Лётная подготовка
Алексей Давыдов
Алексей Давыдов
проректор по научной работе и инновациям МИИТа

Лётная подготовка

Транспорт будущего рождается сегодня
При проектировании и строительстве первой высокоскоростной магистрали Москва – Казань и при создании сети ВСМ в России мы должны учитывать как мировой опыт создания новых транспортных систем, так и собственные компетенции в области новейших транспортных технологий.

Я считаю, что при рассмотрении технологий, которые будут использоваться в ходе строительства и эксплуатации ВСМ, проектировщики и учёные должны смотреть намного дальше и глубже с расчётом на то, что принимаемые сегодня ключевые решения могут стать основой для дальнейшего развития и совершенствования железнодорожного транспорта.

К примеру, идея создания вакуумно-левитационной транспортной системы, которая в общественном сознании ассоциируется прежде всего с американским проектом Hyperloop (подробнее об этом в предыдущем номере «Пульта управления». – Ред.), рассматривается сегодня руководством ОАО «РЖД» и учёными в качестве стратегии дальнейшего развития высокоскоростного движения.

Не зря говорят, что новое – это хорошо забытое старое. Это в полной мере можно отнести и к вакуумно-левитационному транспорту (ВЛТ). Стремление увеличить скорость движения ещё в начале прошлого века привело к идее максимального уменьшения аэродинамического сопротивления за счёт создания вакуумного пространства, в котором бы перемещались специальные капсулы с грузом и людьми. В современных условиях эта идея вновь возродилась и стала более реальной, если учесть, что для её воплощения теперь могут быть использованы новые материалы и технологии.

Современные ВСМ предусматривают скорости для пассажирского движения до 400 км/ч. Это заложено в технические условия. Перед проектировщиками поставлена задача обосновать и возможность пропуска по будущей ВСМ Москва – Казань контейнерных поездов со скоростью до 250 км/ч.

В связи с этим напрашивается вопрос: целесообразно ли для нашей страны параллельно вкладывать деньги в развитие принципиально новых вакуумных магнито-левитационных транспортных систем, позволяющих обеспечить кратное увеличение скорости? Полагаю, что ответ на этот вопрос должен быть однозначно положительным: необходимо ведь учитывать особое геополитическое положение России, через территорию которой проходят мощные транспортные артерии, соединяющие Европу и страны Азиатско-Тихоокеанского региона.

Однако следует заметить, что в условиях беспрецедентного роста объёмов интернет-торговли наши международные транспортные коридоры, частью которых станет будущая ВСМ Москва – Казань, могут стать конкурентоспособными только при условии, если обеспечат доставку товаров от Владивостока до границ Евросоюза за 3–5 дней. Для решения этой задачи как раз и требуются новые транспортные технологии. И на первом месте в этих технологиях должна быть конвергенция, то есть объединение на одном базисе железнодорожных, автомобильных, авиационных и других транспортных систем.

Я считаю, что и концепция транспорта будущего в целом базируется на идее конвергенции нескольких видов транспорта.

Ещё 40 лет назад в рамках кооперации различных организаций, вузов и проектных институтов учёные начинали разработку транспортных систем с магнитным подвесом и линейным тяговым электроприводом. Но в процессе работы над ними был выявлен целый ряд проблем, решение которых потребовало глубокой технической проработки, поиска конструктивных решений, проведения комплекса экспериментальных исследований и линейных испытаний. Но с развалом СССР и переходом экономики на рыночные рельсы средств на эти исследования стало поступать всё меньше и меньше. И в конце концов их свернули. Но не потому, что они были не нужны, а потому что были выбраны другие приоритеты.

В наше время вновь возродился интерес к транспорту будущего, построенному на новых технологических принципах. Этому в немалой степени способствовало появление высоковольтных и сильноточных силовых полупроводников (IGBT-транзисторов), новых магнитных материалов (Nd-Fe-B), металлокерамических высокотемпературных сверхпроводников (Y-Ba-Cu-O).

Очевидно, что строительство инфраструктуры для ВЛТ протяжённостью свыше 9 тыс. км – от Владивостока до Москвы – вряд ли осуществимо в обозримом будущем. Поэтому необходимо продумать и начать использовать эти технологии хотя бы на отдельных участках транспортной системы, в том числе и без использования вакуумной трубы.

Возвращаясь к технологиям Hyperloop, следует заметить, что компания Hyperloop Transportation Technologies – разработчик вакуумно-левитационного транспорта – уже отказалась от «воздушной подушки» для подвеса подвижного модуля и полностью сконцентрировалась на системах магнитного подвеса и линейного тягового электропривода. На сегодняшний день им нет альтернативы на ВЛТ.

Опыт разработки высокоскоростных железнодорожных магистралей в нашей стране показал, что без глубокой технической, экономической, финансовой, юридической, организационной проработки такие проекты нежизнеспособны. Поэтому прежде всего необходимо определиться с целями проекта и первоочередными задачами при создании новой транспортной системы. В первую очередь должны быть подготовлены технические условия, составляющие основу для формирования в дальнейшем технического задания на проект ВЛТ.

Абстрагируясь от проблем создания и поддержания вакуума, а также отвода тепла при перемещении в безвоздушном или глубоко разреженном пространстве, коротко остановимся на проблемах бесконтактного перемещения и обеспечения разгона и торможения подвижных модулей внутри вакуумного пространства.

Так каким же способом можно организовать бесконтактное движение транспортного средства? При использовании электромагнитного поля необходимо будет обеспечить подвес экипажа в вертикальном положении, бесконтактную передачу линейного тягового (тормозного) усилия и устойчивость экипажа в поперечном направлении. Все указанные задачи должны быть реализованы в тягово-подъёмном модуле. Однако, как показывает практика, это не всегда удаётся.

Важнейшее значение для организации скоростного и высокоскоростного движения имеют также динамические свойства пути и поезда. И они должны быть обязательно рассмотрены в рамках проводимых исследований. А поскольку капитальные затраты на новую транспортную систему определяются прежде всего затратами на инфраструктуру, следует всегда помнить о необходимости их минимизировать.

В связи с этим мы должны отказаться от перевозки тяжёлой тары, а вместо этого эффективно использовать подвижной модуль, обеспечивая высокий коммерческий результат. И в то же время добиваться минимальных энергетических затрат на перевозку, обеспечивая безопасность и экологичность нового вида транспорта.

На следующих этапах целесообразно будет выполнить предварительное технико-экономическое обоснование: выбрать коридор, определить вид и объём перевозок, оценить коммерческую и социально-экономическую эффективность, стоимость жизненного цикла.

Уже сегодня усилия учёных, на мой взгляд, должны быть направлены на разработку базовых технических требований к магнитному подвесу и линейному тяговому электроприводу (ЛТЭП) применительно в ВЛТ, а также разработку систем магнитного подвеса и ЛТЭП на основе высокотемпературной сверхпроводимости и соответствующих сверхпроводящих материалов. Необходимо будет создать макеты и прототипы подвижного модуля и пути для использования их в системах магнитного подвеса и ЛТЭП. Предстоит исследовать динамику движения и взаимодействия «путь (вакуумная труба) – подвижной состав». Помимо этого, следует предусмотреть разработку и исследование малогабаритных электросиловых источников питания для систем управления магнитного подвеса и ЛТЭП, а также накопителей энергии и средств бесконтактной передачи электроэнергии при высоких скоростях движения.

Для успешной реализации идеи вакуумного поезда проект его должен стать предметом дискуссии на трёх главных уровнях: научном, экспертном и потребительском. И в этом контексте создание при Министерстве транспорта РФ рабочей группы по развитию технологий Hyperloop в транспортном комплексе нашей страны можно рассматривать как первый шаг на пути внедрения отечественных наработок в этой области.

А следующим шагом должно быть создание под патронатом Министерства транспорта национального инновационно-технологического консорциума университетов, академических и отраслевых НИИ, проектных организаций, инновационных и венчурных компаний, которые должны содействовать формированию государственной, промышленной, научно-технической и образовательной политики в области создания принципиально новых транспортных технологий.

Уверен, что в нашей стране сегодня достаточно компетенций и прорывных инновационных решений, которые могут быть использованы для перехода железнодорожного транспорта на принципиально новый технологический уровень.


МНЕНИЕ

Транспорт стирает границы

Руслан Лисневский,
директор по развитию ОАО «Центральная ППК»:

Транспортные системы стремительно меняются. Современный транспорт, с одной стороны, подстраивается под запросы пассажиров, с другой – развивается опережающими темпами, чтобы обеспечить мобильность населения и отвечать запросам экономики.
Важной тенденцией развития пригородного пассажирского сообщения в будущем могут стать его интеграция и унификация, отсутствие границы между городским и пригородным транспортом. Железнодорожный транспорт будет единым организмом, связывающим точки притяжения пассажиров.
Для достижения этой цели необходимы развитие инфраструктуры, современный подвижной состав и технологии, позволяющие предоставлять удобный и качественный сервис. Развитие скоростей и возможность преодоления больших расстояний за меньшее время приведут к расширению границ мегаполисов и перераспределению приоритетов среди таких точек притяжения, как работа, дом, рекреационные зоны, туризм. Чем меньше времени требуется пассажиру для преодоления большого расстояния от точки А до точки Б, тем привлекательнее и доступнее для него становится поездка, тем чаще он сможет её совершать. Мировая практика показывает, что пассажирам интересны туристические поездки по родному краю и ближайшим регионам. За счёт развития скоростей людям можно будет избежать географической привязки. Появится возможность комплексно базировать в более удалённых местах различные социальные объекты, деловые и офисные зоны, предприятия и за счёт этого снижать и распределять пиковые нагрузки на разные направления поездок.
Развитие транспорта должно соответствовать развитию прилегающих территорий, а в идеале предвосхищать это развитие. Пример тому – Московское центральное кольцо и промышленные зоны, через которые пролегает путь городских электричек. После пуска движения депрессивные районы начали развиваться, благоустраиваться. Туда приходит малый и средний бизнес, строятся торговые площади. Вокруг станций развивается парковочное пространство. Но в первую очередь МЦК позволило жителям когда-то отдалённых и неудобных районов почувствовать себя вовлечёнными в единую городскую систему.
С интенсивным развитием железнодорожного транспорта наибольший эффект получат города и районные центры, расположенные в непосредственной близости к железной дороге. За счёт чего? За счёт передислокации или открытия новых производств, роста рынка недвижимости, создания туристических и рекреационных кластеров.
Для человека не будет важным, где он работает и живёт – на севере области или на юге, он сможет быстро добраться до любой точки. Если эти условия будут выполнены, экономика покажет рост, а значит, возрастут покупательная способность и потребительская сознательность. В этом случае мы можем говорить, что исчезнет проблема безбилетного проезда. Это приведёт к созданию полностью безбарьерной среды для пассажира: без турникетов в традиционном смысле, без препятствий на пути. Электронные устройства и цифровые технологии позволят считывать поездки бесконтактным способом. Появятся другие системы оплаты и контроля проезда, не предполагающие физическую покупку проездного документа.
Дополнением к этому станет развитие различных сервисов, начиная от выбора места в вагоне и заканчивая покупкой сопутствующих товаров и получения их в точках выдачи на станциях. Важно сделать процесс поездки абсолютно незаметным и удобным для человека, чтобы время в пути он мог провести с пользой и комфортом. В будущем мы перейдём к полностью персонифицированной услуге, которая будет учитывать индивидуальные потребности и предпочтения пассажиров.
Новый подвижной состав, который закупает сегодня ОАО «Центральная ППК», постепенно вытесняет старые электрички. Можно уверенно сказать, что производители подвижного состава успешно справляются с современными требованиями. Большое значение здесь уделяется предпочтениям не только компании-заказчика, но и пассажиров. В перспективе новые поезда могут быть полностью разработаны на основе их пожеланий. Мнение пассажиров должно учитываться и при составлении графика движения поездов. Возможно, расписание движения будет создаваться в реальном времени и зависеть от текущей потребности пользователей транспорта. Будет разработана и внедрена автоматическая система диспетчеризации и управления подвижным составом. Это практически полностью исключит человеческий фактор и потенциальную возможность ошибок.
Особое место в транспортной цепочке займут мультимодальные перевозки, обеспечивающие удобную транспортную связь между жилыми районами и железнодорожными станциями. Сейчас наша компания работает на двух таких маршрутах, однако, принимая во внимание указанную выше модель развития, можно уверено сказать, что востребованность данной услуги будет только расти.
Скоротать время в ожидании поезда пассажир сможет в современных транспортно-пересадочных узлах. Это будут не только пункты пересадки, но и центры притяжения коммерческой деятельности – торговые павильоны, зоны отдыха, кинотеатры, отделения банков.
Транспорт – драйвер социального и экономического развития. А его доступность, удобство и многообразие определяют комфорт и качество жизни населения.
Эффект инноваций

Грузовые вагоны недалёкого будущего прошли испытания

Рубрики: Современная техника
Что в сумме?

Компании Зиявудина Магомедова и российские власти заинтересовались идеями «вакуумного поезда»

Рубрики: Современная техника
Безопасная петля
Бенджамин Кук, директор по работе со СМИ, Hyperloop Transportation Technologies,

Комфорт пассажиров – главное при разработке состава

Рубрики: Современная техника
Срочная доставка грузов

Из Европы через Россию в Китай. И обратно

Рубрики: Современная техника
Hyperloop: утопия или реальность?

Как мир воспринимает идею Илона Маска

Рубрики: Современная техника

Библиотека Руководителя

Седьмое чувство. Под знаком предсказуемости: как прогнозировать и управлять изменениями в цифровую эпоху
Джошуа Купер Рамо
«Седьмое чувство. Под знаком предсказуемости: как прогнозировать и управлять изменениями в цифровую эпоху». Издательство «Эксмо», 2017 год
Думай медленно… Решай быстро
Даниэль Канеман
«Думай медленно… Решай быстро». Издательство «АСТ», 2016 год
Майндсайт. Новая наука личной трансформации
Дэниел Сигел
«Майндсайт. Новая наука личной трансформации». Издательство «Манн, Иванов, Фербер», 2015 г.
Автором и владельцем сайта WWW.GUDOK.RU © является АО «Издательский дом «Гудок».
Пожалуйста, ВНИМАТЕЛЬНО прочитайте Правила использования материалов нашего ресурса

Адрес редакции: 105066, Москва, ул. Старая Басманная, 38/2, строение 3
Телефоны: (499) 262-15-56, (499) 262-26-53 Реклама: (499) 753-49-53
E-mail: gudok@css-rzd.ru; welcome@gudok.ru
о проекте условия использования контакты

Rambler's Top100