Зубчатая рейка удерживает поезд на крутом склоне
На обычной железной дороге локомотив тянет вагоны за счёт сцепления гладких колёс с рельсами. На склоне в 48 градусов такого сцепления недостаточно: колёса могли бы проскальзывать. Поэтому поезд на горе Пилатус движется по особой зубчатой железной дороге — Пилатусбану, открытой в 1889 году.
Между рельсами проложена зубчатая рейка. Зубчатые колёса под вагоном входят с ней в зацепление и, вращаясь, буквально продвигают состав вверх. Та же механическая связь помогает контролировать движение при спуске: поезд не полагается только на торможение колёс о рельсы.
Почему здесь устроено необычно
На такой крутизне важно не только зацепиться за рейку, но и не дать шестерне выскочить из неё. Для Пилатусбана применили систему инженера Эдуарда Лохера: рейка расположена горизонтально, а зубчатые колёса сцепляются с её зубьями по бокам. Такая конструкция удерживает зацепление и не позволяет механизму подняться над рейкой.
Уклон в 48 градусов — это не то же самое, что уклон в 48 процентов: он соответствует подъёму примерно на 111 метров на каждые 100 метров по горизонтали. Поэтому здесь решает не просто мощность двигателя, а точное взаимодействие рельсов, рейки и зубчатых колёс. Именно оно превращает почти отвесный на вид подъём в путь, по которому поезд может двигаться и вверх, и вниз.
