Две кабины и водяной балласт: как работает фуникулёра в Солтберне

У верхней станции фуникулёра в английском Солтберне перед отправлением открывают водяной клапан. Вода поступает в бак под пассажирским салоном, а через минуту вагон оказывается у морской набережной. Без дополнительного груза верхний вагон может оказаться слишком лёгким для спуска, хотя впереди у него крутой склон.

Один вагон спускается, другой поднимается

Солтберн-бай-зе-Си стоит на высоком берегу. Между городом наверху и пляжем с пирсом внизу проложена короткая наклонная дорога. Фуникулёр открылся 28 июня 1884 года, заменив прежний вертикальный подъёмник. Длина пути составляет около 63 метров, а перепад высоты — примерно 37 метров. Рельсы уложены на склоне под углом около 36 градусов.

По двум параллельным путям ходят два вагона. Они связаны канатом, перекинутым через большой шкив на верхней станции. Когда один вагон спускается, он тянет второй наверх. Поэтому верхнему вагону приходится не только двигаться самому, но и поднимать встречную кабину вместе с её пассажирами.

Если оба вагона весят примерно одинаково, они почти уравновешивают друг друга. Каждый под действием тяжести тянет канат в свою сторону. Для поездки верхний вагон должен перевесить нижний, причём этого перевеса должно хватать и на преодоление трения в механизмах.

Число пассажиров постоянно меняется: в одну сторону может ехать полная кабина, а в другую — всего несколько человек. Чтобы верхний вагон мог поднять нижний при разной загрузке, его утяжеляют водой. Её легко добавить перед спуском и быстро слить после прибытия.

Вода создаёт перевес

Под каждым пассажирским салоном установлен бак вместимостью 1650 литров. Полный бак содержит примерно 1,65 тонны воды — немалую добавку к небольшому вагону, рассчитанному на 12 человек. Но заливать его до краёв перед каждым отправлением не требуется. Нужное количество воды зависит от того, насколько загружены обе кабины.

Верхний вагон удерживают у платформы тормозом, а воду направляют в его бак из станционного резервуара. Заполнение продолжают, пока вагон не станет достаточно тяжёлым. После отпускания тормоза верхняя кабина спускается к морю, а нижняя поднимается к городу. Связанные канатом вагоны одновременно прибывают на противоположные станции.

Внизу специальный упор открывает сливной клапан, и вода из прибывшего вагона уходит в нижний резервуар. Освободившаяся от балласта кабина готова к подъёму. Второй вагон тем временем стоит наверху: после посадки пассажиров воду наливают уже в его бак, и он тянет встречную кабину обратно.

Бак находится под полом, поэтому пассажирский салон остаётся сухим, а вода не занимает место для людей. Сама кабина установлена на клиновидной раме: с одной стороны она выше, с другой ниже. Такая форма позволяет сохранить горизонтальный пол, хотя колёса движутся по круто наклонённым рельсам.

Как удерживают скорость на спуске

Перевеса хватает, чтобы сдвинуть вагоны, но без торможения они продолжили бы набирать скорость. Поэтому поездкой управляет оператор. Тягового мотора, который тянул бы канат, здесь не требуется, зато тормоз нужен на всём пути.

На Солтбернском подъёмнике используется ленточный тормоз. Его лента охватывает вращающуюся поверхность и при натяжении создаёт трение. Меняя натяжение, оператор регулирует скорость связанных кабин и останавливает их у платформ.

Тормозом пользуются и при подготовке к отправлению. Пока бак наполняется, оператор следит за моментом, когда вагоны начинают двигаться. Затем он снова останавливает их и ещё немного добавляет воду. Так создаётся запас перевеса, достаточный для всей поездки.

Перед отправлением закрывают двери вагонов и ограждения станционных площадок. Их положение контролируют блокировки. Обычная поездка занимает около 55 секунд, и всё это время оператор сдерживает разгон. За счёт трения тормоз рассеивает лишнюю энергию в виде тепла, чтобы кабины подошли к платформам плавно.

Воду тоже приходится поднимать

После нескольких поездок верхний резервуар пустеет, а нижний наполняется. Поэтому воду возвращают наверх насосом. Его включают несколько раз в день, создавая запас для следующих отправлений. В здании у подножия склона исторически находилось машинное помещение для этой перекачки.

Когда насос поднимает воду, он затрачивает энергию, которая затем используется при спуске вагона. Водяной привод позволяет разделить эти два этапа: насос заранее наполняет резервуар, а фуникулёр расходует накопленный запас по мере посадки пассажиров. Включать насос перед каждой поездкой не нужно.

Соединение двух вагонов канатом облегчает подъём: вес спускающейся кабины помогает вытянуть встречную. Дополнительный груз нужен, чтобы создать перевес, преодолеть трение и, если потребуется, поднять более тяжёлую группу пассажиров. Поэтому количество воды каждый раз подбирают заново. После поездки её сливают, возвращают наверх и снова используют как балласт.