Пневматическая почта — любопытнейший вид системы перемещения как почты, так и небольших грузов под действием сжатого или разреженного воздуха. По особым трубопроводам, расположенным под землей, специальные пассивные контейнеры (капсулы) на приличной скорости переносятся из одной точки в другую. Название почты прозрачно: оно происходит от греческого слова «пневматикос» — «воздушный».
Кстати говоря, греческие «корни» пневмопочты самые настоящие. Ведь первыми использовать сжатый воздух научились древние греки. Так, древнегреческий физик-изобретатель Ктесибий Александрийский (приблизительно 285-222 гг. до н.э.) сконструировал гидравлис (гидравлический орган), вакуумный насос и катапульту, метавшую копья с применением сжатого воздуха. Свои мысли Ктесибий изложил в ряде научных работ, включая труд «О пневматике», который, правда, до наших дней не дошел.
Большое влияние на развитие пневмотранcпорта оказал древнегреческий инженер Герон Александрийский, живший в I веке до н.э. Основы пневматики были описаны им в знаменитом трактате «Пневматика».
Дени Папен
С падением античной культуры и распространением христианства в Европе наступили так называемые «темные времена», потому о пневматической почте как о средстве обмена почтовыми сообщениями заговорили лишь в XVII веке. Говоря более конкретно, французский физик Дени Папен (Denis Papin) в 1667 году предложил данный вид связи. Используя небольшую разницу давлений в трубе, Папен выяснил: на объект, помещенный в трубу, воздействует сила, способная придать объекту некоторую скорость. Таким образом, теоретически возможность транспортировки небольших предметов под воздействием сжатого воздуха была убедительна обоснована.
Однако до создания пневмопочты было еще далеко. Только в 1792 году сжатый воздух впервые применили для транспортировки письменных сообщений по трубе. Данная система располагалась в пятидесятиметровой колокольне Венского собора Святого Стефана. Она была соединена со сторожкой, куда по трубопроводу в специальном металлическом патроне посылали письменное сообщение о замеченном с колокольни пожаре в городе. В таком виде конструкция функционировала до 1855 года и представляла собой первый тип пневмопочты («внутренний»), когда система располагается в одном здании. Другой тип («внешний») — пневматическая почта, связывающая различные районы или здания города, — был реализован позднее: в 1854 году в Лондоне.
Иосия Латимер Кларк
Заслуга создания первой городской пневмопочты принадлежит Иосии Латимеру Кларку (Josiah Latimer Clark), запатентовавшему способ «для передачи писем или посылок между местами посредством давления воздуха и вакуума». Система Кларка состояла из труб диаметром 1,5 дюйма, проложенных между Лондонской фондовой биржей и Центральным телеграфом (около 200 м). По ним со скоростью порядка 6 метров в секунду перемещались цилиндры с письмами, бандеролями и небольшими посылками.
Справедливости ради стоит упомянуть и создателя почтовой марки Роуленда Хилла (Roulend Hill), смоделировавшего систему подземных пневматических труб для ускорения пересылки писем.
Летом 1861-го лондонская компания Pneumatic Despatch Company, основанная двумя годами ранее, провела демонстрацию пневматической транспортной дороги в Баттерси. По трубам 30-дюймового диаметра были успешно перевезены груз весом до трех тонн и даже несколько пассажиров, помещенных в лежачем состоянии в четырехколесную вагонетку.
Испытания пневматической транспортной дороги в Баттерси
Постоянная линия с упомянутыми «тележками» стала действовать между железнодорожной станцией Эустон и почтовым офисом северо-западного района на улице Эверсхолт с зимы 1863 года. В одном транспортном средстве умещалось до 35 мешков с почтой. Время перемещения между терминалами составляло около минуты. Первое прибытие «тележки» с почтой стало событием национального масштаба и было освещено в газете London News 18 февраля 1863-го.
Почтовая пневматическая система Pneumatic Despatch Company была во многом уникальной и кроме еще пары мест нигде более не строилась. В 1874 году она перестала эксплуатироваться. Не помогло даже личное перемещение главы компании в «тележке» — наглядная демонстрация безопасности данного метода перевозки. Два транспортных средства были отреставрированы в 1930-м, сейчас они хранятся в музеях Лондона и Йорка.
«Пневматическая машина» на заслуженном отдыхе
Зато эффективность лондонской пневматической почты в ее «классическом» виде, взявшей на себя часть трафика телеграфных линий, была по достоинству оценена во всем мире — аналогичные системы создавались в Берлине (1865 год), Париже (1866-й), Вене (1878-й), Праге (1887-й), Филадельфии (1892-й), Нью-Йорке (1897-й), Рио-де-Жанейро...
Если в Лондоне транспортные трубы располагались звездообразно, отчего различные приемные станции сообщались непосредственно лишь с центральной, то в ряде европейских городов (например, в Париже, Берлине и Вене) расположение труб было кругообразное, потому отдельно взятые станции могли «контактировать» друг с другом.
Кстати говоря, в Берлине в 1884 году почтовая пневматическая сеть кругообразного типа была преобразована в звездообразную. Бурное развитие германской пневмопочты (по-немецки — «Rohrpost») во второй половине XIX века связано с деятельностью генерал-почтмейстера Германской империи Генриха фон Стефана (Heinrich von Stephan) — основателя Всемирного почтового союза.
К 1900 году в Берлине, а также в предместьях Шёнеберг, Риксдорф и Шарлоттенбург, общая протяженность труб почтовой пневматической сети составила почти 120 км. Сеть объединяла 53 станции. Трубы использовались чугунные, они имели внутренний диаметр 6,5 см и были закопаны на глубине 1,25 м. Длина пересылаемых алюминиевых капсул составляла 15 см.
Схема берлинской почтовой пневматической сети (1928 год)
В 1913 году с помощью германской пневмопочты было доставлено более 12 миллионов почтовых отправлений.
В 1916 году журнал Union Postale опубликовал статистические данные о пневматической почте всего мира. Оказывалось, что протяженность труб составляла примерно 1000 км, из которых более 400 км «принадлежало» французской пневмопочте. Данные 1934 года подтвердили первенство галлов — наиболее протяженной в мире была парижская сеть пневмопочты длиной 437 км.
Российская империя также не осталась в стороне от прогресса — на отдельных почтамтах Санкт-Петербурга и Москвы была установлена пневмопочта для ускорения перемещения корреспонденции. В дореволюционной Российской Империи для обозначения пневматической почты употреблялся термин «воздушная почта», в настоящее время имеющий иной смысл.
Трехместный самолет ДБ-2Б "Родина" был оснащен пневмопочтой
Имелась пневмопочта и в крупных городах Советского Союза. Более того, устанавливалась она даже в самолетах, например в АНТ-20 «Максим Горький» и ДБ-2Б, "Родина" (на последнем 24-25 сентября 1938 года был установлен женский мировой рекорд дальности беспосадочного полета по прямой).
Большое значение в СССР пневмопочта приобрела на железных дорогах. Одной из первых подобная система была пущена в эксплуатацию в 1959 году на станции Ленинград-Сортировочный-Московский.
Популярность пневмопочты была столь велика, что для оплаты ее услуг в разных странах мира выпускались почтовые марки. Также широко печатались специальные конверты и почтовые карточки. Кроме того, отметки ставились особыми штемпелями и ярлыками [8].
Итальянская марка для пневмопочты
⇡#Настоящее и будущее пневомпочты
С течением времени пневматическая почта стала сдавать свои позиции, как, впрочем, и обычная почта. Связано это было со стремительным развитием телефонной, факсимильной связи и (начиная с середины 90-х годов прошлого века) электронных способов обмена информацией. Люди постепенно стали все меньше писать «бумажных» писем и отправлять открыток и все больше — общаться посредством телефона, а затем и Интернета.
С обычной же почтой пневматическая не конкурировала. Технологически она имела ограничение на дальность, но зато обладала рядом преимуществ. Таким образом, пневмопочта удачно дополняла почтовую сеть, позволяя разгружать потоки писем, бандеролей и посылок в больших городах.
Что касается упомянутых преимуществ пневмопочты, то среди них можно назвать подземное расположение, высокую скорость передачи, а также возможность транспортировки небольших предметов. Это последнее свойство позволило пневматической почте выжить и в эпоху «тотального» электронного обмена информацией.
Пнвмопочта может доставлять не только письма...
В самом деле, ведь c помощью так любимой нами электронной почты не перешлешь денежную купюру, мелкую деталь, инструмент или кусок горной породы. А скорый обмен этими и многими другими предметами жизненно необходим в самых разных учреждениях, включая банки, гипермаркеты, больницы, научные институты, промышленные предприятия и т.д.
Вот почему и в наши дни пневмопочта в отдельно взятых учреждениях исправно функционирует. Естественно, чугунные трубы ушли в прошлое, уступив место полимерным. Да и остальное оборудование тоже современное: программируемые микрочипы, операционные системы, компрессоры, стабилизированные источники питания, блоки управления компрессором, оптические датчики, рабочие станции с пультами управления и т.п.
Например, берлинский клинический комплекс «Шарите» (фр. Charité) построил себе пневматическую сеть длиной в 25 км. Ежедневно по ее трубам лаборатории и отделения обмениваются сотнями и даже тысячами рентгеновских снимков, готовых анализов, проб крови…
А в Российской государственной библиотеке (бывшая Библиотека им. В.И. Ленина) до сих пор функционирует «внутренняя» пневматическая система, установленная в 70-х годах прошлого века. По трубам этой пневмопочты посылают листки требования читателей.
И подобных примеров функционирования пневматической почты в наши дни можно приводить много…
Современная система пневмопочты в Праге
Что касается «классических» почтовых пневматических сетей, то и они использовались достаточно долго. В ХХ веке городские системы существовали в Париже (до 1984 года), Лондоне и Гамбурге. Быть может, самая последняя пневматическая почта функционировала в Праге. Появилась она в пятой по счету в мире и до марта 1899-го использовалась для деловых пересылок, после чего отправка писем и телеграмм стала доступна и для обычных горожан. К сожалению, крупное наводнение 2002 года вывело из строя пять из одиннадцати машинных отделений пневмосети. Чешская телекоммуникационная компания Telefónica O2 занялась ее восстановлением, и сегодня более половины работ уже выполнено.
Основные элементы установок пневматической почты: приемное и отправительное устройства, трубопроводы, транспортные контейнеры (капсулы), воздуходувки.
Общий принцип работы пневматической почты следующий. Капсулы по трубопроводу движутся благодаря действию сжатого или разреженного воздуха. На начальном этапе существования пневмопочты насосы, нагнетавшие либо разрежавшие воздух в специальных железных резервуарах, приводились в действие паровыми машинами. От упомянутых резервуаров отходили трубы. Чтобы отправить в путь капсулу, вложенную в трубу, нужно было повернуть кран. Поскольку диаметр капсулы был меньше внутреннего диаметра трубы, ее концы (два, реже — один) «одевали» в кожу или фетр, тем самым создавая уплотнительные головки для герметизации.
Капсулы французской пневмопочты (слева — более современный тип, используемый с 30-х годов ХХ в.)
Чтобы предохранить капсулу от удара по приходе к пункту назначения, ей навстречу пускался поток воздуха, который и гасил скорость. Само прибытие капсулы сопровождалось звуковым сигналом.
Материал труб с течением времени менялся. От чугуна создатели пневматических почтовых сетей перешли на латунь, сталь, дюралюминий; во второй половине ХХ века стали чаще использовать полихлорвинил.
Современные системы пневматической почты состоят из таких основных элементов, как компрессор, центральный контроллер, стабилизированный источник питания, блок управления компрессором, магистральный трубопровод, маршрутные стрелки, рабочие станции с пультом управления.
С центрального контроллера на компрессор может поступать команда на давление или на разрежение в системе, чем определяется направление движения капсулы. За плавное торможение отвечает байпас с системой клапанов.
Отдельные участки трубопровода соединяют автоматические маршрутные стрелки, определяющие путь движения капсулы.
Чтобы отправить капсулу, пользователю необходимо набрать на клавиатуре адрес станции-получателя, затем вставить капсулу в приёмное отверстие. Далее за дело принимается центральный контроллер, определяющий путь от станции-отправителя до станции-получателя, а также устанавливающий маршрутные стрелки в необходимое положение.
Схема аптечной пневмосвязи, предлагаемой немецкой фирмой Sumetzberger
Прохождение капсулы контролируется с помощью специальных датчиков.
Если за определенное время капсула не приходит к получателю, система блокируется и автоматически переводится в режим диагностирования. Производится «всасывание» с каждой рабочей станции имеющихся в системе капсул до байпаса и отправление обнаруженных капсул на станцию «сброса».
За более чем двухсотлетнюю историю пневматическая почта пережила подъемы и спады. Несмотря на научно-технический прогресс, она сумела выжить и в условиях электронного обмена информацией, благодаря своей способности быстро и надежно доставлять грузы небольшого размера. Практически утратив к концу ХХ века свою значимость системы, пересылающей корреспонденцию (письма, открытки), пневмопочта как бы вернулась к истокам, став важным (а порой и незаменимым) элементом коммуникации внутри здания.
Современные госпитали, банки, научно-промышленные комплексы, библиотеки и тому подобные организации активно пользуются пневматической почтой, оснащенной оборудованием по последнему слову техники. А это значит, что пневмопочта «внутреннего» типа будет существовать до тех пор, пока ученые не реализуют на практике телепортацию материи, то есть еще очень и очень долго...