Ураган «Сэнди» ускорил работы над надувной «затычкой» для тоннелей метро

Несколько недель назад, в результате удара стихии, в Нью-Йорке оказались затоплены семь из 14 проходящих под водой тоннелей. Откачивание воды и ремонтные работы парализовали несколько веток метрополитена более чем на неделю, что естественно вылилось в немалые прямые и косвенные убытки. Американцы логично решили впредь избегать возможных потерь или, как минимум, существенно их снизить, поэтому исследователи из Университета штата Западная Вирджиния совместно с Министерством внутренней безопасности США активно испытывают надувной шар из высокопрочного материала, который сможет перекрывать тоннели в случае стихийных бедствий или иных катаклизмов.

Идея подобного приспособления проста: вместо монтажа в туннелях системы шлюзов, стальных перегородок, отводных каналов и других дорогостоящих объектов инфраструктуры, намного проще заполнить пространство большим и относительно дешевым надувным шаром. Но на практике разработка такой «затычки», которая была бы достаточно прочной и мощной, чтобы выдержать огромное давление воды, гибкой для заполнения всего пространства и быстрой в развертывании, является сложной инженерной задачей.

По задумке инженеров заглушка порядка 10 м в длину и 5 м в диаметре будет похожа на дирижабль. В качестве материалов оболочки применят полиуретан и вектран (жидкокристаллический полимер, похожий на кевлар). Внутри полости жесткий каркас, естественно, отсутствует, вместо этого внешнюю часть оболочки опоясывают стяжки из вектрана, чтобы надувной шар мог выдерживать огромное давление воды (шар без таких стяжек провалил испытания в 2010 году). Интересная деталь — вектран пришёлся не по вкусу крысам, которых достаточно много в тоннелях метро, поэтому можно будет не переживать за целостность оболочки при длительном хранении.

В сложенном состоянии надувная конструкция будет упакована в контейнеры, которые расположат в стратегических точках подземных сооружений. В случае угрозы наводнения электрический насос сможет наполнить воздухом надувные заглушки примерно за 30 минут, и они не пустят водный поток на станции или изолируют часть тоннеля — например, находящуюся под водной преградой.

Ещё одна техническая сложность возникает в связи с тем, что тоннель внутри имеет неправильную форму. В нем находятся рельсы, коммуникации, платформы и проходы для технического персонала. Естественно, шар должен плотно прилегать к стенкам, ведь иначе через просветы будет просачиваться вода. Поэтому предполагается, что зона размещения надувной затычки будет специальным образом модернизирована. Пол будет приподнят до уровня верхней кромки рельс, контактный рельс и острые выступы конструкций — демонтированы, а коммуникации — заведены в гибкие каналы, которые смогут деформироваться под давлением, или утоплены в стены. Не исключено, что размеры и форму затычки в итоге не удастся полностью стандартизировать, и для некоторых случаев она будет индивидуально подгоняться под особенности тоннеля.

По словам доктора Джона Форчена, который руководит проектом со стороны Министерства внутренней безопасности, идея с надувной заглушкой находится в разработке уже несколько лет — было проведено 21 испытание и потрачено около $8 млн. Но ситуация с ураганом «Сэнди» способствовала ускорению работы. Впрочем, даже по оптимистическим прогнозам до финального «релиза» впереди ещё год-два тестов и доработок. Если система докажет свою эффективность, то она будет постепенно внедрена на всех подземных транспортных объектах страны, в том числе, возможно, в автомобильных тоннелях. Компаниям и организациям один надувной шар будет обходиться примерно в $400 тыс.

На фото: Надувная заглушка на испытательном стенде в ангаре неподалёку от Университета штата Западная Вирджиния