Лётная подготовка

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.



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.