Бесконечный поезд, кружащий по планете, который никогда не останавливается

Чтобы путешествовать быстро, на моей землеподобной планете будет специальный поезд, который будет вращаться вокруг нее (ось «гусениц» совпадает с осью вращения планеты).

Особенность этого поезда в том, что он никогда не останавливается и не кончается, нет ни первого, ни последнего вагона, все они соединены в круг.

Более того, это фактически несколько поездов, идущих параллельно друг другу. Первый едет со скоростью 5 км/ч, такой, что на него может попасть любой здоровый человек. Затем второй поезд едет со скоростью 10 км/ч, и они достаточно близко, так что можно без труда перешагнуть с одного на другой. Следующий едет со скоростью 15 км/ч, следующий со скоростью 20 км/ч и т. д.

Я думаю, около 200 поездов должно быть достаточно, чтобы обеспечить быстрое перемещение по планете. Конечно, есть вопрос о поездке на трассу и обратно. Что касается «другой стороны путей», нам просто нужен второй набор все более и более медленных поездов.

Проблемы с этой концепцией:

  • Безопасность пассажиров. Если все поезда функционируют идеально, то нам просто нужна система безопасности, чтобы никто не мог упасть или пораниться, перешагивая между поездами. При разнице скоростей в 5 км/ч даже при наличии внутренних стен или опорных балок все равно должно быть достаточно безопасно. С другой стороны, если произойдет какая-то неисправность, инерция может убить всех в быстро движущихся поездах.

  • Длительное время работы поезда. Чтобы избавиться от трения, мы могли бы использовать магнитные дорожки (или даже туннели), но это потребует много энергии. С другой стороны, можно ли использовать центробежную силу скорых поездов для поддержки всей конструкции? С какой скоростью они должны двигаться в этом случае (мы можем сделать внутренние вагоны тяжелее внешних)?

  • Какие еще проблемы могут возникнуть? Взаимодействие с магнитным полем планеты, токами сопротивления воздуха и т.д.?

  • Возможные средства постройки поезда: материалы (может быть, углеродное волокно, как космические лифты?), энергия, инфраструктура?

(!) Важный! Единственное, от чего я отказываюсь, — это строительство гусениц. Допустим, нам как-то удалось это сделать, несмотря на горы, водоемы и т. д. Может быть, и под поверхностью, но дальше не буду.


Я надеюсь, что вопрос не слишком широк, я также приму частичный ответ. Наверное, единственный вопрос: как сделать это средство передвижения осуществимым?

Я хочу сделать это достаточно правдоподобным, чтобы можно было начать настоящее веселье о социальных последствиях. Вы можете себе представить работу проводником в этом поезде?

Эм. Итак, если я правильно понял вашу концепцию, то мне нужно будет сделать следующее, чтобы добраться из Нью-Йорка в Берлин: каким-то образом пробраться на 4500 километров на юг к экватору, запрыгнуть на экваториальный поезд из Америки в Африку, а затем еще 5500 километров на север, чтобы снова добраться до Берлина (по пути я пересекаю Средиземное море). Как это может облегчить мои путешествия, если расстояние от Нью-Йорка до Берлина всего около 6300 км?
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .
@subrunner - вопрос указывает на «землеподобную планету», а не на саму Землю - возможно, все основные населенные пункты находятся недалеко от экватора.
Концепция напоминает мне конвейеры в The Caves of Steel. Однако они не вращаются вокруг всей планеты.
Моей первой реакцией был город-терминатор из «2312» Кима Стэнли Робинсона, город на рельсах, постоянно движущихся по экватору Меркурия, подгоняемый расширением и сжатием под действием солнца. Проверьте это. В любом случае , возвращаясь к вашей идее, меня больше всего поразило то, что в конце концов вы получите классы - не только традиционные 1-е, 2-е, 3-е место в поездах, но также «быстрых» людей и «медленных» людей, которые видят жизнь. по-разному в зависимости от того, как часто они уходят и как выглядит мир, когда они проносятся мимо. Выбрасывание за борт могло быть суровым наказанием для правонарушителей в «более быстрых» классах.
Это также то, что было описано в ранних выпусках Perry Rhodan. Затем редакторы начали игнорировать эту идею, поскольку она не совместима с тем, что они называли «фактором бабушки»: как пожилой человек сможет использовать такой вид транспорта? Перестроиться для нее было бы невозможно.
Пожилым людям может помочь система, похожая на кресельный подъемник, которая доставляет их из поезда в поезд с целыми сиденьями. На самом деле, я думаю, что эта система будет безопаснее для всех в целом.
Хайнлайн написал об этом рассказ, верно?
История @SamWeaver Хайнлайна называлась «Дороги должны катиться» и показывала движущиеся тротуары (то есть параллельные конвейерные ленты), по которым вы переходите от одного к другому.
Ваш поезд не подходит для инвалидных колясок.
@Muuski, это очень хороший момент. Мне нужно что-то придумать, может быть, раздвижные пандусы?

Ответы (13)

В то время как прыгать в один движущийся поезд кажется разумным для здорового молодого человека, прыгать в две сотни кажется немного чрезмерным и опасным...

Также я полагаю, что большинство людей, отправляющихся в дальнюю поездку, будут брать с собой багаж. Я уверен, что мог бы беспрепятственно добежать до медленно движущегося поезда, но немного менее уверен в том, чтобы сделать это с чемоданом в каждой руке. И я бы даже не рассматривал его для семейного отдыха с похитителями крошек.

Кроме того, вам необходимо учитывать затраты на топливо/энергию, связанные с поддержанием в постоянном движении 200 поездов, не говоря уже о том, что каждый поезд полностью окружает планету. Это ужасно огромные инвестиции только для перевозки пассажиров. Вы не могли реально перемещать грузы с одного поезда на другой.

Помимо затрат на топливо, у вас возникнут довольно серьезные проблемы с техническим обслуживанием... Поезда будут охватывать весь путь, поэтому ремонт любого участка пути означает отключение всей системы и удаление нескольких вагонов еще до начала ремонта. . Точно так же ремонт и техническое обслуживание отдельных поездов означало бы отключение по крайней мере большей части системы.

Дальше самый худший сценарий...

Если какой-нибудь из поездов сойдет с рельсов, вы увидите очень, очень, очень уродливый эффект домино. Ваши поезда должны были бы двигаться очень близко друг к другу, чтобы пассажиры могли прыгать между ними... Представьте, что кто-то бросает свой багаж на рельсы, совершая прыжок. Кейс из твердого металла проскальзывает под колесо... Автомобиль опрокидывается ровно настолько, чтобы столкнуться со следующим более быстрым поездом, который, в свою очередь, натыкается на следующий, и так далее... Эта крошечная рябь может и, скорее всего, перерастет в цунами скрежета. скручивание металла.

См.: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Derailment .


Мне нравится идея бесконечного поезда, который движется по планете и никогда не останавливается , поэтому я придумал альтернативную систему. Вместо того, чтобы иметь 200 кругосветных поездов, вы можете попробовать 1 с несколькими «фидерными» поездами.

По сути, у вас есть основная линия (красная), которая движется с достаточно высокой и постоянной скоростью. Затем у вас есть вторичные или подающие поезда (синие), например:

введите описание изображения здесь

Ваша красная линия никогда не останавливается, но ваши синие линии более или менее ведут себя как обычные поезда. Синие линии делают регулярные остановки на станциях, загружают пассажиров и грузы, а затем ускоряются, чтобы соответствовать скорости красной линии на несколько миль, что позволяет выполнять процедуру «жесткой стыковки» между двумя движущимися поездами, по которым проходят пассажиры и грузы. между двумя поездами.

Такая система могла бы свести к минимуму некоторые из вышеупомянутых проблем безопасности и потребовала бы значительно меньше энергии.

Поезда не должны иметь видимых зазоров между собой - они могут быть закрыты с одной стороны приподнятым краем (без трения). Так что ни багажа, ни людей, падающих на рельсы. Сход с рельсов для магнитных/центробежных поездов должен быть маловероятным. Техническое обслуживание является проблемой, но я готов в некоторой степени справиться с ней.
Кроме того, зачем людям прыгать между поездами, не имея времени на отдых? Они могли часами ездить на более медленных поездах, а потом ехать дальше. И багаж могут доставить кондукторы (которые могут быть роботами)
Обломки @Yuriy S на трассе — лишь одна из нескольких возможных причин схода с рельсов.
@YuriyS Я добавил возможное решение, которое может сделать систему немного более практичной.
Этот вспомогательный/основной поезд также устраняет некоторые проблемы с гонщиками-инвалидами, которые буквально не могут «прыгать». А учитывая, что в вашем кругу меньше поездов, он будет потреблять меньше недвижимости по ширине.
Проблема с настройкой фидерного поезда заключается в том, что если вы можете разогнать фидерный поезд до нужной скорости, почему бы просто не перевести его на длинный путь, а затем сойти, когда он доберется до места назначения? Это избавляет от необходимости в постоянно движущемся поезде и передаточном механизме (который, вероятно, является самой рискованной частью системы). Но как только вы уберете эту часть, у вас останется обычная система поездов, которая работает так же, как и в реальной жизни (есть причина, по которой мы используем систему, которую используем)
Вам нужны два полноскоростных осмотрительных комплекта рельсов и поездов, чтобы вы могли отключить один для ремонта, не теряя при этом функциональности. В-третьих, если вы хотите также защититься от непредвиденных обстоятельств во время ремонта. Плановое техническое обслуживание разрешено только на одном пути и поезде одновременно, при этом один простаивает, а другой используется.
@KevinWells: фидерный поезд мог бы быть намного меньше и легче (и, следовательно, легче ускоряться и замедляться). Помню, я видел такой дизайн на Дискавери, хотя я думаю, что речь шла о подземном вакуумном поезде, который должен был пройти через Европу (и, возможно, под океаном, в Северную Америку) или что-то в этом роде. Подающий поезд будет прикреплен к верхней части «основного» поезда.
@KevinWells До боли правда, но не так весело.
Не возникнет ли проблемы со столкновением более быстрых поездов с более медленными, так как, очевидно, есть разница в скорости.
@YuriyS: (1) Между поездами не обязательно должны быть видимые промежутки - возможно, вам следует объяснить, как у вас есть транспортные средства, соприкасающиеся друг с другом, с ненулевой относительной скоростью, без трения. (2) [Люди] могли бы [провести] часы в более медленных поездах — если они готовы провести часы в поезде со скоростью 5 км/ч, то сколько прыжков они смогут сделать, прежде чем им нужно будет начать «прыгать» в поезде? другое направление?
@KevinWells: Почему бы просто не перевести подвозной поезд на длинный путь, а затем сойти, когда он доберется до места назначения? Какой пункт назначения? Суть системы, окружающей земной шар, заключается в экономии на масштабе. Если человек  А хочет пройти от станции 101 до станции 142, а человек  Б хочет перейти от станции 102 до станции 143, они оба хотят иметь возможность сделать это с двумя пересадками, а не с 40 промежуточными остановками.    (Конечно, я считаю, что у схемы ОП есть большие проблемы, но именно поэтому предложение @ apaul34208 таково.)
Я думаю, что «расстыковка» жесткого дока может привести к краху системы. Неспособность расстыковаться будет катастрофой, и если кто-то каким-то образом «застрянет» между кормушкой и магистралью (защемит палец, ...), вы все перережете или остановите всю систему поезда?
Просто добавлю мои два пенса, эта идея уже обсуждалась в реальном мире: dezeen.com/2011/06/22/moving-platforms-by-priestmangoode идея состоит в том, чтобы местные городские железнодорожные сети могли перевозить пассажиров . на более быстрые общенациональные сети.
@MatthieuM Решением может быть модуль «воздушного шлюза» - если вы застряли в первой двери, он останется прикрепленным к фидерному поезду, как обычно. Если вы застряли во второй двери, она отсоединяется от питающего поезда и остается прикрепленной к основному поезду до тех пор, пока проблема не будет решена. В том, надеюсь, невероятно редком случае, когда люди застревают в обеих дверях, кто-либо еще внутри хватается за ручки на стенах сбоку от фидерного поезда, и он раскалывается посередине.
@Random832: Умно. Сделайте это SAS (то есть обе двери НИКОГДА не открываются одновременно), и это решит проблему блокировки обеих дверей... или, на самом деле, просто заставьте это работать таким образом. Думайте об этом как об «обменной капсуле». Желающие сойти на берег заходят в капсулу. По прибытии в зону питания поезд выгружает полную капсулу желающих высадиться и загружает полную капсулу желающих совершить посадку. Таким образом, у вас всегда будет достаточно времени, чтобы сесть/выйти из капсулы, а обмен в «кормовой зоне» может быть очень быстрым и не беспокоиться о стариках, чемоданах и т. д.
@Peregrine Rook - решение состоит в том, чтобы сделать поезда намного меньше, чтобы в них помещалась только горстка людей, которые все хотят отправиться в одно и то же место. Конечно, большая проблема заключается в том, что это зависит от способности обычных людей сливаться между потоками трафика.

Подобная концепция упоминалась в других ответах, но один из способов сделать такой поезд жизнеспособным - это иметь капсулы на станциях, которые «стыкуются» с основным поездом, а не со многими поездами, движущимися с разной скоростью. Будет период ускорения, после которого капсула прочно зафиксируется.

Вот пример, когда капсула пристыковывается к верху поезда на каждой станции .

GIF-версия

Затем пассажиры спускались из капсулы, чтобы сесть в поезд. Затем модуль разблокируется и замедляется до нуля, как только он подходит к следующей станции.

В то время как капсула в анимации показана на рельсах, это вполне может быть транспортное средство другого типа. Одним из примеров может быть автономный дрон, который выполняет примерно то же движение, что и капсула на рельсах, но зависает немного над поездом без задействования второго набора рельсов. Это упростило бы систему физически и воспользовалось бы современными достижениями в области вычислительной техники.

Основная концепция здесь заключается в том, что вы хотите разогнать небольшую массу, чтобы она встретилась с поездом большой массы с постоянной скоростью из соображений энергоэффективности.

Использование третьего измерения действительно значительно упрощает предыдущее решение!
Мне кажется, милая анимация сильно преувеличивает правдоподобие этого. Небольшие упущенные детали, такие как тот факт, что поезда на самом деле не состоят из одной прямой, соединенной секции, на самом деле создали бы огромные проблемы.
@JackAidley, мы уже используем гипотетическую технологию в этом ответе, проблему с одним телом, вероятно, будет довольно легко решить.
@DonyorM: Это всего лишь одна из множества проблем, связанных с этой идеей. Это милая анимация, но не думайте, что она представляет что-то действительно правдоподобное.
@JackAidley Спасибо за отзыв. Я обновил свой ответ, включив в него возможность использования автономных дронов для модуля, чтобы избежать проблемы со вторым набором рельсов и длинным участком поезда, который идеально прямой.
Я не думаю, что это полностью из области правдоподобия. Вдоль поезда можно было разместить какие-то специальные вагоны с системой магнитной подвески наверху для взаимодействия с капсулами, а капсулы могли ускоряться вдоль платформы перед тем, как их опустить на поезд. Это гораздо разумнее, чем ожидать, что люди будут прыгать из одной машины в другую в течение узкого промежутка времени, и любая ошибка приведет к катастрофе. Тем не менее, вероятность катастрофы, похоже, остается высокой. Нужен какой-то механизм аварийного катапультирования.
Какая ужасающая концепция, вопрос терпимости в дюймах, определяющий разницу между грациозным скольжением на вершине или уничтожением мчащегося поезда.
Очень, очень длинные поезда. Угольные поезда?
@DasBeasto Вам когда-нибудь приходило в голову, что разница между выживанием и катастрофой на обычной железной дороге сегодня заключается в допуске в несколько миллиметров в ширине колеи рельсов. Для инженера-железнодорожника допуски в дюймах смехотворны. Вертикальная ошибка могла компенсироваться небольшой рампой запуска/подхвата в механизме наверху поезда.

Обслуживание гусениц: с этим на самом деле легко справиться. Все застряли на том, что такое поезд: два колеса на двух рельсах. Давайте сделаем другой поезд: Четыре колеса на четырех рельсах.

Теперь ремонтные бригады могут пройти снизу и снять (осторожно!) любую секцию рельса и заменить ее. Точно так же бригада в поезде может открыть панель и снять любое колесо. При достаточно модульной конструкции каждая движущаяся деталь может быть заменена во время движения поезда.

Это сводит проблему к борьбе с коррозией и усталостью металла в раме детали поезда. Чтобы решить эту проблему, у вас есть несколько специальных вагонов, которые забирают целый вагон, поднимают его с пути для капитального ремонта или даже полной замены, а затем опускают и продвигают к следующему вагону.

Безопасность при переходе к следующему вагону: Давайте поставим еще несколько колес на поезд — на этот раз сбоку. Помимо земли каждая машина едет «по» своим соседям. Это сделано исключительно для того, чтобы сохранить очень точное расстояние по сравнению с этим соседом - зазор между автомобилями составляет небольшую долю дюйма. Обратите внимание, что вам нужно будет иметь возможность теплового расширения в другом месте автомобиля, иначе все это станет захватывающей катастрофой, если оно нагреется.

5 км/ч — это достаточно небольшая разница, чтобы у здорового взрослого человека не было проблем с пересечением границы. Навигация должна быть не сложнее, чем современные слайды. Однако это было бы большой проблемой для молодых, пожилых и немощных или инвалидов. Вы бы заставили очень много людей сесть в инвалидные коляски с электроприводом, которые в противном случае были бы вполне способны передвигаться самостоятельно.

Кроме того, для того, чтобы что-то подобное было терпимым, потребуется невероятно мирный мир. Представьте, насколько разрушительной была бы бомба посреди всего происходящего.

Мне также трудно представить объем трафика, при котором система такого рода имела бы смысл. За счет стоимости такой системы вы могли бы построить огромное количество станций в соответствии с тем, что предложил ( jrcraton ), за исключением нескольких путей, движущихся с разной скоростью. (На более быстрых трассах станции будут располагаться дальше друг от друга. (На вашей трассе со скоростью 1000 км/ч минимальное расстояние между станциями составляет 10 км, если предположить, что система с разными капсулами ускоряется и замедляется. Я рассчитываю на ускорение в половину g.)

Если вам не нравится его система катания в капсуле, описанная выше, просто используйте отдельные вагоны с электроприводом. Вагон разгоняется на параллельном пути, когда он движется достаточно быстро, он переключается и соединяется с головой поезда. Хвостовой вагон опускается и замедляется до следующей станции. (Два пути означают расстояние в 20 км для поезда со скоростью 1000 км/ч.) Это действительно требует, чтобы пассажиры перемещались в поезде, хотя им не нужно двигаться так быстро — каждый вагон имел бы большую электронную табло, показывающую, куда он направляется, если бы твоя машина в поезде, ты садишься туда. Если это не так, вы должны продолжать идти вперед со скоростью одного вагона в минуту. (Что предполагает, что будут медленные поезда — расстояние между станциями будет больше, чем обычно, меньший наддув и меньшая скорость ходьбы, необходимая для того, чтобы опережать отбрасывающий хвост.)

Я придумал лучший способ построить поезда:

Постройте два типа вагонов. Одна машина для посадки и высадки, другая для путешествий. Вы садитесь в вагон поезда, он разгоняется до скорости целевого поезда и становится перед ним, где он соединяется с поездом. Основные пути движения имеют 4 рельса, а не два, посадочный вагон едет по двум внутренним рельсам. Два внешних рельса удерживают еще один вагон, который всегда движется со скоростью и окружает посадочный вагон. Посадочные вагоны слегка двигаютсямедленнее, чем постоянные, поэтому они медленно скользят назад, скорость будет примерно равна одной длине автомобиля в минуту. Как только посадочный вагон окажется внутри основного вагона, вы можете подойти к нему. В основных вагонах есть туалеты и, возможно, несколько магазинов. У каждой посадочной машины есть табличка, указывающая, куда она отправится, когда отсоединится, когда появится ваша цель, вы садитесь в эту машину.

Основные поезда будут двигаться с разной скоростью, расположение путей чередуется между двумя железнодорожными путями для посадочных вагонов и четырьмя железнодорожными путями основных линий. Поезд с самой высокой скоростью, вероятно, будет доступен только для посадки в вагоны, переключающиеся с поезда с более низкой скоростью.

Обычный легкорельсовый транспорт достигает предела пропускной способности в зависимости от того, как долго поезд должен находиться на станции для погрузки и разгрузки. Эта система, однако, может поддерживать огромное количество поездов на пути, хотя любая конкретная станция по-прежнему будет иметь ограничение пропускной способности (хотя и намного выше, чем для обычной конструкции), а необходимость обеспечения частых станций не устанавливает ограничения скорости. на общий транзит.

Я думаю, что четыре поезда были бы практическим пределом: 20 км/ч, 80 км/ч, 320 км/ч и все, что инженеры могут делать, не вызывая проблем с машинами.

У современных траволаторов есть два важных отличия: во-первых, они двигаются медленнее (ниже скорости ходьбы, около 3 км/ч, за исключением нескольких высокоскоростных траволаторов, которые имеют специальные зоны ускорения/замедления), а во-вторых, человек встречается в соответствии с направлением движения. Прыжок боком на платформу, движущуюся со скоростью 5 км/ч, в целом более труден, и вполне вероятно, что даже здоровые взрослые не смогут делать это с разумной частотой; большая часть населения, не подпадающая под категорию «здоровый взрослый», будет иметь в целом больше проблем.

С 200 поездами и разницей в скорости между ними в 5 км/ч самый быстрый поезд движется со скоростью всего 1000 км/ч. Это чуть быстрее пассажирского самолета, который развивает скорость около 870 км/ч, что не стоит значительных усилий и неудобств.

Вам понадобится система блокировки, в которой люди, путешествующие с поезда на поезд, будут заходить в капсулу.

После того, как за вами закроются двери, поезд, в котором находятся ваши пассажиры, пошлет сигнал на модуль в поезде назначения, чтобы соответствующий модуль был расширен до текущего поезда, как только два модуля выровняются, исходный модуль будет извлечен из источника. поезд ближе к поезду назначения. Когда пассажиры отправлялись из капсулы в поезд назначения, двери закрывались за ними, а капсулы выдвигались обратно и возвращали капсулу обратно в исходный поезд.

У каждого поезда со стороны источника могут быть пути и промежутки, чтобы можно было перемещать контейнеры.

Эта система обеспечит полную безопасность при пересадке с поезда на поезд, так как это сможет сделать даже человек в инвалидной коляске.

Независимо от того, какую систему вы используете, обслуживание необходимо. Техническое обслуживание можно разделить на две категории: техническое обслуживание автомобилей и трасс. Идея Аполя о том, чтобы иметь отдельный поезд, согласующий скорость, только для посадки, значительно упрощает техническое обслуживание. Система сотен параллельных поездов означает, что внутренние поезда и пути полностью недоступны.

Если у вас есть фидерный поезд для посадки пассажиров, почему бы фидерным поездам не поменять местами целые вагоны? Один или несколько вагонов поезда сходят с пути и одновременно заменяются новыми вагонами с новыми пассажирами и новым грузом. Это позволяет снимать автомобили для технического обслуживания.

Это создает некоторые инженерные проблемы, такие как катастрофический сход с рельсов, но вы выяснили глобальную систему поездов. Я предполагаю, что ваши инженеры справятся с этой задачей.

Чтобы упростить инженерные задачи, сделайте поезд способным пропускать вагоны. В обычном поезде удаление одного вагона во время движения поезда отключает весь состав. У этого поезда есть рычажный механизм наверху, который остается, когда вагон убирается. Эта связь перекрывает зазор, когда вагон поезда удаляется, и передает силу натяжения, которую мог бы нести отсутствующий вагон. Поезд должен быть в состоянии функционировать, даже если часть его вагонов отсутствует.

Для того, чтобы поддерживать пути, есть два набора параллельных путей, и поезд можно переключать с одного набора на другой набор.

Что касается технического обслуживания... что, если поезд состоит из "достаточно длинных" вагонов, чтобы они могли вместить щель в рельсе? Чтобы можно было снизу снять часть рельсов и заменить их поездом, идущим на полной скорости сверху? Сделал бы сумасшедшие образы.

Предположим, нам каким-то образом удалось сделать что-то подобное. Самый быстрый поезд будет двигаться со скоростью 1000 км/ч (200*5). Чтобы сойти с поезда, нужно снова пересечь все 200 поездов. Кроме того, при опоздании на пересадку (особенно если он едет на одном из самых быстрых поездов) человек опоздает на свою станцию ​​и к моменту прибытия на самую медленную станцию ​​уже уйдет далеко, чтобы сойти с поезд.

Я начал этот пост, предполагая, что идея построить столько вагонов была смешной. Оказывается, это может обрушить мировую экономику, но материал на самом деле есть.


Я отправляю это как ответ вместо комментария просто из-за длины. Все мои цифры взяты из интернета, так что во всем этом есть доля соли. Я не машинист поезда; Я тост-инженер. Ваши поезда могут быть более продвинутыми, чем текущий Amfleet, поэтому они могут быть легче, но давайте посмотрим, что произойдет, если вы построите один кольцевой поезд с использованием современных технологий.

ДАННЫЕ
Вес вагона поезда: 49 , 500 кг сред. ( источник )
Длина вагона поезда: 26.01 м ( источник )
Максимальная скорость вагона поезда: 201 км/ч ( источник )
Экваториальная окружность Земли: 40 , 075.017 км ( источник )
Масса земной коры: 2,6 × 10 22 кг ( источник )
Дельта скорости поезда: 5 км/ч ( источник )
% стали, которая является железом: 90 % мин ( источник )
Годовое производство железа: 1.1 × 10 12 кг ( источник ) (данные за 2012 г.)


РАСЧЕТЫ (Показанные числа округлены для простоты, но в расчетах использовались точные значения, указанные выше.)

Автомобилям необходимо один раз объехать экватор: 4 × 10 7 м 26 м знак равно 1 , 540 , 754

Суммарная масса этих автомобилей: 1 , 540 , 754 × 49 , 500 к грамм знак равно 76 , 267 , 323 , 000 к грамм

Количество дорожек, необходимых для достижения максимальной скорости: 200 к м / час 5 к м / час   с т е п с знак равно 40   т р а с к с , 79   ф о р   м я р р о р е д

Суммарная масса всех вагонов на всех трассах: ( 7.6 × 10 10 к грамм ) × 79 знак равно 6 × 10 12 к грамм

Масса железа в земной коре: ( 2,6 × 10 22 к грамм ) × 5.2 % знак равно 1,356 × 10 21 к грамм

Итак, у нас в 225 миллионов раз больше железа, чем нам нужно. Это хорошо. Учитывая, что часть массы автомобиля состоит из других материалов, таких как ткань, электроника и дерево, у нас фактически есть еще более высокий запас прочности. Однако сколько времени потребуется, чтобы получить столько железа?

По курсу 2012 года потребуется всего 6 × 10 12 к грамм 1.1 × 10 12 к грамм у р знак равно 5,5   у е а р с потреблять все производство железа в мире, чтобы его хватило для вашей системы поездов. Это удивительно разумно, хотя и окажет сильное влияние на экономику. Вы могли бы разумно растянуть проект на десятилетия, так как на его создание уйдет много времени, и это уменьшит воздействие.

Сталь — не лучший материал для такого проекта. Я думал углеродное волокно
Это потребует меньше энергии для питания, но это будет стоить больше. Это также заняло бы больше времени. Производство углеродного волокна в 2016 г. 1,3 × 10 8 кг. Это означает, что в 2012 году мы добыли в 8 000 раз больше железа, чем углеродного волокна, произведенного в 2016 году. Этому производству потребуется огромный импульс, прежде чем оно сможет строить поезда.

Одна из проблем — прорезать двери между поездами, движущимися с разной скоростью.

Возможно, вы захотите полностью избавиться от этих дверей, используя движущиеся дороги из рассказа Хайнлайна, упомянутого Джеффом Зейтлином, но с закрытыми участками для защиты от погоды / ветра. В качестве альтернативы можно было бы иметь крытую центральную часть и открытый «холл» с обеих сторон. Чтобы было еще лучше, сдвиньте часть коридора (или весь коридор целиком, если вы великодушны), чтобы привести его к середине разницы скоростей.

Одна проблема, которую я вижу здесь, и я не помню, чтобы Хайнлайн имел дело с погодой, создаваемой поездами. Поезда будут создавать преобладающие ветры по всему земному шару, которые могут вызывать ураганы с обеих сторон (посмотрите на крупный план полос Юпитера).

Кроме того, если вы не сможете перелезть через этот поезд или под ним, он станет препятствием для путешествия с севера на юг.

Насколько я помню, дороги Хайнлайна (и Азимова) были огорожены.
Давно я их не читал. Тем не менее, можете ли вы представить себе ветер в каком бы туннеле они ни гоняли поезда?
Строительство мостов и/или тоннелей под железнодорожными путями — дело нехитрое.
Да, но это все равно будет препятствием. Вы видите это сейчас с железнодорожными путями, по которым можно проехать. Если вы когда-нибудь слышали термин «плохая сторона трассы», то даже чисто психологический барьер может иметь большое значение.
Я читал версию системы Хайнлайна позже, чем версию Азимова, но, насколько я помню, на некоторых дорожках были разделы, идущие в соответствии с ними, так что потоки воздуха можно было сопоставить со средней скоростью дорожек на этом участке. Постоянный ветер 10 км/ч для участка 0-20 км/ч, ветер 30 км/ч для участка 20-40 и т.д.

Возможно, было бы безопаснее, если бы скорость каждого второго поезда смещалась между скоростями двух поездов по обе стороны от него. Поезд 1: Остановки через 1 минуту, 10 км/ч за 1 минуту. Поезд Поезд 2: Всегда 10 км/ч. Поезд 3: 10 км/ч за одну минуту. Затем 20 км/ч за одну минуту. Поезд 4: Всегда 20 км/ч. ...и так далее. В течение минуты поезда имеют одинаковую скорость, между ними легко пройти. Затем двери закрываются, когда пришло время изменить скорость.

В этом варианте у вас может быть гораздо большая разница между поездами, возможно, будет только два поезда: один, который никогда не останавливается и движется с очень высокой скоростью, и другой, который ускоряется вверх и вниз. Тогда каждому пассажиру нужно только один раз ускориться и один раз замедлиться во время поездки.

Ускорение вверх и вниз значительно увеличивает износ ваших поездов и требует более частого обслуживания.

Какое расстояние между станциями?

Как бы то ни было, пассажир (возможно, пожилой или инвалид) должен иметь возможность сесть в поезд на станции А и выйти на станции Б за меньшее время, чем поезд проходит между А и В. В противном случае он не быть в состоянии добраться до намеченной станции.

Чтобы сократить время в пути, нам нужна скорость не менее 1200 км/ч, а для этого нужны экранированные пути, возможно, под землей. Кроме того, таким образом мы остаемся дозвуковыми.

Пользователь садится в стоящий вагон, и вагон начинает разгоняться со скоростью 1 м/с, что вполне типично для поездов метро — дальше, я думаю, не хочется — и через шесть минут едешь на полной скорости. . За эти шесть минут вы преодолели около шестидесяти километров .

Предположим, что станции находятся в двадцати километрах друг от друга, и вам нужно как минимум три «полосы разгона» для стыковки автомобилей с поездом (лучше сделать их пять или даже шесть). Вам также понадобится столько полос торможения, чтобы автомобили отстыковались от поезда и доехали до станций.

Этого достаточно? Нет.

Как только пользователь окажется в поезде, ему нужно добраться до отстыкованного вагона . Как долго это займет? Это зависит от того, сколько вагонов в поезде. Логично, что машина будет пристыкована рядом с машинами, отстыкованными рядом, поэтому, если вы хотите сделать короткий прыжок, вам просто нужно оставаться в той же машине:

Station  Detach Accelerating Docking Detach   Decel  At station
Abel     A
Baker    B      A
Court    C      B A
Dewey    D      C B         A
Earl     E dock D C         B
Fawn     F      E D         C        A
Green    G      F E         D        B        A
Hall     H      G F         E        C        B A
Ivy      I      H G         F        D        C B    A
Jeans    J      I H         G        E        D C    B
Kell     K      J I         H        F        E D    C

Таким образом, вы садитесь в Абель, состыковываетесь с поездом, когда поезд проезжает мимо Дьюи, позволяете людям, которые не направляются к Айви, сойти, пока Эрл проходит мимо, отсоединяетесь от поезда в Грине, снова пристыковываетесь к Айви. Следующей машиной, отправляющейся из Айви, будет машина Абеля.

Если вы садитесь в Абель и хотите отправиться в Келл, вам нужно выйти из вагона А, пройти мимо вагона В, который сейчас пришвартован, вы доберетесь до вагона С, на котором мигает «ВЪЕЗД ИЗ СУДА — ВЫЕЗД В КЕЛЛЬ», и сядьте. . При скорости 1000 км/ч поезд проезжает каждую станцию ​​каждые 1,2 минуты, так что это (плюс время высадки — еще 1,2 минуты; но мы можем поиграть с этим) — это время, которое вам потребуется, чтобы перейти из одного вагона в другой.

Кроме того, вы можете потратить около шести минут на то, чтобы выйти из машины до того, как она пришвартуется.

Для "метро" стиля передвижения, если не час пик, этого, наверное, достаточно. В противном случае нам нужно обеспечить более длительное время стыковки; но каждые 1,2 минуты мелькает еще одна станция.

Так что, если вы находитесь в Абеле и хотите пойти в Холл, а не в Келл? Вы не можете. Минимум восемь остановок, а Холла семь. Что вам нужно сделать, так это сесть на обратный поезд и доехать до Укромного уголка, восемь остановок по солнцу, легкое путешествие - сесть, встать. Оттуда вы выходите и садитесь на поезд Widdershins до Холла, пятнадцать остановок. Вам нужно «пройти» 15-8 = семь вагонов, ровно столько остановок между Абелем и Холлом.

В основном, когда вы прибываете в поезд, вы попадаете в холл/коридор с дверями, помеченными как «Холл», «Плющ», «Джинсы», «Келл» и так далее. И участок коридора, в котором вы находитесь, начинает темнеть :-) - через четыре цикла он снова загорится, но теперь будет написано "Storn".

Путешествие будет включать в себя либо продвижение вперед на максимальное количество станций, определяемое временем разгона + временем торможения + временем стыковки, либо сидение в холле / коридоре необходимое количество «циклов».

Учитывая все обстоятельства, было бы интересно спроектировать поезд как роскошный торговый центр со спальными местами. Можно побродить по «зоне путешествий» и примерно через 22 часа оказаться на другом конце планеты.

По сути, у вас будет два очень больших туннеля (или трубы, если снаружи), по одному для каждого направления. Каждый туннель разделен на одну «быструю» часть с одной несущей полосой и одну «ускоряющую/тормозящую» часть с несколькими полосами движения. Вагоны выезжают со станции и ускоряются; если все в порядке, они покидают разгонную полосу, сравняв скорость с поездом, и состыковываются с ним. В противном случае они продолжают движение по полосе замедления к следующей станции. На «быстрой» полосе будет следовать ряд поездов-перевозчиков, следующих друг за другом. Чтобы сдать один на техническое обслуживание, вы перестаете принимать к нему вагоны (все отправления задерживаются на один межпоездный период и вагоны прицепляются к поезду-перевозчику, идущему сразу после него), отправляете все вагоны до тех пор, пока он не опустеет, затем отсоединяете его от поезда. линия.

Вы должны сделать трассы невосприимчивыми к наводнениям, землетрясениям и другим авариям и «стихийным бедствиям». С одной непрерывной железнодорожной системой, использующей единственный маршрут... одна такая локальная авария остановила бы всю мировую экономику.

Единственная «круговая» линия была бы более практичной на космической станции или чем-то подобном, где условия окружающей среды полностью регулируются.

Идея стручка, упомянутая в других ответах, должна была бы иметь ускорение pos, чтобы наверстать упущенное, не просто потому, что передача в противном случае неправдоподобна, а потому, что если вы внезапно ускорите человека с 0 относительного движения до 1000 км / ч (или наоборот), они умрут, это так просто, как, что.

Что касается энергоэффективности и тому подобного, вам по-прежнему приходится ускорять каждую капсулу/автомобиль до центрального рельса и обратно... и независимо от того, достигаете ли вы этого последовательно или за один прыжок, общее требуемое ускорение одинаково .

У нас все еще есть проблема с местным транспортом (если только все населенные пункты не расположены вдоль экватора, что, конечно, возможно, климат планеты может потребовать этого и т. д.) Но на такой планете, как Земля, у нас есть несмежные земли. массы, которые вообще не обслуживаются этим методом.

Просто проблемы, да, но, надеюсь, они помогут вам уточнить ваш окончательный ответ.

Возможно, железнодорожная линия представляет собой герметичную систему, достаточно прочную, чтобы выдержать любую мыслимую травму, подземную и самонесущую до такой степени, что землетрясения, сдвигающие целые географические регионы вверх и вниз на метр или около того, не разрушают систему. Туннель представляет собой вакуум, подобный предложению Илона Маска, чтобы снизить затраты энергии на ускорение и торможение автомобилей.

Вакуум также уменьшает коррозию, поэтому вам придется ремонтировать только в нормальных условиях для механической эрозии, а не для ржавчины и тому подобного.

Хотя, конечно, если у вас есть брешь любого размера в охватывающей весь мир вакуумной трубе... ну... последствия будут довольно серьезными.

Используйте конвейерные ленты вместо традиционных поездов

В зависимости от того, каково ваше определение поездов, вы можете рассмотреть другой вариант, который IMO более безопасен.

Каждый поезд на самом деле представляет собой не что иное, как конвейерную ленту с размещенными на ней сиденьями. Нет ни стен, ни крыши. Таким образом, у вас есть большое количество конвейерных лент, движущихся с разной скоростью, каждая шириной около 5-10 метров. Сиденья могут быть намного просторнее, и ваши виды могут даже жить на ремнях, если они не склонны к дорожной болезни :P

Легче перемещать себя и свой багаж по параллельным конвейерным лентам, чем по поездам, у которых есть стены для препятствий. Могут быть предусмотрены поручни, чтобы облегчить сохранение равновесия.

Еще более безопасным (но дорогостоящим) вариантом было бы установить автоматизированные сиденья для инвалидных колясок по краям каждого пояса. Вы просто садитесь на сиденье, нажимаете кнопку, и оно маневрирует на следующей ленте, цепляясь за опоры. Вы встаете со стула и садитесь на обычный стул. Если вы не хотите перекатывать свой багаж, вы можете поместить его в другой ящик, который также совершает автоматический маневр к следующему ремню.

PS Я как раз думал, сидеть на таком ремне будет весело; наблюдая за людьми поблизости, движущимися с разной скоростью.

PS2 Если постоянное электричество для работы лент обходится дорого, можно разделить каждую ленту на части, каждая из которых имеет длину несколько сотен метров или несколько километров и тянется одним двигателем. Двигатели действуют как звенья внутри каждого ремня, как своего рода цепь. В такой установке может быть проще отрегулировать сошедшие с рельсов ремни или заменить старые ремни (в отличие от одного ремня бесконечной длины).