укр
Главная Мировые новости
22 Декабря 2008, 18:00  Версия для печати  Отправить другу
×
Реактивные "железки": транспорт будущего http://www.segodnya.ua/img/article/1462/1_main.jpg http://www.segodnya.ua/img/article/1462/1_tn.jpg Мир Поезда нового поколения составляют достойную конкуренцию гражданской авиации.
Поезд-пуля. Жители Страны восходящего солнца уже привыкли проноситься мимо Фудзиямы на скорости 300 км/ч, но это далеко не предел возможностей современных железных дорог
Поезд-пуля. Жители Страны восходящего солнца уже привыкли проноситься мимо Фудзиямы на скорости 300 км/ч, но это далеко не предел возможностей современных железных дорог

Реактивные "железки": транспорт будущего

Поезда нового поколения составляют достойную конкуренцию гражданской авиации.

Когда в 1804 году общественность увидела первый в мире поезд, передвигавшийся со скоростью 8 км/ч, скептики дружно утверждали, что это вовсе не замена привычным лошадями. Всего через два десятилетия поводов для насмешек не осталось – паровозы разогнались до 25 км/ч, оставив конный транспорт на обочине прогресса. В первой половине XX века железные дороги со средними скоростями около 70 км/ч прочно заняли одно из важнейших мест в транспортной системе планеты. И если в перевозке грузов они по-прежнему вне конкуренции, то пассажирские потоки в середине столетия начали постепенно уходить в небо. Самолеты, даже винтовые, не говоря уже о реактивных, были намного быстрее поездов, и в конечном итоге отобрали ощутимую часть пассажиропотока.

Ситуация изменилась, когда поезда стали догонять самолеты по скорости. В 1950-х японские инженеры запустили первые поезда Shinkansen (в переводе – поезд-пуля), способные достигать скорости в 300 км/ч на обычных рельсах. Французы ответили им поездами TGV – более скоростными, дешевыми икомфортными. В 1980-х французы стали массово переезжать из городских квартир в пригородные дома – скоростные поезда TGV давали возможность вовремя добираться до работы быстрее, чем на автобусах. И даже при необходимости отправиться в другой город на расстояние в 800 км, пассажиры все чаще предпочитали более дешевые поезда самолетам.

Авиакомпании ответили массовым удешевлением билетов, однако железнодорожники тоже не теряли времени даром. В 2003 году японский экспериментальный поезд на магнитной подвеске достиг рекордной скорости 580 км/ч, а в 2008 году французский рельсовый поезд нового поколения лишь немного не дотянул до этого рекорда, достигнув скорости 574 км/ч.

Ж/Д ЭВОЛЮЦИЯ: 300 КМ/Ч – ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОРЫВ 1980-Х

Больше 20 лет понадобилось французским инженерам, чтобы пройти путь от первых эскизов до запуска первого серийного скоростного поезда. В ходе испытаний экспериментальные поезда намотали миллионы километров пробега, а количество новых для железной дороги технологий, разработанных и обкатанных инженерами, не поддается исчислению.

Часть из них ранее не были востребованы по той простой причине, что они призваны решать проблемы, никогда не возникавшие в ходе эксплуатации традиционных поездов, которые передвигаются с намного меньшими скоростями, чем TGV. Например, проблема пантографа – устройства для подключения поезда к контактной сети. Испытания первых TGV показали, что при слишком быстром движении пантографа по проводам возникают особые колебания, которые получили название "стоячая волна". Они способны в буквальном смысле оторвать пантограф от проводов, что может привести к серьезной аварии. Создателям TGV пришлось потратить годы на разработку пантографа нового образца.


Смена составов. На смену рельсам приходит магнитная левитация

Больше 10 лет ушло на разработку системы пневматической подвески для вагонов, которая способна гасить вибрации и шум при движении на огромных скоростях. В отличие от обычного поезда у TGV одна колесная тележка на два вагона. Это решение снижает вероятность того, что сошедшие с рельсов вагоны перевернутся. Кроме того, у колес TGV керамические тормозные диски, как у самолетов и болидов "Формулы-1".

В каждую тележку встроен двигатель постоянного тока мощностью около 1,5 тыс л.с. Суммарная мощность каждого поезда составляет 16 тыс. л.с. Главный трансформатор поезда, который преобразует переменный ток 25 тыс. вольт, подающийся по проводам в постоянный 1,5 тыс. вольт, весит 8 тонн и оборудован системой охлаждения, сделанной по образцу промышленных холодильников.


Уютненько! По комфорту новые поезда не уступают авиалайнерам

Для того, чтобы повысить безопасность движения TGV создатели решили прокладывать для поезда особые пути. Хотя они в целом совместимы со стандартными, есть существенное отличие – шпалы на них выкладывают вдвое чаще, чтобы лучше противостоять повышенным нагрузкам.

Наиболее сложной задачей было создание электронной системы управления. TGV движется на колоссальных скоростях, которые не дают машинистам шансов реагировать на сигналы семафоров и различные внештатные ситуации. Поэтому все решения принимает автоматика – бортовой компьютер, который связан с центральной системой управления. При этом вся информация передается прямо по рельсам.

РЕАКТИВНАЯ ФРАНЦИЯ: ПОЕЗД ПРОТИВ САМОЛЕТА

Регулярное пассажирское сообщение TGV между Парижем и Лионом стартовало в сентябре 1981 года. И сразу стало ощутимым ударом по национальной гражданской авиации.

TGV преодолевал 800 км между Парижем и Марселем за 3 часа. Самолету на это требовалось меньше полутора часов, однако в целом пассажиры затрачивали на перелет намного больше времени, чем на поезде. Всему виной были необходимость сначала добраться до аэропорта в городе отправления, зарегистрироваться на рейс и сдать багаж, а затем потратить почти столько же времени на аналогичные процедуры в городе прибытия. TGV, отправлявшийся с вокзала в центре города и прибывавший на вокзал в центре другого города, оказывался быстрее, удобнее и, самое главное, втрое дешевле.


Триумф. Новый рекорд скорости рельсовых поездов во Франции отмечали с народными гуляниями, а виновника прокатили по Сене на барже

Эффект от запуска TGV оказался более чем внушительным. На маршрутах, где поезда конкурировали с самолетами, авиакомпании теряли по 700 тыс. пассажиров в год. Кроме того, введение TGV оказало большое влияние на рынок недвижимости. Квартиры на окраинах крупных городов сильно подешевели. Французы быстро поняли, что лучше купить просторный дом в пригороде и добираться на работу на скоростном поезде, чем ютиться в тесной квартирке и ездить на работу на автобусе или собственной машине, затрачивая время в пробках.

Через несколько лет скоростные магистрали TGV прочно оккупировали Францию и начали победное шествие по Европе. Свои линии появились в Великобритании, Германии, Испании, Бельгии. В общей сложности таких маршрутов в Европе сегодня более 200, общие потери авиакомпаний исчисляются в миллионах пассажиров и миллиардах евро в год.

Даже несмотря на эти внушительные цифры, скоростные поезда не могут считаться прообразом транспорта будущего. Почти 30 лет эксплуатации TGV выявили ряд существенных ограничений технологии. Максимальный разгон поезда, как правило, не превышает 300 км/час. Это связано с сопротивлением воздуха, и для того, чтобы повысить скорость до 400 км/час требуется увеличить мощность двигателей поезда в три раза, подсчитали инженеры. Соответствующим образом возрастет и расход энергии.


Полет поезда обеспечивают магниты с одинаковыми полюсами

Испытанный в феврале 2008 года поезд TGV 4-го поколения, показал рекорд скорости в 574 км/час, и его средняя скорость также выше, чем у поездов предыдущего поколения. Она составляет 360 км/час. Это намного больше, чем у конкурентов, немецкого поезд ICE и японского Shinkansen, у которых и максимальная скорость едва превышает 400 км/час. Однако, французские инженеры констатируют, что это фактически предел. Наращивания скорости не выдержат ни рельсы, ни колеса.

Предел расстояния, на котором поезд, способный перевозить до 900 пассажиров, имеет экономические преимущества перед самолетом, таким образом остается тем же – 1.000 – 1.200 км. И все же французы продолжают излучать оптимизм. Генеральный директор Железных дорог Франции Гийом Пепи после того, как новый поезд установил рекорд скорости в феврале нынешнего года, заявил, что ожидает притока заказчиков из разных стран – в первую очередь из Китая, США, Южной Кореи и Аргентины. "Технология TGV, придуманная 30 лет назад – это технология будущего", – категорически заявил он.

ДОЛОЙ КОЛЕСА: ЕДЕМ НА МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКЕ

Главный железнодорожник Франции кривит душой, уверены японские и немецкие инженеры, вот уже много лет работающие над поездами следующего поколения. По сравнению с ним, TGV кажется очень старомодным. Ведь японцы решили довести до ума идею поездов на магнитной подвеске, впервые обкатанную в Европе еще в 1980-х.

Раз рельсы и колеса не выдерживают дальнейшего увеличения скорости движения, значит, нужно отказаться от них, считают сторонники перехода железных дорог на использование технологии магнитной левитации и поездов, которые сокращенно называют маглевами. Рельсов, как таковых, эта технология не предусматривает – поезд движется благодаря магнитным силам и не касается земли. Мощные магниты с одинаковыми полюсами, установленные на корпусе поезда и на треке отталкиваются друг от друга, и поезд "всплывает" над путями. Само движение поезда происходит за счет того, что расположенные впереди поезда магниты тянут его за собой, а те, которые находятся позади поезда, толкают его.

При такой технологии трение отсутствует, и единственным препятствием, которое приходится преодолевать маглеву, является сила аэродинамического сопротивления. Благодаря этому скорость существующих на сегодня маглевов уже приближается к 600 км/ч. И это не предел, ведь той проблемы, с которой столкнулись разработчики TGV – прочность рельсов и колес – в данном случае просто нет. Помимо скорости серьезным преимуществом маглева над обычной железной дорогой является очень низкий уровень шума. Это позволяет в перспективе размещать пути прямо рядом с жилыми домами, не причиняя неудобств их жителям.

Но это – в перспективе. А на практике массовой замене обычных поездов маглевами препятствуют вполне конкретные проблемы, на решение которых могут уйти годы. Строительство длинных маршрутов пока слишком дорого по сравнению с обычными железными дорогами. В отличие от TGV маглевы вообще не могут использовать существующие пути, таким образом для них нужно создавать инфраструктуру с нуля.

Головной болью для разработчиков является и энергетический вопрос. Для того, чтобы приподнять поезд над треком и разогнать его до большой скорости требуется огромное количество энергии. Магнитная левитация невозможна без сверхпроводников – материалов, с крайне низким электрическим сопротивлением при сверхнизких температурах. Если охлаждение трека до минусовой температуры на небольшой дистанции еще можно себе представить, то как быть с маршрутом длиной в 1 тыс. км?

Кроме того, сами по себе магниты должны быть достаточно мощными, чтобы удерживать в воздухе тяжелый состав, это весьма определенным образом сказывается на их размерах и массе. Вдобавок, мощное магнитное поле может представлять угрозу для здоровья людей. Уже сегодня тяговые трансформаторы, применяемые на железных дорогах, использующих переменный ток, вредны для машинистов. В случае с маглевом напряженность магнитного поля на порядки выше. Для людей с кардиостимуляторами маглевы могут оказаться вообще недоступными.

ОЧЕРЕДНЫЕ ПОХОРОНЫ АВИАЦИИ

Первая в мире железная дорога с использованием магнитной левитации была построена в Берлине в конце 1980-х. Линия протяженностью 1,6 км называлась M-Bahn и состояла всего из трех станций. Ее полноценная эксплуатация началась в 1991 году, проезд был бесплатным, поезд управлялся автоматикой без участия машинистов. Однако линия проработала недолго – власти Берлина сочли ее малоэффективной, демонтировали и пустили по этому маршруту традиционное метро. Кстати, M-Bahn не был полноценным маглевом, движение за счет магнитов поддерживалось лишь на 85%, для удержания баланса все же использовались колеса. Эксперименты с магнитными поездами проводились и в Великобритании. Небольшой маглев соединял аэропорт Бирмингема с ближайшей станцией железной дороги. Однако и он просуществовал недолго и был заменен обычным монорельсовым поездом.

Эти неудачи не остановили энтузиастов маглева. Наиболее активные разработки велись в 1990-е годы в Германии и Японии. Первыми крупных успехов добились инженеры немецкой компании Transrapid, а первым заказчиком революционной технологии стало правительство Китая. В 2002 году Transrapid запустил магнитную трассу в Шанхае, соединившую аэропорт с центром города. Ее протяженность составляет 30 км, скорость движения маглева достигает 450 км/час. Первые годы эксплуатации показали высокую эффективность новой технологии. В связи с этим китайские власти озвучили планы по увеличению протяженности трассы – ее дотянут до второго аэропорта Шанхая, а затем и до соседнего города Гуанчжоу. В итоге длина маршрута составит 175 км.

Еще более активные разработки маглева ведутся в Японии. В декабре 2003 года в ходе испытаний экспериментального поезда MLX01-901 была достигнута рекордная скорость в 581 км/ч. Первая коммерческая линия была введена в эксплуатацию в марте 2005 года в районе университета префектуры Айти. Она состоит из 9 станций, ее длина – 9 км. Время разгона поезда до 100 км/ч составляет несколько секунд, время перемещения между станциями – несколько минут.

Таким образом, маглев пока скорее воюет с железной дороге на стороне самолетов. TGV в свое время отобрал пассажиров у авиации за счет того, пассажиры теряли время на путь от места жительства к аэропортам, как правило, расположенным на окраинах городов, а то и за их пределами. Как показывает шанхайский опыт, маглевы идеально подходят для транспортировки пассажиров из аэропорта в центр города – в независимости от размеров мегаполиса, такая поездка на маглеве с его скоростями может занять не больше 10-15 минут. Учитывая насколько авиакомпании научились в последнее время экономить деньги пассажиров, в сочетании с маглевами авиация вновь получает преимущество над железной дорогой. Но так будет лишь до тех пор, пока все технические проблемы маглевов не будут решены и они не вытеснят обычные поезда на длинных маршрутах. Тогда гражданской авиации придется несладко.

УКРАИНА БЕЗ ПЕНДОЛИНО

Интересно, что "Укрзализныця" еще в 2006 г. заявляла о планах запустить у нас скоростные пассажирские поезда "Пендолино" (Финляндия) способные развивать скорость до 250 км/ч. В частности, собирались запустить четыре поезда в день между Киевом и Харьковом — это около 500 км, которые экспресс преодолевал бы за 2 часа. Потом идея заглохла и вновь возродилась год спустя в рамках подготовки к Евро-2012. Увы, кризис пока поставил если не точку, то многоточие на этой идее. Ведь закупить поезда только полдела, необходимо еще и упрочнить колею, положив новые рельсы и бетонные шпалы, построить локомотивные депо и пункты техосмотра, модернизировать автоматическую систему управления движением. В пресс-службе Минтранссвязи нам сообщили, что пока закупка скоростных поездов не является первоочередной и приобретать их не планируют.


×
Если вы нашли ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter
Автор: Бондарев Алексей
Вы сейчас просматриваете новость "Реактивные "железки": транспорт будущего". Другие Мировые новости смотрите в блоке "Последние новости"

Добавить комментарий:

Ваш комментарий (осталось символов: 1000)
Правила комментирования на сайте Сегодня.ua
Подписка: