Канатная дорога в Гданьске, построенная Вибе Адамом, 1644 г.
В наши дни мы используем их почти исключительно только для транспортировки лыжников и сноубордистов по снежным склонам, но до 1940-х годов воздушные канатные дороги были обычным средством транспортировки в горных районах, и на равнинной местности, причем крупномасштабные системы были построены уже в средние века.
Воздушные канатные дороги могут полностью или частично работать за счёт силы тяжести, а некоторые из них вырабатывают избыточную мощность, которую можно использовать для выработки электроэнергии или привода оборудования на ближайших производствах.
В наше время уже построены несколько инновационных систем.
Венецианец Фаусто Веранцио проиллюстрировал усовершенствованную двухканатную пассажирскую дорогу в «Machinae novae», опубликованную в 1615 и 1617 годах.
Прежде чем начать, важно отметить, что воздушные канатные дороги можно разделить на две группы: одноканатные и двухканатные механизмы.
В одноканатной системе один бесконечный канат служит как для поддержки, так и для перемещения груза в пути.
В двухканатной (или иногда даже трёхканатной) системе эти функции выполняют отдельные канаты: один или два статических поддерживающих каната, «несущие канаты» или «путевые канаты», и один или два лёгких подвижных «тягловых канатов».
Древние и средневековые канатные дороги были обеих видов, в то время как современные канатные дороги(с 1850-х годов) изначально были лишь одноканатными системами. Позже двухканатные системы заняли почти все места использования таких дорог. Причина в том что двухканатные системы гораздо лучше подходят, если путь охватывает большие расстояния или имеет крутые уклоны. Потому что если бы по пути, включающем длинный пролет или крутой уклон, использовался один канат, то потребовалось бы сделать всю длину движущегося каната достаточно прочной для особой нагрузки, которая возникала бы в этом месте. Увеличение размера каната влияет на размеры опор, шкивов и других приспособлений по всей линии, что увеличивает расходы. В двухзвенной системе стационарный несущий канат может быть локально усилен в соответствии с нагрузками, которые он должен выдерживать.
Древняя канатная дорога
Канатные дороги использовались более 2000 лет, перевозя как пассажиров, так и грузы. Первые признаки использования появились ещё в Китае, Индии и Японии, где, как предполагается, они могли эксплуатироваться с 250 г. До н.э. люди использовали верёвку для пересечения оврагов, так и речных ущелий, изначально перемещаясь, перебирая руками с подвесом на грубой сбруе. Сбруя облегчала нагрузку и позволяла отдохнуть, пока петля скользила по канатной дорожке.
Следующим применением было подтягивание себя вперёд и назад в корзине или люльке, обычно с несколькими вещами на буксире. Это стало возможным благодаря более тонким шнурам, прикрепленным к передней и задней части корзины, или гравитации в случае, если точка прибытия находилась на более низкой высоте, чем исходная точка. Затем пустая стропа или корзина возвращалась в исходное положение в помощью шнура, прикреплённого к задней части, как и раньше. Иногда верёвку продевали через полый кусок бамбука перед тем, как ее прикрепить, чтобы человек мог спуститься по веревке, не обжигая руки.
Все что требовалось для строительства канатной дороги, — это веревка, узлы, чтобы привязать верёвку к камню, дереву или якорю с обеих сторон, и лук со стрелой, чтобы стрелять веревкой.
После изобретения китайцами арбалета более тяжёлыми тросами можно было стрелять на большие расстояния.
На фото: канатная дорога, приводимая в движение животными.
Канатные дороги также использовались для перевозки вьючных животных. И наоборот, вьючные животные иногда использовались для того, чтобы тянуть канатную дорогу. Эти ранние воздушные канатные дороги были предшественниками более поздних технологий, таких как подвесной мост и лифт.
Канатные дороги в средние века
Одно из первых упоминаний о канатных дорогах в средние века появляется в «тайхейки», японском историческом эпосе, написанном в конце 14 века. В нем рассказывается, как японский император сбежал по канатной дороге через долину, когда его окружили вражеские силы. В Европе первое упоминание об использовании канатных дорог можно найти в Belifortis, каталоге оружия 1405 года. Книга 1411 года является первой, в которой представлен рисунок канатной дороги. В период с 1411 по 1440 год, когда такие технологии, как водяные мельницы, ветряные мельницы и портовые краны, становились все более популярными, упоминания об одноканатных и двухканатных системах увеличились.
В южной Америке воздушные канатные дороги для транспортировки золота были упоминаемы ещё в 1536 году.
Рисунок канатной дороги 1724 года. Леупольд Гданьская машина.
17 век ознаменовался ростом сложности конструкций. Венецианец Фаусто Веранцио проиллюстрировал двухканатную пассажирскую дорогу в «Machinae novae», опубликованной в 1615 и 1617 годах. Она состояла из деревянного ящика, в котором пассажиры ехали, перемещаясь на блоках по фиксированному канату. Транспортное средство перемещалось по реке с помощью пассажиров, которые тянули себя за эту провисающую петлю.
Канатные дороги с 1850-х годов и далее
Примерно с 1650 по 1850 год прогресса не было в развитии канатных дорог. Технология упёрлась в потенциал прочности канатов того времени. Но все изменилось с появлением гораздо более прочного стального каната в середине девятнадцатого века, что привело к самому успешному периоду воздушных канатных дорог в истории.
Ещё одним прорывом стало стандартное сцепление, разработанное в начале 1870-х годов австрийцем фон Обахом, которое позволяло отсоединять вагоны и снова их прикреплять к канатам. И наконец появились так же новые источники энергии: паровые и электрические двигатели.
Движущая сила
До конца 19 века «воздушные трамваи» приводились в движение людьми(иногда с помощью лебедки или гусеничного колеса), животными(лошадьми и мулами), водяными колесами или силой тяжести. Последний вариант был (и есть) доступен только в горных районах: спускающейся транспортеры обеспечивают всю или часть мощности для подъема поднимающихся транспортеров. Если спускающейся груз достаточно тяжелее поднимающегося груза, а перепад высот достаточно велик, канатная дорога могла работать без дополнительных затрат энергии, что делало ее полноценным видом транспорта с нулевым уровнем выбросов.
Скорость спускающихся вагонов регулировалось с помощью ручных и гидравлических тормозов.
Станция канатной дороги.
Даже когда поднимающийся груз был тяжелым, гравитация могла использоваться для транспортировки на гору: там, где вода была доступна в самой высокой точке канатной дороги, можно было поднимать грузы самостоятельно, используя спускающийся транспортеры в качестве противовеса, заполненного водой.
Чистый производитель энергии
В некоторых гравитационных линиях, где избыточная мощность, вырабатываемая опускающимся грузом, была больше мощности, необходимой для подъёма поднимающихся вагонов, канатная дорога могла быть чистым производителем энергии.
Мощность можно было отбирать в любой точке пути и использовать для приведения в действие близлежащих машин, например, привода рудодробилок, насосов и лесопилок. Таким образом, канатная дорога давала дополнительную возможность питания соседних фабрик исключительно за счёт силы тяжести. До появления электричества избыточная энергия передавалась механическими средствами(тросами).
Современные грузовые канатные дороги используют избыточную мощность для производства электроэнергии.
Чрезвычайно эффективный
Внедрение электричества в качестве генератора энергии сделало воздушные канатные дороги более совершенными. Воздушная канатная дорога с электроприводом — одно из самых эффективных доступных средств передвижения.
Канатная дорога.
Она предполагает все преимущества электрической передачи(энергоэффективность, относительно тихая, энергия может вырабатывается из возобновляемых источников), устраняя при этом множество проблем, связанных с батареями и зарядными станциями(как в случае с электромобилями).
В горных районах электродвигателю может помогать сила тяжести от спускающихся транспортных средств, что ещё больше повышает эффективность. Кроме того, канатная дорога предлагает дополнительные преимущества в потреблении энергии по сравнению с другими устойчивыми вариантами, такими как грузовые поезда, трамваи или троллейбусы.
Во‑первых, подача энергии более эффективна с фиксированной электрической двигательной системой в одном терминале, чем при передаче энергии на большое расстояние по проводам.
Во‑вторых, поскольку нет помех для движения, можно поддерживать постоянную скорость, что снова повышает энергоэффективность.
Применение грузовых канатных дорог
Сравнительно мало воздушных канатных дорог было построено для перевозки пассажиров на рубеже 20-го века, где их основная функция была закреплена как средство перевозки грузов.
Канатные дороги
Информации об общем количестве канатных дорог, которые когда‑то существовали, нет, но некоторые отрывочные данные дают нам представление о масштабе.
Источник от 1899 года называет 900 воздушных канатных дорог определенного типа, действующих по всему миру. Каталог продукции от 1909 года, ещё задолго до расцвета грузовых канатных дорог, называет цифру в 2000 канатных дорог по всему миру определенной марки(система Блейзером), общая протяженность которых составляла более 2092 километров, и которые ежегодно перевозили 160 миллионов тонн.
Военные действия
Ранние современные технологии канатных дорог были разработаны европейцами, в частности Германией, Австрией, Швейцарией, Францией и Италией. Воздушные канатные дороги широко использовались для ведения войны в Альпах с начала 1900-х годов по 1945 год. Италия использовала канатные дороги в войне против Турции в 1908 году. Во время первой и второй мировых войн воздушные канатные дороги широко использовались в горных сражениях между Италией и Австрией. Почти 2000 канатных дорог эксплуатировались итальянцами и более 400 — австрийцами, причем большинство из них были переносными.
Военная канатная дорога.
Их можно было быстро разобрать, переместить в помощью вьючных животных и собирать в другом месте. Военные канатные дороги использовались для укрепления труднопроходимой местными войсками, припасами, гаубицами, боеприпасами и строительными материалами для укреплений. Они также были краткосрочным решением для разрушенных мостов и других водных переправ или для доставки раненых в больницы на носилках (в качестве альтернативы специально оборудованным вьючным лошадям).
Добыча полезных ископаемых
Многие грузовые канатные дороги использовались для горнодобывающих целей — первые канатные дороги в США были предназначены для транспортировки материалов, когда добыча полезных ископаемых на западе процветала. Существует множество упоминаний о канатных дорогах, которые перевозили руду(золото, серебро, железо, медь), уголь, камень, песок, гранит, известь, фосфатную породу и бурый песчаник. Эти грузы обычно перевозились из шахты в дробилку, на железную дорогу, на корабль или (в случае угля) в бункер парового двигателя.
Сельское хозяйство
Другим важным применением была перевозка сельскохозяйственной продукции: фруктов(например, бананов), злаков(например, пшеницы) и других плантационных продуктов, таких как хлопок, чайный лист или сахарный тростник. Эти товары в основном перевозились с полей на мельницы или железнодорожную станцию. Воздушные канатные дороги использовались на сахарных плантациях в Демераре, Ямайке, Маврикии, Мартинике, Гватемале, Австралии и других местах для доставки тростника на дробильные заводы.
Воздушная канатная дорога для транспортировки продукции в сельском хозяйстве.
Показанная ниже схема была широко принята на Маврикии: несколько канатных дорог, приводимых в движение из одной точки, выгружаемых на одном и том же транспортное тростника. Большим преимуществом было то, что тростник доставлялся непрерывным потоком прямо на транспортеры тростника в количествах, которые никогда не были достаточно большими, чтобы требовать перераспределения при подаче на мельницу — что‑то похожее на сегодняшний принцип «точно вовремя». При этом только один человек заботился о выгрузке транспортеров.
Несколько канатных дорог, работающих из одной и той же точки, и разгружаемых на одном и том же транспортере тростника.
Во многих случаях сельскохозяйственная канатная дорога использовались в сочетании с гужевым транспортом, при этом тростник доставлялся в определенные точки вдоль линии с помощью тележек. Канатные дороги использовались для перевозки свеклы на сахарные заводы, например, в Голландии, где эта система использовалась на равнинной местности.
Конная повозка проезжает под канатной дорогой
Изделия из древесины
Технология была популярна для транспортировки древесины и изделий из древесины: бревна, дрова, пиломатериалы, древесный уголь, древесная масса, бумажная масса и бумага.
Обычно их перевозили из леса на лесопилку или с лесопилки на железнодорожную станцию.
«Воздушные трамваи» использовались строителями для транспортировки кирпичей и материалов в нужные точки. Канатная дорога могла перевозить цемент из печей на завод, а пустые вагоны можно было использовать для транспортировки угля в печам.
Воздушная канатная дорога для транспортировки бревен.
Фабрики
Другим применением была транспортировка материалов внутри фабрик — это могло быть что угодно, от поставок производителя отходов, материалов в процессе производства, товаров всех видов и особенно продуктов, требующих осторожного обращения, таких как взрывчатые вещества, жидкости или стеклянная посуда. Канатные дороги на фабриках, как правило, были короткими, и кабели часто могли поддерживаться во многих точках кронштейнами, закреплёнными на стенах соседних зданий, что экономило ресурсы.
Канатная дорога в гавани.
Канатные дороги работали во многих типографиях, мельницах и других фабриках. Примерами могут служить заводы по производству искусственного навоза около Лондона (линия проходила над зданиями, жилыми домами и дворами, полными рабочих) и линолиумные заводы около Мидлсекса (где линия, проводимая в движение силой воды, проходила над рекой и многими мастерскими и крышами). Канатные дороги использовались для соединения линий железной дороги на противоположных берегах рек, где строительство мостов было бы неоправданно дорогим и долгим. Одна из этих линий была построена для того, чтобы забирать вагоны с грузом, переправлять их и ставить на рельсы на другой стороне и наоборот. В гораздо меньших масштабах, в конце 19 века, миниатюрные канатные дороги были введены в магазинах для перевозки наличных денег.
Гавани
На производственных предприятиях канатные дороги использовались для распределения материалов, взятых с лодок или автомобилей, в определенные места хранения на верфях.
Воздушные канатные дороги использовались судовладельцами для погрузки и разгрузки своих грузов и для бункеровки топлива(угля). Канатные дороги обеспечивали возможность формирования пирсов для погрузки и выгрузки материалов, когда суда и литеры были вынуждены находиться на некотором расстоянии от берега из‑за мелководья.
Канатная дорога в гавани
Канатная дорога в гавани
Одна из этих опор канатной дороги на островах Зелёного Мыса имела длину 365 метров, из которых 292 метра простиралось вдоль пляжа, а около 73 — под прямым углом к более длинной секции до конца пирса, где принимался и отправлялся уголь. Канатная дорога перевозила от 15 до 25 тонн в час в обоих направлениях, и движение каната также использовались в рабочих кранах на каждом терминале для подъёма и опускания угля. Все это приводилось в действие паровым двигателем мощностью 16 л.с.
Возведение объекта заняло всего три месяца. Аналогичные установки были построены в новой Зеландии и южной Африке.
Канатная дорога для разгрузки судов
Воздушные канатные дороги также испытывались для транспортировки угля между судами в море.
Сосуды
Для каждого материала, перевозимого «трамваем», имелся специально разработанный контейнер‑носитель. Ниже приведены некоторые примеры для минералов, продуктов, навоза, кокса, мешков с мукой, текстильных изделий(защищённых от непогоды), цемента, нефти, вина и пива. Некоторые из этих контейнеров‑носителей разгружались путем удара по защелке, в результате чего открывалось дно или весь контейнер опрокидывался или переворачивался. Загрузка в основном(хотя и не всегда) производилась вручную.
Для каждого материала, перевозимого «трамваем», имелся специально разработанный контейнер.
Длина, скорость и пропускная способность линий
Длина, скорость и пропускная способность «воздушных трамваев» постепенно увеличивалась на протяжении всего столетия. В 1911 году линии воздушных канатных дорог обычно имели длину от 305 до 4600 метров, с суточной грузоподъёмностью от 15 до 200 тонн, и скоростью около 3, 2 до 8 км/ч. Некоторые установки с гравитационным приводом были быстрее, со скоростью от 24 до 48 км/ч, но более высокие скорости считались негативным фактором влияющим на износ. Вес отдельных грузов варьировался от 25 до 375 кг.
Канатная дорога транспортирует пиломатериалы.
Движущая сила, если она применялась, обычно составляла от 2 до 15 л.с.
Падение было между нулем (почти горизонтальные линии) и 1220 метров. Рабочий персонал составлял 2 до 5 человек. Некоторые линии были построены параллельно друг другу, чтобы увеличить грузоподъёмность (максимальная пропускная способность одной канатной дороги составляла около 800 тонн в день). Некоторые ранние канатные дороги были длиннее и мощнее. Канатная дорога Усамбара в Африке была длинной 9 км и перевозила стволы деревьев весом до одной тонны каждый(фото выше). В своей самой высокой точке канатная дорога находилась на высоте 130 метров над землёй.
Аргентинская канатная дорога (1906 — 1927), фотография Патрисио Лоренте.
Канатная дорога Гарруча, установка на железорудных рудниках в Альмерии, Испания, была длинной 15 км. Строительство линии заняло 6 месяцев. Ее ежедневная пропускная способность составляла 420 тонн (работа по 10 часов в день), приводимая в действие двигателем мощностью 100 л.с.
Аналогичные трамвайные пути были построены в шахтах страны басков, на северо‑западе Испании. Трансильванская канатная дорога, для доменных печей в Венгрии транспортировала древесный уголь и руду, при длине почти 30, 6 км, и перепаде высот до 915 метров. Пропускная способность составляла 800 тонн в один рабочий день. Канатная дорога в Аргентине, отработавшая с 1906 до 1927 года, имела длину 35 км.
Канатная дорога в Испании
В 1920-х годах были построены ещё более длинные канатные дороги. Самой длинной в Европе была линия, построенная в 1925 году в Гренаде, Испания. Она использовалась для перевозки грузов из города в порт в Мотриле на расстояние 39 км. Инфраструктура состояла из 240 вышек и 7 станций. 300 транспортных средств грузоподъёмностью 700 кг каждое двигалось со скоростью 3 метра в секунду. После того, как канатная дорога была построена, порт Мотриля быстро привлек больше трафика. В 1929 году к линии добавили ещё 200 транспортных средств. Интересно, что канатная дорога Гренады была общественной услугой — ею мог воспользоваться любой желающий. Работа прекратилась в 1950 году после упадка местной промышленности и сельского хозяйства.
Канатная дорога в Бильбао, Испания.
Самая длинная канатная линия в мире в 1920-х годах использовалась для перевозки кофе из Минисалеса в Марикиту, Колумбия. Более 800 транспортных средств проехали по 72-киллометровой линии, которая поддерживалась более чем 400 опорами. Канатная дорога была открыта в 1923 году и оставалась в эксплуатации до 1961 года.
В 1930–1940-х годах были построены самые длинные канатные дороги из когда‑либо построенных, протяженностью до 96 км.
Шведская известняковая канатная дорога Форсбю‑Кепинг была самой длинной в Европе на момент строительства (42 км, и эксплуатировалась с 1939 по 1997 год), но этот рекорд был побит 96-киллометровой канатной дорогой Норсей, также в Швеции. Она имела 514 опор и 25 натяжных конструкций. Эта канатная дорога, которая работала с 1943 по 1987 год, была построена всего за 370 дней, и является самой длинной канатной дорогой из построенных. Канатная дорога Массава‑Асмэра в Эритрее, построенная итальянцами, имела длину 75 км, и использовалась с 1937 по 1941 год. В 1959 году в республике Конго начала работу канатная дорога длиной 76 км с 858 опорами. Она оставалась в эксплуатации до 1986 года, работая круглосуточно.
Транспортная инфраструктура
Башни канатной дороги могли быть построены из древесины или железа, и обычно располагались на расстоянии от 30 до 90 метров друг от друга, хотя при необходимости возможны были и более длинные пролеты. В двухканатных дорогах натяжение в тросах создавалось с помощью грузов, прикладываемых на одной из конечных станций. Однако на более длинных линиях становилось необходимым прикладывать дополнительное натяжение в промежуточных точках. Для этой цели натяжные станции строились на расстоянии около 914 — 1828 метров. Кабины переходили из одного участка троса на другой с помощью промежуточных рельсов — так что непрерывность пути не нарушалась.
Это означает, что нет ограничений на длину канатной дороги: каждая(более длинная) канатная дорога состояла из нескольких секций, которые можно было рассматривать как отдельные канатные дороги!
Станция канатной дороги
Натяжная станция канатной дороги
Та же техника применялась к «угловым станциям», которые использовались для создания кривой на канатной дороге (натяжные станции и угловые станции можно было объединить ).
Самый большой недостаток канатной дороги, также актуальный сегодня, заключается в том, что ее можно построить только по прямой линии. Каждый угол канатной дороги требует возведения угловой станции, что увеличивает капитальные затраты. Однако, в целом, требуется немного угловых станций, поскольку канатные дороги можно построить над большинством препятствий. Более того, каждая натяжная или угловая станция также может быть погрузочно‑разгрузочной станцией. Товары можно было даже отправлять по разным маршрутам через переключатель, если бы в точке сходилось больше канатных дорог. На рисунке выше показана распределительная станция канатной дороги немецкого угольного завода(1914 г), где сходятся три линии транспортеров.
Угловая станция канатной дороги
Трамвай, проходящий под канатной дорогой
Чтобы защититься от риска несчастного случая из‑за преждевременного сброса ведра или другой причины при пересечении общественных магистралей или железных дорог, проволочные сетки обычно подвешивались между опорами по обеим сторонам или при помощи специально возведенных конструкций. Справа можно увидеть устройство моста‑укрытия, требуемое окружным советом, чтобы скрыть канатную дорогу там, где она проходила над общественной дорогой.
Установка канатной дороги
Установка канатных дорог в горах была непростой задачей. Длинный канат обычно перевозился на катушках, вмещавших несколько сотен метров, но там, где верхняя часть линии была недоступна для повозок, канат, как и остальное оборудование, приходилось упаковывать, чтоб его можно было погрузить на мулов. Каждое животное несло от 115 кг — включая кусок провисший веревки длинной 4,5 — 6 метров, соединяющий его груз со следующим сзади. Этот кусок обычно поддерживал идущий человек, чтоб он не волочился по земле.
Прокладка каната по горной тропе
Многочисленные преимущества канатных дорог
Почему воздушные канатные дороги стали такими успешными на рубеже 20 века? Главной причиной было то, что они были значительно более эффективными, чем их альтернативы, будь то транспортировка лошадьми и повозками, или транспортировка по железной дороге. Канатная дорога была экономичной в эксплуатации и требовала лишь минимальных капиталовложений. Инвестиции, которые были связаны с необходимостью строительства тоннелей, выемок и насыпей для линии железной дороги в холмистой местности, были исключены. Канатную дорогу можно было построить и эксплуатировать на холмистой местности по цене, не намного превышающей ту, которая требовалась для равнинной местности. Реки и овраги можно было пересекать без мостов. Уклоны, совершенно непрактичные для железных дорог, можно было легко преодолеть.
Поперечное сечение китайской канатной дороги
Один из расчетов показал, что канатная дорога длиной всего 1630 метров с разницей высот 645 метров потребует при ж/д варианте дороги 24 км, чтоб достичь той же точки. Канатные дороги также, как правило, вдвое дешевле в эксплуатации по сравнению с перевозкой мулами, лошадьми и быками. Кроме того срок запуска значительно меньше, а некоторые линии можно было перемешать с одного места на другое с относительной лёгкостью. Установка в 1630 метров на свекольной ферме в Голландии с суточной производительностью 50 тонн могла быть демонтирована и установлена снова на новом месте за один день с помощью 20 человек, при условии, что расстояние для перевозки не превышало 8150 метров.
Подъемный конвейер в США
Канатные дороги продолжали работать в погодных условиях, которые могли остановить поверхностную транспортировку (например, наводнения или сильный снегопад, что особенно интересно в горных районах), и их можно было эксплуатировать ночью без опасностей. Износ был относительно низким. Канатные дороги не занимали никакого существенного количества земли, а промежуточные земли между опорами можно было оставить для обработки или другого использования. Терминалы можно было расположить так, чтобы транспортируемый материал мог быть доставлен в точное место, куда он был нужен, что позволяло экономить все расходы на повторную обработку. Одним из недостатков канатных дорог было то, что они были более уязвимы для сильных ветров и гроз, чем другие варианты транспортировки.
Грузовые «трамваи» сегодня: возобновление интереса
Преимущества воздушных грузовых канатных дорог столь многочисленны, что неудивительно, что их — медленно — заново открывают. Беспокойство по поводу глобального потепления, пика добычи нефти и ухудшения окружающей среды сделали эту технологию более привлекательной. Это касается не только использования энергии: в отличие от дороги или железной дороги, грузовую канатную дорогу можно построить прямо через природу, не нанося вреда животному и растительному миру (или, потенциально, прямо через город, не нанося вреда человеческой жизни). Пробки на дорогах также играют на руку канатным дорогам, поскольку эта услуга полностью свободна от помех наземного движения.
Современная канатная дорога
Practical Action уже некоторое время проектирует грузовые канатные дороги в Латинской Америке в качестве подходящего технического решения. В этом случае воздушные канатные дороги в основном заменяют вьючных животных, как это было столетие назад в Европе. В 2007 году другая правительственная организация построила в Индии грузовую канатную дорогу с гравитационным приводом, которая обслуживает 2000 семей. Она стоила на тот момент 14 тысяч долларов, и перевозила сельскохозяйственную продукцию вниз по склону, одновременно перевозя навоз для удобрения полей вверх по склону. Некоторые компании начали вновь предлагать коммерческие грузовые канатные дороги.
В этих случаях в основном речь идёт о замене грузовых перевозок на грузовиках.
Современная грузовая канатная дорога пересекает автомагистраль
Первая современная грузовая канатная линия Poma была построена в 1990 году в Гренобле, Франция. Она эксплуатируется для цементного завода и пересекает реку и автомагистраль(фото выше). Длина линии составляет 1, 8 км, подъем на 121 метр, и она может пропускать до 324 тонны в час — пропускная способность, которая значительно выше старых аналогов. Каждое из транспортировочных средств может перевозить 900 кг, и двигаться с максимальной скоростью 18 км/ч. Похожая линия построена в Ла‑Оройя(Перу), для компании по добыче свинца, цинка и меди. Она имеет такую же длину, но поднимается на высоту 1,65 км. Она намного медленнее (5,4 км/ч), и имеет меньшую пропускную способность (70 тонн в час). При этом эта дорога пример модернизации старой системы, а не постройки с нуля новой.
Инновация: система RopeCon
Главный конкурент Poma, австрйско‑швейцарский конгломерат «Doppelmayr Garaventa Group» относится к технологии канатных дорог ещё серьезнее. Они предлагают грузовые канатные дороги длинной до 10 км, и пропускной способностью до 1500 тонн в час (с отдельными грузами по 40 тонн). Временная система длинной в 2 км работала для помощи в постройке гидроаккумулирующей станции в Швейцарии. Однако компания разработала и нестандартное решение.
Технологию RopeCon Mining Weekly описывают как «конвейер для обработки сыпучих материалов и штучных грузов, который сочетает в себе преимущества хорошо зарекомендовавшей себя технологии канатных дорог с преимуществами обычного ленточного конвейера».
Система RopeCon на Ямайке экономит до 1200 поездок грузовиков в день и вырабатывает 1300 кВт/ч энергии за счёт торможения при возврате ее в сеть.
Из преимуществ над обычной канатной дорогой выделяют более высокую грузоподъёмность, лучшую устойчивость к ветру и потребность в меньшем количестве вышек (что упрощает интеграцию на местности).
Подвесная конвейерная система состоит из ленты с гофрированными боковыми стенками и интегрированными наборами колес, которые движутся по фиксированным анкерным направляющим канатам, направляемым по конструкциям вышек. Отдельные секции могут быть построены длиной до 20 км с максимальной пропускной способностью 10 000 тонн в час. На сегодня построено около 6 линий.
Система RopeCon на Ямайке
Технология RopeCon была испытана при ураганном ветре 249 км/ч в 2007 году на бокситной шахте на горе Олифант (Ямайка). Ее длина составляла 3,4 км, а вертикальный спуск 470 метров. Установка перемещает около 1200 тонн боксита в час из шахты на перерабатывающий завод, таким образом экономя около 1200 поездок грузовиков в день, и генерируя около 1300 кВт/ч энергии в день для поставки не в общую сеть. Таким образом шахта является... Источником зеленой альтернативной энергии.
Ещё одна канатная дорога RopeCon для производителя волокна Lenzing используется для транспортировки древесной щепы из зон хранения на перерабатывающий завод. Автоматическая транспортная система длиной 665 метров пересекает существующие заводы и конвейерные системы, реку и несколько дорог с минимальным количеством башенных конструкций. Канатная дорога перевозит 350 тонн в час, и хотя система не генерирует энергию, поскольку построена на равнинной местности, мощность двигателя составляет всего 53 кВт — как у небольшого автомобиля. Линия была спроектирована так, чтобы гарантировать 100-процентную доступность при скорости ветра до 130 км/ч.
Система RopeCon в Папуа‑Новой Гвинее.
С мая 2008 года система на острове Симбери в Папуа‑Новой Гвинее транспортирует золотую руду на расстояние 2,7 км, используя всего три опорные башни по всей длине. Туда транспортируется из шахты во внутренней части страны через тропический лес и рельеф с оврагами на плавильный завод в порту. Вертикальный подъем составляет 237 метров. Пропускная способность — 450 тонн в час, а система вырабатывает 221 кВт/ч энергии в день за счёт торможения, после чего используется прямо на заводе.
Будущее канатных дорог
Было бы вполне реально построить такие линии повсеместно и убрать большую часть грузопотоков с обычных дорог. Причем речь идёт не только о различных рудниках.
Грузовые канатные дороги можно было бы построить от ж/д станций или парковок за городом, или от торговых центров. Ещё хорошо они списались бы вдоль автомагистралей между городами. Мы бы могли отправлять товары прямо в торговые центры или на корабли, даже не касаясь земли. Не было бы задержек из за пробок или ДТП. Шум и вибрация были бы минимальными. Низкие потребности в электроэнергии можно было бы удовлетворить возобновляемыми источниками энергии. Проще говоря, канатная дорога предложила бы все преимущества подземной грузовой сети без огромных капитальных затрат. Мы бы даже могли построить полноценную местную, региональную или даже национальную / международную сеть канатных дорог, используя коммутационные станции, которые были бы дешевле по капитальным и эксплуатационным затратам, чем любая другая альтернатива.
Конечно, вчерашние канатные дороги не подходят для перевозки сегодняшних грузов.
Например, сегодня между Гранадой и портом в Мотриле (Испания), ежедневно курсируют 400 грузовиков по 30 тонн каждый. Это общая нагрузка 12 000 тонн, в то время как местная канатная дорога, которая работала с 1925 по 1950 год, имела пропускную способность всего 210 тонн в день (за 10 рабочих часов). Однако, как уже отмечалось, теперь Doppelmayr предлагает грузовые канатные дороги с пропускной способностью до 1500 тонн в час, чего было бы более чем достаточно, чтоб снова убрать грузовики с дорог. Системы RopeCon предлагают ещё большую пропускную способность. С другой стороны, снижение спроса на грузовые перевозки определенно сделало бы технологию канатных дорог более реалистичным вариантом, так как снижение спроса на энергию, несомненно, помогло бы озеленению энергетической инфраструктуры. Канатные дороги не будут работать везде, но они выгодны в горных и умеренно ровных районах.
P. S. — стоит дополнить что при развитии альтернативной энергетики на местах все чаще может наступать эффект отказа от общей сети приходящей к потребителю через... ЛЭП. Которые в свою очередь нужно будет либо демонтировать и переработать (что не очень экологично). Либо искать альтернативные варианты использования. Часть можно усилить и переделать в ветряки, но большая часть все же идеально подошла бы... Под модернизацию в современный тип канатных дорог?
