На определенном этапе развития цивилизации на Земле обмен информацией между людьми стал главным двигателем прогресса. Когда возникла письменность и появились первые документы, их стали пересылать, подчас на большие расстояния. Со временем пришло понимание того, что важно не только чтобы послание дошло до адресата, но и чтобы это произошло возможно быстрее. Возникла даже особая должность гонца, ставшего прямым предтечей почтальона. Почту доставляли на лошадях, парусных судах, позже — на поездах, пароходах, самолетах. Но зачастую и их скорость была недостаточна, и благодаря гению инженеров в распоряжение человечества поступают телеграф, телефон и радио. Современное поколение стало свидетелем такого, еще недавно казавшегося фантастическим, средства связи, как электронная почта. С ее помощью можно послать сообщение в любую точку земного шара, и через считанные секунды абонент его получит.
БУМАЖКИ СОХРАНЯЮТ ПОЗИЦИИ
Чего же еще желать? Действительно, достижения техники не могут не изумлять. Однако почти всегда в бочку меда попадает ложка дегтя. Во всех случаях, кроме традиционной почты, мы имеем дело с виртуальными документами, а посылку или бандероль по электронной почте не передашь. При необходимости переслать реальный предмет в другой город или страну пока придется мириться с существующими скоростями средств транспорта, а вот для расстояний в пределах города у почтовой и курьерской служб (вспоминается реплика Хлестакова из бессмертного «Ревизора»: «По улицам курьеры, курьеры, курьеры… тридцать пять тысяч одних курьеров!») есть вполне приемлемая альтернатива. Это — пневматическая почта, которой исполнилось полтора века. Кстати, пневматическая почта может работать и в пределах одного здания, избавляя сотрудников от нудного хождения с бумажками по кабинетам.
Правда, сжатый воздух для передачи письменных сообщений по трубопроводу впервые применен в 1792 году в 50-метровой колокольне венского собора Святого Стефана. Колокольня соединялась со сторожкой трубой, по которой записки с сообщениями о замеченных в городе пожарах пересылались в специальном металлическом патроне.
Прототип пневматической почты придумал Роуланд Хилл, один из изобретателей почтовой марки. Он смоделировал размещенную под землей систему труб для ускорения пересылки письменных сообщений с помощью сжатого воздуха. По проекту Р. Хилла в 1854 году в Лондоне запустили первую линию пневмопочты длиной 200 м; по ней переправляли телеграммы из здания фондовой биржи в зал главного телеграфа. В 1858 году в том же Лондоне построили линию пневмопочты протяженностью 100 м. Ее автор — физик Кларк. В 1862 году заработала пневмопочта между лондонским вокзалом Истон и почтамтом Кемпден. Эти системы были не очень надежны, часто ломались, и их вскоре закрыли. Более совершенный проект предложил инженер Джонсон, и эксплуатация новых линий показала хорошие результаты. Для примера, расстояние в 300 м патрон сферической формы преодолевал за 11 с.
В Германии первая линия пневмопочты заработала в 1865 году в Берлине. Уже в 1875 году корреспонденция путешествовала по целой сети воздухопроводов, соединявших 15 почтовых отделений, которые были разбросаны по разным концам города. Самый длинный участок протяженностью 12 км контейнеры с почтой преодолевали за 35 мин.Существовала пневмопочта в Италии, во Франции и в Австрии.
В Праге до сих пор работает пневмопочта, открытая в 1899 году. Протяженность первых трубопроводов составляла всего несколько десятков метров, но уже к началу 1930-х годов была сформирована разветвленная сеть подземных труб, охватившая все районы города. По ней пересылают письма, телеграммы, периодические издания. Телеграмма из почтового отделения добирается до центрального почтамта всего за 5 мин.
Пражская пневмопочта обслуживает 46 абонентов — банки, крупнейшие предприятия и внешнеторговые организации, редакции центральных газет, телевидения, телеграфное агентство и 30 почтовых отделений. Центральная диспетчерская и воздуходувная установка размещены в здании почтамта, но все абоненты связаны не только с почтамтом, но и друг с другом. Всего возможны 1035 вариантов адресации. Ежемесячно по пневмопочте отправляют 35 000 патронов вместимостью до 600 г со счетами, телеграммами, письмами, газетами и журналами. Почтовые автомобили в часы пик могут двигаться по Праге со скоростью не выше 20 км/ч, а для пневмопочты часов пик просто не существует. Патроны «бегут» по трубам со скоростью 34 км/ч. В настоящее время под Прагой проложено почти 60 км трубопровода, пересекающего в трех местах Влтаву. Для обслуживания механизмов пневмопочты нужны всего пять человек. К тому же стоимость электроэнергии, расходуемой воздуходувной установкой, намного ниже стоимости бензина, затрачиваемого при перевозке почты автомобилями.
В 1892 году с первой линией пневмопочты в Новом Свете познакомились жители Филадельфии (США). Она соединила здания биржи и главного почтамта. На доставку каждого патрона от почтамта до биржи, расстояние между которыми составляло около 800 м, уходила 1 мин, а обратный путь занимал 65 с. То, что первым абонентом пневмопочты оказалась биржа, неслучайно. Ведь оперативная информация о деловой конъюнктуре помогала маклерам делать целые состояния.
В той же Филадельфии трубопроводом пневмопочты соединили главный почтамт с вокзалом Пенсильванской железной дороги. Здесь расстояние в 1,5 км преодолевалось за 1 мин 25 с. Вскоре пневмопочта появилась в Бостоне и Нью-Йорке. Трубы диаметром 8 дюймов на Нью-Йоркском почтамте заканчивались возле столов для сортировки и штемпелевания писем. Каждый патрон вмещал до 600 писем. Разветвленная сеть пневмопочты соединяла главный почтамт Нью-Йорка с почтовыми отделениями. Протяженность самого длинного участка составляла 5600 м, и по нему почта проходила за 7 мин. Ежедневно по трубам пересылали до 3 т корреспонденции.
В России пневматическая почта не завоевала сколько-либо заметной популярности. Ею были оборудованы лишь несколько почтамтов Москвы и Санкт-Петербурга, да и то она служила для перемещения корреспонденции только внутри зданий. Но зато, когда в 1938 году экипаж в составе В. Гризодубовой, П. Осипенко и М. Расковой совершал полет рекордной дальности на самолете ДВ-2 «Родина», летчицы, находившиеся в разных отсеках, могли не только переговариваться по телефону, но и обмениваться посланиями по пневмопочте.
Пневмопочта связывала различные подразделения редакционно-издательского комбината «Правда», построенного в 1930-х годах. Но до наших дней она не дожила. А жаль, блестящие латунные трубы выглядели настоящим украшением интерьера.
ПО ТРУБАМ ТРАНСПОРТИРУЮТ НЕ ТОЛЬКО ГАЗ, НЕФТЬ И ВОДУ
В конструкциях всех систем пневмопочты обязательно присутствуют транспортные трубопроводы, станции приема и отправки, а также воздуходувные машины. В большинстве случаев корреспонденцию (документы, банкноты, другие мелкие грузы) пересылают в специальных контейнерах, или патронах. Существует и беспатронная пневмопочта. Она удобна тем, что не приходится возвращать патроны к пункту отправки. Но у нее есть и существенные недостатки: во-первых, для пересылаемых документов необходима специальная плотная бумага, а во-вторых, трубопроводы приходится делать прямоугольного сечения, а это трудно и дорого.
Воздухопроводы представляют собой трубы из стали, алюминия, латуни или даже асбоцемента (если они идут под землей), а в последнее время для труб используют поливинл-хлорид или прозрачный пластик. Диаметр труб колеблется от 37 до 120 мм.
Патроны имеют цилиндрический корпус, диаметр которого примерно на 25% меньше внутреннего диаметра трубы, с укрепленными на нем уплотнительными кольцами из фетра или кожи. Выбор материала колец объясняется тем, что он должен быть эластичным, чтобы в системе сохранялась герметичность при небольших отклонениях размеров трубы, и иметь небольшой коэффициент трения.
Как правило, трубопроводы не бывают прямыми, и в местах поворота радиус изгиба делают достаточно большим: тогда патрон не застрянет.
Патроны перед пересылкой запираются на замок, причем для сохранения конфиденциальности применяют кодовые замки (в настоящее время — на микрочипах).
Узлы загрузки и выгрузки патронов имеют две модификации. По одному варианту в трубе делают для патрона паз, который закрывается крышкой, перемещаемой в осевом или окружном направлении. При выгрузке патрона, когда открывается крышка, срабатывает электромагнит, и его сердечник выталкивает патрон.
В другом случае патрон загружается с торца трубы, находящегося в герметически закрываемом металлическом ящике.
НЕ ЗАБЛУДИТЬСЯ БЫ БЕЗ АДРЕСА
Когда патрон оказывается в трубе, важно помочь ему добраться до адресата. Как уже говорилось, патрон движется под давлением сжатого воздуха. Поскольку его масса не превышает 2 кг, давление от воздуходувки может не превышать нескольких долей атмосферы. Но компрессор должен обладать высокой производительностью: от этого параметра зависит скорость движения патрона.
Но заставить патрон «лететь» по трубе мало. Необходимо, чтобы он достиг нужного пункта назначения. Если станции приема и отправки соединены напрямую (линейная схема), то ему просто некуда больше деваться. Для автоматического возврата патрона прокладывают вторую линию параллельно первой.
Существует еще радиальная схема. Ее, как правило, используют, когда нужно пересылать отправления из нескольких пунктов в один, и, по сути, это совокупность нескольких линий.
Более сложный способ организации линии — кольцевой, когда вдоль трубопровода, замкнутого в кольцо, расположено несколько станций. Здесь без системы адресации не обойтись.
Если станций немного, информацию об адресе может нести сам патрон. Для этого на нем устанавливают два кольца с магнитами. Кольца вращаются относительно друг друга, и соответственно меняется угол между магнитами. Для большей точности установки магнитов кольца снабжают фиксаторами. На трубопроводе перед каждой станцией помещают индуктивные датчики. Если угол их расположения совпадает с углом расположения магнитов, срабатывает заслонка, и патрон останавливается на станции приема.
При большом числе станций для адресации на станциях отправки ставят пульты с кнопочными номеронабирателями. Каждая станция имеет свой код, и в момент отправки патрона станция приема уже готова к его приходу.
Наиболее сложно организованы системы пневмопочты с ответвлениями. По своей структуре они похожи на сеть железных дорог. Патроны движутся, как поезда, изменяя маршрут на стрелках. Для обеспечения бесперебойного движения на железных дорогах работают диспетчеры. В современных системах пневмопочты роль диспетчеров выполняют микропроцессоры. Они следят за тем, чтобы корреспонденция попала по нужному адресу, управляют работой стрелок и выбирают оптимальный маршрут следования.
Скорость движения патронов по трубопроводам достигает 45 м/с, и за час система пропускает до 2,4 тысячи патронов.
В МАГАЗИНАХ, БОЛЬНИЦАХ, НОЧНЫХ КЛУБАХ
В настоящее время услугами пневмопочты пользуются в самых разных областях. Кроме упомянутых почтамтов пневмопочта работает во многих банках. Там с ее помощью операционисты и кассиры пересылают платежные документы и наличные деньги. Это не только надежно и безопасно, но и обеспечивает более высокий уровень обслуживания клиентов, а также улучшает условия работы персонала.
На металлургических заводах сталь плавят в огромных цехах. Плавку контролируют, анализируя образцы в заводской лаборатории, а она неизбежно находится вдалеке от печей. Здесь пневмопочта незаменима, поскольку задержка в получении результатов анализа может свести на нет все усилия сталеваров.
Пнвмопочтой пользуются и в Российской государственной библиотеке. По ее трубопроводам из читальных залов в хранилища передают до 30 тысяч читательских требований в день. Кстати, когда в библиотеке еще только начинали проектировать пневмопочту, были предложения построить беспатронную систему, но не удалось достать особую, плотную бумагу, без которой, как говорилось выше, документы будут сминаться и застревать в трубах.
Бывает, к решению об организации пневмопочты приводят драматические, а то и трагические обстоятельства. Так, в одном крупном магазине Санкт-Петербурга при сдаче денег инкассатору в торговом зале произошло ограбление, и магазин лишился 2 млн рублей. Чтобы обезопасить себя в будущем, руководство приняло решение оснастить трубопроводами пневмопочты рабочие места кассиров.
Разумеется, небольшие магазины оборудовать пневмопочтой нецелесообразно — все-таки это стоит довольно дорого, но в гипермаркетах и магазинах мелкооптовой торговли «кэш-энд-кэрри», где деньги в кассе накапливаются быстро, она вполне себя оправдывает. Кассиру приходится часто закрывать кассу, чтобы отнести выручку, создавая тем самым неудобства для покупателей. Если же передавать деньги через специального посыльного, то возникают трудности с проблемой материальной ответственности.
Пневмопочта может не только выполнять сугубо утилитарные функции, но и превратиться в яркое шоу. В санкт-петербургском ночном клубе стойку бара связали с рабочим местом диск-жокея прозрачным трубопроводом, по которому клиенты посылали музыкальные заявки. В темноте летящий по трубе подсвеченный контейнер представляет собой очень яркое зрелище.
Но наибольшее распространение пневмопочта получила не в банках и торговых предприятиях, а в учреждениях здравоохранения. В клиниках с ее помощью пересылают карточки пациентов, рентгеновские снимки, анализы, снабжают операционные контейнерами с донорской кровью.
Не секрет, что причиной смерти пациентов в больнице часто становится так называемый человеческий фактор. При раздаче лекарств медсестра может отвлечься и перепутать медикаменты. Поскольку сейчас это, как правило, сильнодействующие средства, то вероятность трагического исхода весьма высока.
В больнице города Альбукерка (штат Нью-Мексико, США) работает робот с трогательным прозвищем Рози. Робот круглосуточно дозирует и сортирует лекарства для пациентов. За два с половиной года не произошло случая, когда бы пациенту было отправлено не то лекарство. Рози механической рукой наполняет таблетками висящие вдоль стен пакетики, на каждый из которых нанесен штрих-код пациента, вкладывает эти пакетики в конверты и отправляет их в палаты по трубопроводам пневмопочты. Медсестра с помощью сканирующего устройства считывает код с браслета на запястье пациента и сравнивает его с кодом на пакете. Только после этого лекарство попадает к больному.
Кандидат технических наук В. Левин
