзал Гранд-сентрал и Главпочтамт. Восьмидюймовые трубы были проложены на глубине 1-3 метров в две нитки – одна для передачи, другая для приёма.

В центральном отделении почта сортировалась, штемпелевалась, укладывалась в цилиндрические контейнеры-капсулы и отправлялась в трубу.

Компрессор нагнетал в трубу воздух, который и гнал капсулу до пункта назначения. Тот путь, который по поверхности занимал сорок минут, контейнер Mailpipe пролетал за семь. Каждая капсула вмещала до 600 писем, общая масса доставленных по городу почтовых отправлений доходила до 3 тонн в сутки.

Вспоминает Натан Халперн, ветеран почтовой службы: «Я ещё помню те контейнеры, которые выскакивали из труб. Они прибывали примерно раз в минуту и были слегка тёплыми, в смазке»

Не все отправления пользовались такой привилегией – в первую очередь под землёй путешествовали письма первого класса, остальные могли отправить по старинке – конным фургоном.

Строительство нью-йоркской Mailpipe началось в конце 1890-х годов, в 1898-м она была введена в строй. Главный почтмейстер США Чарльз Эмори Смит предсказывал тогда, что в один прекрасный день он оснастит пневмопочтой каждую квартиру. Энтузиазм был так велик, что на рубеже XIX-XX веков было даже несколько предложений по прокладке труб пневмопочты между Америкой и Европой.

Погубил пневмопочту автомобиль, а прикончили светофоры. Автофургон оказался чуть медленнее капсулы, но вмещал куда больше писем и был много дешевле в эксплуатации. Выявились и другие недостатки Mailpipe – например, если почтовое отделение переезжало, то приходилось вскрывать мостовую и перекладывать трубы заново

Тем не менее, в Нью-Йорке система продержалась довольно долго (в правой части снимка приёмное устройство пневмопочты)

Строительство Нью-Йоркской системы трубопроводной почты началось в начале 1890-х годов и завершилось в 1898 г. Только на Манхэттене протяженность ее трубопроводов достигала около 27 миль, охватывая район от Бэттери-Парка до Гарлема. Стоимость системы достигла 4 миллионов долларов, основным подрядчиком была компания Tubular Dispatch Company, которая построила подобную систему в Филадельфии (послужившую «прототипом» для Нью-Йоркской) еще в 1893 году.

На Манхэттене система проходила также через Таймс-Сквер, железнодорожный вокзал Грэнд-Сентрал Терминал и главный офис Почтовой Службы вблизи Пенсильванского вокзала (Penn Station). От здания Мэрии (City Hall station) трубопроводы тянулись дальше через Бруклинский мост в главпочтамт Бруклина, на другом берегу Ист-Ривер.

Система обеспечивала доставку почты более быструю, чем почтовые кареты и первые автомобили. Ее преимущества становились особенно очевидны в суровые снежные зимы с заносами, как в 1914 г. – когда движение на улицах останавливалось, бизнес на Манхэттене мог продолжать работать бесперебойно.
Капсулы с почтой и посылками, похожие внешне на тяжелые артиллерийские снаряды, длиной до 2 футов (61 см), скользили под землей по 8-дюймовым трубопроводам под давлением сжатого воздуха, независимо от пробок на улицах и погодных условий, с интервалами примерно в минуту.

Трубопроводы обычно проходили в 2 параллельные линии (для пересылки «туда и обратно») на глубине от 4 до 12 футов под землей, кое-где они использовали существующие туннели Нью-Йоркской подземки – проходя в них параллельно железнодорожным линиям. Сеть труб быстро расширилась, достигнув в крупных городах Восточного побережья 56 миль – со средней интенсивностью работы 200 тысяч писем в час на линию. Такую же систему стала использовать и компания Western Union, соединив таким образом свой центральный офис с отделениями.

Разумеется, такая громадная и сложная пневмосистема требовала достаточно сложной инфраструктуры (компрессорных станций и другого оборудования) и качественного обслуживания, и соответственно – высоких затрат (до 17 тыс долларов в год на милю!). Для регулярной смазки в систему периодически запускались специальные «смазывающие» перфорированные капсулы, заполненные маслом, которое постепенно вытекало из них в процессе движения.

На каждую почтовую капсулу наносилась маркировка, обеспечивающая правильную доставку. Обычная почта доставлялась системой в течение не более 3 часов, «приоритетная» - одного часа. Репутация и надежность системы были исключительно высоки – настолько, что в первые годы 20 века вполне серьезно обсуждалась идея прокладки подобной системы по дну Атлантики, подобно трансатлантическому кабелю, чтобы соединить США с Европой.

Однако развитие автомобилизма и автопромышленности очень скоро нанесло системе пневмопочты смертельный удар. Уже у 1918 году стремительная автомобилизация страны (и почтовой службы) привела к тому, что эксплуатация системы в некоторых городах стала невыгодной.
К тому же если, например, почтамт или станция системы в процессе развития города должны были переехать, это означало необходимость раскопать улицы, аккуратно демонтировать всю систему и вновь аккуратно смонтировать ее на новом месте (опять-таки с земляными работами и всеми соответствующими расходами и неудобствами).

В Нью-Йорке, с его высокой плотностью населения и бизнесов, система имела большую востребованность и соответственно продержалась дольше – ее эксплуатация продолжалась до 1 декабря 1953 года.

Но идея не умерла!

Evacuated Tube Transport – технология перемещения по вакуумной трубе (ETT) – новая разновидность системы транспортировки — безопасная, невероятно быстрая и энергосберегающая

Представьте две трубы под землей или над землей, идущие в двух направлениях. В этих трубах нет воздуха, значит нет сопротивления. Пассажирские кабины, похожие на кабины в самолете (рассчитанные на 2-8 человек), перемещаются по трубе на тонких стальных колесах или на магнитной подвеске (маглев) практически без трения. Значительная часть энергии, используемой, чтобы разогнать капсулу, возвращается в сеть, когда капсула начинает «торможение», так как это осуществляется с помощью обычного электрического двигателя/генератора.

Благодаря эффективности ETT, транспортировка будет довольно дешевой, менее четверти от средней платы за проезд обычным способом, включая авиапутешествия. Если продолжить сравнивать ETT с самолетом, стоит упомянуть о безопасности – автоматизированный вакуумный поезд фактически исключает возможности столкновения. Кроме того, ETT работает независимо от погодных условий.

ETT имеет преимущества с точки зрения экологии. Строительство ETT приносит на 95% меньше вреда окружающей среде, чем строительство шоссе, так как при этом используется значительно меньше ресурсов. За один километр вакуумный поезд, по расчетам, выбрасывает от 0% до 2% от парниковых газов, которые выходят с выхлопами автомобилей и самолетов. Вакуумный поезд никак не повредит флоре или фауне, так как трубы не будут ощутимо пересекаться с природой – перерезать леса, блокировать естественные водохранилища, препятствовать свободной миграции животных и т. д. Система ETT долговечна, таким образом, требуется минимальное обслуживание, и, следовательно, производственные отходы также малы. ETT может использовать возобновляемые, не загрязняющие окружающую среду источники энергии – солнечные, ветряные или гидроэлектрические.

Поездка на ETT будет похожа на приятное путешествие в очень тихом самолете. В зависимости от преодолеваемого расстояния, скорость ETT может достигать 600 км/ч для междугородних поездок, если речь идет о международном путешествии, скорость может развиваться до 6500 км/ч, что позволило бы добраться из Вашингтона в Пекин за 2 часа. Не понадобится часами стоять в огромном аэропорте, терминалы будут представлять собой аккуратные маленькие станции.

Инженеры предлагают строительство маленькой тестовой системы ETT для перевозки документов, а затем можно приступить к разработке системы для транспортировки людей. Строительство подобной испытательной системы в пределах пары километров в длину заняло бы приблизительно 6 месяцев и стоило бы меньше миллиона долларов.

Специалисты говорят, что стоимость ETT может составить приблизительно 50% от стоимости четырехполосной автомагистрали, а стоимость обслуживания труб составит менее 20%. Вместимость ETT превысит вместимость автомагистрали на 8 полос в каждом направлении. Вакуумный поезд будет поглощать 0,2% энергии, которая затрачивается на обеспечение работы автомобилей и самолетов.

Так же как поезда и самолеты, ETT будут грузовыми и пассажирскими.

После того как система будет окончательно разработана и испытана, строительство быстро распространится по всему миру. Так как система рациональна в использовании энергии и материалов, путешествие будет иметь низкую стоимость, и значит будет популярно. В конечном счете, все в мире смогут использовать технологию.

В 1900 году менее одного процента всех людей в мире имели возможность увидеть автомобиль. К 1935 году девяносто девять процентов средств передвижения в пределах городов стали составлять автомобили. Сегодня люди более привычны к изменениям в области технологий. Вполне возможно, что все мы сможем наслаждаться дешевым кругосветным путешествием меньше чем через 10 лет.

Высока вероятность того, что первая вакуумная дорога будет построена в Китае. Дэрил Остер, владелец компании ET3.com, которая занимается проектированием систем скоростного сообщения, уже давно сотрудничает с учеными из Китая. Остер продает лицензии, стоимостью в 100 долларов, которые позволяют использовать его интеллектуальную собственность. Эта система, по мнению автора, привлечет всех заинтересованных и позволит быстрее осуществить разработку вакуумного поезда..

Источники: Вики, www.km.ru engineering-ru

Схема работы пневмопочты для сортировки телеграфных сообщений в здании Центрального телеграфа в Москве

Кстати, занимательный факт:

В 1922-м году Нильс Бор, один из величайших учёных в истории человечества, получил Нобелевскую премию за исследования структуры атомов и ранние работы в квантовой механике. Бор был датчанином, и его соотечественники были так рады и горды его достижениями, что буквально завалили учёного подарками. Но самый оригинальный из них преподнесла пивоварня Carlsberg.

Пивовары подарили Бору дом на небольшом участке неподалёку от своего заводика. Особенностью этого дома был трубопровод, соединённый с пивоварней — по нему в дом в режиме 24/7 поставлялось пиво, бесплатно, неограниченно и до конца жизни учёного. Бор из скромности отказывался от многих подарков своих соотечественников, но перед заманчивой перспективой бесплатного пива не устоял.