На протяжении многих веков лодки в каналах приводились в движение людьми, лошадьми или мулами на бечевке в воды.
До того, как дизельные моторы стали стандартом в речном транспорте, инженеры разрабатывали ряд интересных альтернатив, работающих на электричества: лодки-троллейбусы, фуникулёры и электрические мулы.
В наше время эти экологичные решения тоже можно применить вместо дизельных лодок. Причем, из-за низких энергетических потребностей такие альтернативные решения могут работать на возобновляемой энергии, вырабатываемой водяными турбинами, в тех же шлюзах где они бы перемещались. Одна подобная линия используется даже в наше время!
Большинство этих систем были бы по крайней мере в четыре раза эффективнее барж с дизельным двигателем.
Речь идёт конечно не о морских путешествиях, а об системах канального транспорта. Некоторые канальные лодки прошлого приводились в движение системами напоминающими канатные дороги того времени. А некоторые совмещали железнодорожную технологию с канальными баржами.
Все это происходило на рубеже 20-го века, в основном во Франции, и в меньшей степени в Германии, Бельгии и США.
Вплоть до второй половины 19-го века канальные баржи были основным средством доставки грузов на большие расстояния через регионы, где не было хороших естественных водных путей.
Во всей Европе к концу 1800-х годов насчитывалось от 19300 до 24000 километров каналов!
В США в 1880 году общая длина каналов составляла около 7200 км.
Мулы и лошади
С 1840-х годов быстрое развитие железных дорог грозило сделать эти сети каналов устаревшими. В 1880 году уже 3200 км каналов в США вышли из употребления из-за развития железных дорог. Канальные суда, которые имели грузоподъёмность до 240 тонн во второй половине 19 века, буксировались лошадьми и мулами по буксирному пути (паруса не были вариантом для большинства каналов).
Этот метод был очень эффективен по сравнению с не моторизированным наземным транспортом; таким образом лошадь могла перевозить в 10 раз больше груза, чем это было возможно при перевозке телеги по дороге. Однако по сравнению с новыми на тот момент железными дорогами грузоподъёмность барж, приводимых в движение животными, была ограничена, а скорость была низкой.
В большинстве стран тяга животных оставалась единственным методом, использовавшимся на каналах, пока не не заменили дизельные двигатели в 1930-х годах и позже, или пока каналы не пришли в упадок (как в Великобритании). Но, столкнувшись с сокращением трафика в конце 1800-х годов, некоторые правительства и компании, занимающиеся каналами, привлекли инженеров для поиска более современных и эффективных способов движения судов, чтобы конкурировать с железными дорогами.
Паровые баржи
Очевидным решением для транспортировки на баржах по каналу был паровой двигатель - та же технология, которая поддерживала движение нового конкурирующего ж/д транспорта. Некоторые баржи для движения по каналу действительно были преобразованы в независимые паровые транспортные средства или буксиры, но вскоре стало ясно, что это не может работать при большом количестве задействованного подобного транспорта. Причина была в состоянии каналов после такой модернизации. В те времена каналы представляли собой просто большую канаву без укреплённых берегов. Если бы все баржи были оснащены паровыми моторами на борту или буксировались паровыми лодками, то потоки бурлящей воды от приводных винтов(или гребных колес) разрушили бы берега каналов в кратчайшие сроки.
Другим препятствием было ограниченная глубина большинства каналов, не превышающая 2 - 2,5 метра, и это только в середине канала!
Это делало все высокие скорости проблематичными, поскольку корма винтовой лодки по мере увеличения скорости погружалась бы глубже в воду. Третья проблема паровой энергии заключалась в том, что громоздкий двигатель отнимал грузовое пространство, тем самым снижая эффективность транспортной системы. Это привело к тому, что, хотя паровые лодки уже существовали с конца 1700-х годов и многие из них использовались на реках и озёрах, в 1906 году на американских каналах эксплуатировалось только 84 из них.
Батареи
Из-за этих проблем очевидный другой метод - электрические лодки, работающие от батарей. Но и они не были хорошим решением. В конце 19 века на улицах использовались тысячи электромобилей.
А первая "независимая" лодка, перевозившая собственную батарею, была продемонстрирована уже в 1838 году, а в конце 1870-х годов одна из них даже совершила путешествие через Ла-Манш. Но эти лодки не были приспособлены для транспортировки груза по каналу. Гребной винт или гребное колесо тут создавало такую же разрушающую волну для берегов канала. А батареи занимали бы почти все грузовое пространство.
Обзор электрических вариантов привода
В конечном итоге инженеры нашли решение в виде электротяге без использования батарей. Грубо говоря, все методы можно разделить на пять классов:
Буксировка гребным винтом - двигатель на лодке.
Буксировка подводной цепью тележки - двигатель на лодке.
Фуникулёры - двигатель на берегу.
Электрические мулы с экипажем - двигатель на берегу.
Электрические мулы без экипажа - двигатель на берегу или над водой.
Большинство этих систем изначально работали на паровых двигателях, а затем были адаптированы для электропривода, что сделало их намного более эффективными и практичными. Некоторые системы впоследствии были переделаны под... Привод от дизельных двигателей. За исключением фуникулёров, все электрические системы питались от "троллейбусной" схемы подвода электричества. За исключением некоторых региональных историй успеха, ни одна из этих технологий не нашла широкого применения, несмотря на множество успешных испытаний. Пик нефти и глобальное потепление не были проблемой в то время. Большинство стран в качестве альтернативного выхода решили углубить и укрепить берега своих каналов для последующей беспроблемной эксплуатации паровых или дизельных лодок.
1. Системы "троллейбусного" винта
Одной из первых альтернатив животной силы была система привода от троллейбусного винта. Всего через четыре года после успешного первого испытания наземного экспериментального троллейбуса Френка У. Хоули адаптировал обычную канальную лодку в аналогичный "троллейбус"(названный в его честь), который был испытан на канале Эри в США в 1893 году.
Два электродвигателя (по 25 л.с. каждый) приводили в действие два гребных винта, и получали ток от пары проводов, подвешенных над каналом через обычные опорные столбы для троллейбусов. Поскольку лодка имела более или менее боковое движение, места контакта пришлось сделать гибкими. Так же поскольку канал был слишком узким для разворота, пришлось использовать двойную систему проводов, где каждая пара использовалась для движения только в одном направлении.
Троллейбус-лодка оказалась лучшим вариантом, чем электрическая лодка с аккумуляторами, потому что грузовое пространство в основном оставалось нетронутым - электродвигатели были меньше паровых машин, а батареи не требовались. Более того дальность хода лодки была неограниченной.
Однако, как и в случае с электрическими лодками на аккумуляторах и паровыми баржами, винт создавал волну и, таким образом, создавал похожие проблемы для берегов канала. Единственным способом обойти это было снижение скорости, что делало "троллейбусы на воде" не такими привлекательными.
Паром с троллейбусом
Система "лодок-троллейбусов" так и не была установлена на канале Эри, как и другие электрические системы, поскольку в конечном итоге канал длиной 566 км, и самый важный в США ... Был углублен и укреплен в 1918 году, что позволило использовать самоходные лодки. План парома с троллейбусным приводом также не был реализован(иллюстрация ниже).
В 1903 году немцы экспериментировали с винтовым троллейбусом на канале Тельтов. Это была очень сложная машина, почти не создающая волн из-за особого расположения трёх винтов, но в конечном итоге предпочтение было отдано конкурирующей технологии(электрическому мулу).
Ниже представлена фотография того, что, по видимому, является единственной линией винтовых троллейбусов, которая когда-либо эксплуатировалась в коммерческих целях.
Она была установлена на 4-х километровом участке канала Шарлеруа в Бельгии в 1899 году. Троллейбусы буксировали не моторные баржи канала. Линия была частью 47-киллометровой траектории канала, обслуживаемой электрическими мулами, и эксплуатировалась всего пару лет.
2. Подводный трос или цепная буксировка тележкой
В Германии, Франции и Бельгии была в моде другая система: цепная буксировка. Первоначально использовались паровые двигатели (иллюстрация ниже), но некоторые из них позже были заменены электродвигателями, объединенными с системой тележки.
Этот метод (впервые реализованный французским инженером Франсуа Галлио) объединил описанную выше систему тележки с альтернативным средством движения лодки: тросом или цепью, проложенным на дне канала. Он поднимался и проходил через ролики или колеса на лодке, которые прочно захватывали цепь или трос. Эти ролики вращались двигателем на лодке (сверху или сбоку), и по мере вращения они тянули лодку по водному пути на тросе.
Общая компановка была очень похожа на метод тележки с винтом, но вместо вращения винта двигатель вращал тяговые барабаны и механизмы. Важным преимуществом было то, что система не создавала волн и, таким образом, была совместима с мелкими и хрупкими каналами.
Другим преимуществом было то, что вместо двойного контактного провода и двойного контактного троллейбусного вагона кабель можно было использовать в качестве обратного проводника. Поскольку для этого требовался только один контактный провод, расположение контактов и коммутационные устройства были проще и дешевле.
Бургундский канал
Паровые кабельные тягачи эксплуатировались в конце 1860-х годов, в основном на реках. Два из них курсировали по 125-километровому участку канала Эри в США с 1873 по 1880 год, но, как и говорили, они так сильно мешали другому движению, что их использование было прекращено.
К концу 1893 года (в том году, когда на канале Эри испытывался троллейбус с винтовым приводом), первая подводная гибкая кабельная система с электроприводом была установлена на канале Бургундия во Франции. Тяговое оборудование приводилось в действие электродвигателем на судне, который получал ток от подвесной троллейбусной линии. Эксплуатация началась в 1894 году, и линия оставалась в эксплуатации более 20 лет!!!
Тоннели
6-ти километровая дорога проходила через туннель длиной 3,3 километра и заменила паровой кабельный тягач, который использовался с 1867 года. То, что эта электрическая система (как и другие) служила для прохода через тоннель, не было совпадением. Большинство подземных каналов, проходящих через горы и склоны холмов, были слишком узким для буксирной дорожки. Это означало, что лошадей вели через гору, в то время как лодка перемещалась по тоннелю с помощью человеческой силы!
Это происходило с помощью людей, лежащих на досках по верху лодок, буквально "ходящих" по потолку, и таким образом "протаскивающих" лодку через тоннель.
В этом случае не могу не вспомнить бурлаков на Волге, которые по сравнению с подобной практикой работали как "белые люди". Какой расы были те люди которые тянули лодку к сожелению неизвестно.
Известно что притягивающими через тоннель людьми могли быть сами баржисты, или люди отдельно предлагающие подобные услуги("лагеры"). Конечно, подобный метод был излишне медленным, и поэтому эти тоннели стали первыми, которые были переоборудованы для работы с помощью подводных канатов с паровым приводом. Однако из-за выхлопных газов этот метод движения был несовсем совместим с небольшим пространством тоннелей, и поэтому в последствии их переделали под электропривод, когда это стало технически возможным.
Нулевые выбросы
Установка на канале Бурного дала больших результат среди аналогов, при том что это была первая электрическая система движения судов, которая эксплуатировалась на коммерческой основе.
Более того это была система с нулевым выбросами: электричество вырабатывалось по обе стороны пути с помощью турбин, размещенных на каскадах двух последовательных шлюзов, с перепадом высот 7,5 м. Помимо экологического преимущества, использование возобновляемой энергии позволило сделать так, что линия работала практически бесплатно.
Единственная трамвайная линия все ещё используется!
Намного позже, в 1933 году, была установлена ещё одна линия на "канале Марна-а-Рейн". Эта система все ещё используется сегодня, и заменила фуникулерную систему. Также в этом случае трамвайная линия использовалась для пересечения подземного тоннеля, этот ("туннель де Моваж") был длиной почти 5 км. В 1936 году трамвайная линия была объединена с электрическими мулами, которые работали вдоль всего канала, за исключением самого туннеля (где нет буксировочной дорожки). Система работает и сегодня, потому что пары дизельных барж (которые заменили электрических мулов) задушили бы баржистов в длинном туннеле.
Метод имел некоторые недостатки, которые не позволяли использовать его в больших масштабах.
Во-первых, сложность обхода изгибов. Поскольку цепь или трос свободно лежали на дне, они часто подходили очень близко к берегам, поэтому лодки могли врезаться в берега и получать повреждения.
Во-вторых, если вдоль канала было много шлюзов, это требовало многократных подъемов и сбросов троса, что вызывало значительные трудности и потерю времени.
Поэтому буксировка с помощью подводного троса в основном ограничивалась прямыми участками канала без большого количества шлюзов.
3. Буксировка по иному (фуникулёры)
Французский инженер Морис Леви был вдохновлён фуникулёрами, а не троллейбусами. В 1888 году он провел ряд экспериментов с тягой по тросу в окрестностях Парижа, на стыке каналов Сен-Мор и Сен-Морис. Эта точка была выбрана специально, потому что каналы встречаются под прямым углом и, следовательно, представляют трудности при повороте лодок. В отличие от двух описанных выше систем, на самой лодке не было мотора или двигателя. Лодки приводились в движение движущимся тросом на каждом берегу, переносились на опорах, снабжённых шкивами, и работали параллельно каналу. Трос приводился в движение неподвижным мотором, также размещенным на берегу реки, а лодки крепились к тросу с помощью тяговых тросов. Эта технология также использовалась для воздушных канатных дорог # и передачи энергии по тросу.
Из оодкиторчали подходящие рычаги, к которым были прикреплены устройства, приспособленные для захвата и удержания движущегося троса. Лодку можно было запустить или остановить, соединив или отсоединив захват с тросом с помощью подходящих устройств на лодке. Система позволяла развивать скорость 4 км/ч. Трос был установлен в нескольких метрах от края, чтобы оставить путь для буксировки свободным. Таким образом, этот метод было легко сочетать с лодками, приводимыми в движение лошадьми и мулами. Блоки располагались вертикально на прямой линии и более или менее наклонно на изгибах.
Трос был снабжен звеньями, к которым крепился канат, тянущий лодку. Эти звенья, закреплённые между кольцами, могли свободно вращаться на тросе, чтобы избежать проблем с натяжением последнего. Чтобы трос не выскакивал из каналов шкивов, он удерживался на месте небольшим перекрывающим роликом, а фланцы шкивов были зазубрены, чтобы позволить тяговым звеньям проходить мимо. В своей начальной точке трос проходил через три больших шкива, приводимых в действие паровым двигателем, который находился в небольшой электростанции на краю канала. Справа находился четвертый шкив, который несла небольшая тележка, оснащённая противовесом, который служил для поддержания равномерного натяжения троса.
Буксировка по кабелю имела несколько интересных преимуществ по сравнению с предыдущим методом. Как и при буксировке подводной цепью, не создавалось волн. Более того, не было необходимости жертвовать грузовым пространством, и что существующие баржи можно было использовать без каких-либо дополнительных приспособлений или без использования буксирного судна. Более того, повороты и прохождение шлюзов проходили гораздо более гладко, чем при описанном выше методе подводной цепи.
Применение
Несмотря на очевидные преимущества, экспериментальная линия была демонтирована несколько лет спустя (как произошло с аналогом в Германии), и Леви установил единственную коммерческую систему на канале Эна-Марна, буксируя баржи через тоннель Мон-де-Билли длиной 2,6 км. Она оставалась в эксплуатации до 1940-х годов.
Проблема была в том, что француз использовал паровые двигатели для перемещения кабеля - в то время в него не было особого выбора. Каждый кабель должен был эксплуатироваться на участке длиной около 8 км в каждую сторону от электростанции, при этом исходящий кабель использовался для лодок, идущих в одном направлении, а обратный кабель (после пересечения канала) - для тех, кто шел в другом направлении. Прибывая в конец каждого контура, лодки отсоединялись от кабеля, подключались к кабелю следующего контура и так далее. Это означало, что для каждого контура требовался собственный паровой двигатель и персонал эксплуатации, и это было непомерно дорого.
Электрические фуникулеры
Морис Леви опередил свое время, потому что 10 лет спустя технология производства электроэнергии значительно улучшилась.
Американцы разработали похожий план, но с использованием электрогенераторов, питаемых от дешёвого источника энергии, такого как "водопад в шлюзе". В этом случае не для каждой цепи требовался собственный генератор, потому что электричество можно было транспортировать. К сожалению, как упоминалось ранее, США в конечном итоге решили углубить и укрепить каналы, чтобы дать дорогу самоходным лодкам, и эти план электрических фуникулёров не был реализован.
Только одна система фуникулёра с электрическим приводом была эффективно построена и эксплуатировалась на двух отдельных участках "Канала Марна-о-Рейн". Она была успешно испытана в 1910 году в Жарвиле, недалеко от Нанси, и полностью установлена незадолго до начала Первой мировой войны другим французским инженером, Эдуардом Имбо. Она заменила подводный кабельный паровой буксир. Одна линия была длиной 7 км (проходя через 5 - километровый "туннель де Моваж"), другая линия была длиной 5 км (проходя через "Южный канал де Фуг"). Скорость троса можно было регулировать, чтобы проходить шлюзы. Линии работали до 1933 года, когда их заменила единственная система троллейных барж, которая используется и по сей день!
4. Моторная тяга (электрические мулы)
Единственный метод, который нашел широкое применение, по крайней мере в региональном масштабе, придерживался старого и примитивного метода тяги или буксировки мулами по тропе рядом с каналом. Но тут на замену медлительного и не экономичного животного был применен механический мул, подключенный к трамвайной линии.
Машины такого типа двигались по рельсам вдоль берегов канала - этот метод фактически представлял собой железную дорогу вдоль берегов, а лодки представляли собой прицепы, соединённые 50-метровым буксирным тросом с моторными вагонами, - или работали по самой буксирной дорожке (этот метод немного напоминал наземный конвой троллейбусов).
Как и в случае с системами, приводимыми в движение животными, для управления конвоем требовалось два человека: один на берегу (управлял локомотивом или грузовиком), и один на лодке (рулевой). При использовании этого метода ни одна из лодок не была оснащена двигателем, что давало те же преимущества, что и при использовании фуникулёра: любую лодку, которую раньше буксировали мулы или лошади, можно было буксировать таким образом без каких либо приспособлений или необходимости в специально спроектированном буксирному судне, при этом не создавалось никакого волнения, что оставляло нетронутыми хрупкие берега канала, и устраняло необходимость в более глубоких водных путях.
Во Франции, после нескольких лет безуспешных экспериментов с обычными паровозами на тяговом пути (начиная с 1873 года), первая "электрическая лошадь" была испытана в 1895 году М. Галлио на Бургундском канале. Транспортное средство представляло собой небольшую трёхколёсную тележку. Она двигалась по тяговому пути на металлических колесах (без использования рельсов), и могла тянуть баржу со скоростью от 2,5 до 3 км/ч.
Металлические колеса без использования рельс имеют куда более широкую историю применения.
Эта скорость была не намного выше, чем у баржи, которую тянули животные, но электрическая лошадь могла тянуть значительно больший вес. Эта технология нашла свое применение на 43-километровом участке канала от Бетюна до Дуэ, на котором вскоре было установлено круглогодичное регулярное использование электрических мулов. В дальнейшем путь был удлинен до 55 км, до Куршелетта. В 1900 году использовалось около 120 таких локомотивов.
Однако металлические колеса оказали пагубное воздействие на буксировочный путь, и расходы на его обслуживание резко возросли. Использование этой технологии было прекращено в 1902 году, а на смену ей пришли "тракторы на рельсах". Эксперименты с этой технологией проводились в 1902 году на участке длиной в один километр "Канала Сенсе" (соединяющего Куршелет с рекой Л' Эско).
Эти тракторы, разработанные М. Шанаем, были в два раза мощнее троллейбусов (мощностью 40 л.с. и весом 6 тонн) и могли буксировать 3-4 баржи со скоростью 3 км/ч. В 1904 году рельсовая система была установлена вдоль 28-километрового "Канала Сенсе" и вдоль загруженных участков 55-километрового канала, ранее обслуживаемого троллейбусами. В 1907 году на этом 83-километровом маршруте работало около 30 трёхколёсных (без рельсов) и 60 тракторов на рельсах, и было переведено в общей сложности 3 408 764 тонны грузов (около 20 000 перевозок барж).
3731 километр
Сеть постепенно расширялась, и механические мулы стали обычным явлением почти на каждом канале Северной и Восточной Франции. В 1940 году они использовались на 2986 километрах каналов. На пике своего развития в 1958 году сеть составляла 3731 км, из которых 1047 км по рельсам (с использованием 1700 тракторов), и 2684 км по шинам (с использованием 770 тракторов, в основном на дизельном топливе к тому времени. Электрические троллейбусы тогда уже считались устаревшими). Механические мулы эксплуатировались до 1973 года.
Отмена силы животных
Электрические мулы на рельсах оказались намного надёжнее на бечевке, чем троллейбусы, работая каждый день, и днём, и ночью. Система троллейбусов работала только днём (ночью слишком много аварий было по вине водителей), и ее нельзя было эксплуатировать в зимних условиях. Использование и обслуживание системы путей было в два раза дешевле, чем системы троллейбусов, но из-за более высоких капитальных затрат система троллейбусов оставалась лучшим выбором на участках с низким трафиком.
По сравнению с мускульной тягой механические системы были надёжнее, дешевле и быстрее. Пересечение "Канала Сенсе" занимало один рабочий день по сравнению с 3-4 днями с мулами. Тем не менее, конная и мульная тяга продолжали существовать совместно с механической тягой (и самоходными лодками) до 1940 года, когда ее использование запретили на большинстве каналов. Более медленные животные стали слишком большой помехой для механических тягачей, даже если они работали на другой стороне канала. С этого года для буксировки барж разрешалось использовать только механические транспортные средства.
Бельгия
Электрические мулы также использовались в других странах, хотя и в гораздо меньших масштабах. Первые электрические мулы использовались не во Франции, а в Бельгии. В 1901 году 16-километровый участок канала между Брюсселем и Шарлеруа был оборудован электрическими мулами (как на рельсах, так и на шинах) Леоном Жераром. Позже он был продлен до 47 км. Как упоминалось выше, короткая часть этой линии (в течение нескольких лет) обслуживалась троллейбусными буксирами вместо электрических мулов.
Германия
Немцы начали свои эксперименты с обычными паровозами на "канале Финов" в 1890 году. Результаты были впечатляющими: эти машины могли буксировать 7 барж со скоростью 7 километров в час без заметного образования качки. Однако потребление энергии было очень высоким, что делало систему не экономичной.
В 1899 году они испытывали электрический трактор на рельсах, разработанный инженером Siemens М. Контгеном. Он отличался от электрических мулов, используемых французами и бельгийцами, тем, что использовал только один рельс. Со стороны канала эти транспортные средства опирались не на рельс, а на два гораздо больших железных колеса. Эти большие колеса были предназначены для обеспечения устойчивости трактора, но у них был недостаток: они быстро создавали глубокие канавки на буксировочной пути. Хотя изначально они были разработаны для экономии затрат на прокладку путей, расходы на техническое обслуживание резко возросли, и от метода отказались.
В 1903 году немцы установили механический метод тяги, аналогичный французскому, на участке "Тельтов-канала" длинной 1,3 км недалеко от Берлина. В 1905 и 1906 годах транспортная сеть была расширена до 70 км с использованием 22 транспортных средств. Она оставалась в эксплуатации до 1945 года, когда ее демонтировал СССР.
Немецкие транспортные средства были более совершенными, чем французкие. Они были оснащены системой, которая регулировала скорость лодки, в то время как скорость трактора оставалась прежней, путем механической регулировки длины буксирного троса. Во Франции тракторы медленно трогались с места и постепенно увеличивали скорость, чтобы их не затянуло под воду баржей.
Ещё одна система электрических мулов, о которой стоит упомянуть, технически похожая, но используемая для других целей, - это та, которая все ещё эксплуатируется на Панамском канале. В этом случае электрические мулы направляют, а не буксируют гораздо более крупные суда (которые продолжают использовать свои двигатели).
В США проводились испытания электрических мулов, но ни один из них так и не был введен в эксплуатацию. Исключением стала короткая и частичная эксплуатация канала Эри в Огайо в 1900 году на расстоянии 67 км. Ее планировалось продлить по всей длине канала от Толедо до Цинциннати, на расстояние около 393 км. Но компания быстро обанкротилась, а уже существующие пути были разобраны.
Две баржи пересекают канал
На большей части траекторий канала во Франции тяга осуществлялась только с одной стороны канала. Когда встречались два тягача, идущие в противоположном направлении, они меняли баржи и возвращались туда, откуда пришли (одна банда должна была пройти по затопленному буксирному тросу другой). Похожий метод использовался в мулами и лошадьми на протяжении столетий. На канале Тельтов в Германии и позднее на некоторых каналах во Франции пути были проложены по обеим сторонам канала, что упрощало буксировку, но делало ее более дорогой.
Погрузка и разгрузка
Одним из недостатков электрических мулов было то, что они мешали погрузке и разгрузке товаров. Но это можно было обойти при помощи дополнительного дока и двух путей (такая конструкция фактически была построена на канале Тельтов).
Чтоб тракторы не утащило в воду баржей, их делали очень тяжёлыми, иногда даже с использованием железобетона. Кроме того, рельс со стороны канала располагался на несколько сантиметров выше другого.
Автомобили
Со временем в ход пошли самые разные виды транспортных средств. Дизельные грузовики постепенно заменили троллейбусы, а во Франции и Бельгии также использовались обычные автомобили. После Первой мировой войны даже танки и другие военные машины использовались для буксировки барж, но без особого успеха.
5. Беспилотные электрические мулы
Последний метод, в основном исследованный американцами, но в конечном итоге примененный только во Франции, более или менее смешал все ранее описанные методы в странный гибрид систем. Он состоял из беспилотного электрического мула, управляемого с баржи, и едущего на жёстком рельсе или стойке, или подвешенного в воздухе на тросе, параллельно каналу - либо на берегу, либо под водой. Беспилотные локомотивы - к которым лодки были прикреплены буксирным тросом и электрической линией для управления - получали ток от контактной линии.
Было разработано и испытано множество различных систем, из которых наиболее известной стала система, изобретенная Ричардом Лэмбом. В 1896 году, через три года после экспериментов с трамвайной лодкой Фрэнка У. Хоули, система Лэмба была испытана на 6-километровом участке канала Эри, и на канале Раритан в Нью-Джерси. Идея заключалась в использовании дешёвой электроэнергии, вырабатываемой Ниагарскими водопадами, но в итоге ничего не произошло. В 1898 году система Лэмба была испытана на канале Финов в Германии, но немцы приняли решение в пользу электрических мулов.
Дуплексная структура
В системе Лэмба при приближении другого судна, идущего с противоположного направления, двигатели останавливались, кабели отсоединялись, и лодки обменивались кабелями (и, следовательно, двигателями) и продолжали движение. Некоторые другие системы позволяли пропускать две баржи без обмена двигателями, даже если путь был проложен только по одной стороне канала. Например, в системе, разработанной Джозефом Саксом, использовалась дуплексная структура, в которой двигатели или тягачи работали между средним и верхним концом средних и нижних рельсов.
Подобная система стеллажей, разработанная Судом, была испытана на участке канала Эри в 903 году. Результаты оказались весьма положительными: четыре загруженных судна буксировались со скоростью 7,2 км/ч по сравнению с 2,8 км/ч для мула, буксирующего одну баржу, и это без угрозы берегам. Хотя члены комиссии, перед которыми проводились эксперименты, были удовлетворены успехом схемы, они решили дождаться завершения расширения и углубления сети каналов, прежде чем разрешить постоянную эксплуатацию. Но когда эта работа была сделана, несколько десятилетий спустя, дизельные суда стали нормой.
Ещё один тест, с использованием системы, разработанной Стиллвеллом и Патнэмом, был проведен на канале Лихай в Пасадене в 1907 году. Эксперименты прошли успешно, и компания канала убедилась в осуществимости метода. К сожалению, они подсчитали, что для оправдания расходов каналу требовался в 3 раза больший объем груза, чего так и не произошло.
Дебаты
Американцы были твердо убеждены, что беспилотный мул - лучшая электрическая система для движения лодок по каналу, в то время как французы и немцы считали эту систему довольно проблематичной и были убеждены, что управляемые мулы гораздо лучший вариант. Они видели лишь ограниченное применение беспилотных мулов, например, в туннелях и портах, где очевидным преимуществом большинства этих беспилотных систем было то, что они оставляли берега канала свободными.
Эта разница во мнениях привела к обширным сравнениям в книгах и журналах, пришедшим к противоположным выводам. Факт в том, что американцы никогда не применяли на практике ни одного электрического мула, ни пилотируемого, ни беспилотного, в то время как французы использовали и то, и другое - беспилотные мулы действительно использовались только для определенных целей.
Zinzins
Самое впечатляющее применение беспилотных мулов было разработано французом Шено. Небольшие 600-килограммовые локомотивы, подвешенные в воздухе на тросе, были известны как "zinzins" и очень напоминали систему Лэмба. Параллельно тросу проходила троллейбусная линия, которая приводила в действие двигатель.
Система была установлена в 1920-х годах и использовалась для входа и выхода из шлюзов на нескольких каналах в северной и восточной Франции. Буксировка барж через шлюзы в основном осуществлялась людьми, а не мулами или лошадьми, поскольку это была довольно сложная задача. Некоторые "зинзины" оставались в эксплуатации до прихода на канал самоходных дизельных лодок. Однако американцы придумали интересные планы, например, идею подвесить рельс, по которому работает двигатель, над каналом. Этот метод имел бы преимущество в том, что позволял бы прямую тягу, но стоимость строительства была бы существенно выше, чем при других системах. На иллюстрации ниже даже показана железная дорога, проложенная поверх системы.
Верните троллейбусы!
Все вышеперечисленное - это больше, чем галерея устаревших технологий. Канальный транспорт уже является одним из самых эффективных способов перевозки грузов. На каждый сожженный литр топлива банда может перевезти тонну груза на 127 км, по сравнению с 97 км для поезда, и 50 км для грузовика. Электрификация каналов может ещё больше повысить эту эффективность, сделав возможным создание транспортной системы с нулевым уровнем выбросов.
В наши дни многие каналы имеют укреплённые берега, поэтому системы тележки с винтом больше не будут создавать проблем. Однако особенно интересны те системы, в которых тяга происходит по суше, а не по воде. Потому что они черезвычайно энергоэффективны. Чтобы переместить баржу определенного тоннажа на низкой скорости, электрическому мулу нужен двигатель как минимум в 4 раза менее мощный, чем когда этот двигатель был бы установлен на самой лодке, приводя в движение винт. Колеса эффективнее винтов. Это означает, что на каждый литр топлива банда, буксируемая машиной по берегу или с помощью цепи по дну канала, могла бы перевезти тонну груза на 500 км - в десять раз эффективнее, чем грузовик или фура.
Транспортная система с нулевыми выбросами
Поскольку многие каналы имеют шлюзы и, следовательно, искусственные перепады высот между водными поверхностями, возобновляемая энергия может быть выработана на месте. Необходимое электричество для питания барж также может быть выработано ветряными турбинами или солнечными панелями, что сделало бы транспортную систему с нулевыми выбросами возможной и в равнинных странах. Из-за очень низких энергетических потребностей инвестиции в возобновляемую энергию будут относительно небольшими. И, как всегда, устаревшие системы могут быть существенно улучшены с помощью современных технологий и материалов.
Низко технологичные каналы
Конечно, баржи для каналов намного медленнее грузовиков или поездов. Но если бы они могли перевозить грузы практически бесплатно, они все равно были бы экономичным выбором для многих товаров. Это преимущество возросло бы, если бы цены на нефть выросли. Многие заброшенные каналы можно бы снова использовать, и даже построить новые. Почти все вышеперечисленные методы были разработаны для использования на очень мелких трапециевидных "низко технологичных" каналах, глубина которых в центре составляла всего 2 метра, а по бокам - гораздо меньше. Это не общественные работы, как Панамский канал, на строительство которого ушли бы десятилетия и потребовалось бы тысячи рабочих или энергоёмких машин. Это то, что можно было бы сделать даже на уровне сообщества.
P.S. - Если добавить к описанию каналов функционал, то ближайший на наше время это окопы. В Голландии так и было. А ещё это альтернатива водопроводу в некоторых случаях.
P.S.2 - Еще одна мысль... Знаменитые немецкие водоплавающие автобусы! Возможно если бы они были троллейбусами их риски утонуть были бы намного меньше (за счёт перспективы удержания "рогами" за провода сверху?
