III КВАРТАЛ 2022Г. - 55 баллов 
Струны против маглева и гиперпетли
– Анатолий Эдуардович, для чего нужен струнный транспорт?
– Если проложить струнные дороги к каждому дому, человек сможет добраться очень быстро в любое нужное ему место. Логистика будет другой, скорости – иными. А закрыть транспортные потребности населения можно будет гораздо более компактной коммуникационной сетью, чем все виды существующих сообщений.
– А чем струнный транспорт отличается от других видов систем для перемещения пассажиров и грузов? Насколько он эффективен?
– Основа технологии SkyWay – инновационный струнный рельс. Есть несколько вариантов его конструкции, но базовый выглядит так. Пучок предварительно напряженных стальных канатов помещается внутрь металлического корпуса, полости внутри которого заливаются специальным бетоном. Сверху над корпусом монтируется плоская головка рельса. На нее опирается цилиндрическое стальное колесо.
В струнном транспорте используется целый ряд запатентованных систем, которые обеспечивают высокую скорость передвижения и очень высокий коэффициент полезного действия. Мы добились отличной аэродинамики. Ведь на преодоление сопротивления воздуха при высокоскоростном движении тратится более 90% энергии – эффективность такого транспорта зависит не от того, используем ли мы модную ныне магнитную подушку, а от банальной аэродинамики. Струнные системы подняты над землей. У них нет эффекта экрана – резкого увеличения аэродинамического сопротивления из-за близости подвижного состава к дорожному полотну. Теоретический предел коэффициента аэродинамического сопротивления – 0,04, а наши ноу-хау позволили снизить этот показатель для юнибуса и юнибайка до 0,05. Кстати, у самого скоростного автомобиля «Бугатти» такой коэффициент равен 0,38, а с учетом антикрыла – 0,42, поэтому он насколько неэффективен, настолько и экологически небезопасен.
Такие результаты – не математические расчеты, они получены путем продувки в аэродинамической трубе в городе Санкт-Петербурге, я там продуваю модели уже более 20-ти лет. Это запротоколировано, а изобретения запатентованы.
Наши ноу-хау и патенты обеспечивают коэффициент полезного действия около 99,8% - таков КПД нашего стального колеса, который обеспечивает не только подвес относительно путевой структуры, но ещё является и движителем. Это недостижимо при использовании воздушной или магнитной подушки, так как им необходим ещё и движитель, тот же линейный электродвигатель с КПД процентов пятьдесят, а то и ниже. Высокоскоростной SkyWay не требует массивных конструкций для путевой инфраструктуры – она состоит из облегченных струнных рельсов и противосходной системы. Поэтому ее стоимость – от $3 млн за километр двухпутной эстакады – обращаю внимание на то, что наш транспорт эстакадный и сравнивать его нужно с другими эстакадами, а не с дорогами, идущими в земляной насыпи. При этом его эксплуатация не требует дополнительной техники, например, для очистки от снега и наледи.
– А что можно сказать в этом плане про другие инновационные транспортные системы?
– Они значительно уступают тому, что предлагаем мы. Например, подвижному составу на магнитном подвесе сложно преодолеть скорости свыше 500 км/ч. У него есть так называемая юбка, охватывающая балку эстакады, для стабилизации поезда и его поднятия над полотном. Значит, неизбежен высокий коэффициент аэродинамического сопротивления. Это очень энергозатратный проект – по энергоэффективности он находится на уровне паровоза, этакий паровоз на магнитной подушке с линейным электродвигателем, на малой скорости, к тому же, катящийся на колёсах, которые затем должны убираться как и шасси у самолёта.
Кстати, мало кто знает, но перед поездкой составов на высокоскоростной трассе на линию выпускают специальную машину для очистки пути: она должна смести мелкие камни, опавшие листья – все это может быть губительным. Ведь зазор магнитного подвеса в том же «Трансрапиде» – всего в сантиметр. Путевая инфраструктура требует установки множества кабелей, электрических катушек, коммутаторов и сложных устройств. И все их необходимо постоянно обслуживать. Только линейный двигатель имеет коэффициент полезного действия, как говорилось выше, не более 50%, а ведь есть ещё и другие, причем не меньшие, потери.
Если вот так по целому ряду параметров сравнивать струнные системы с поездом на магнитном подвесе, то вывод получается один и тот же: маглев – это красивый, но очень дорогой проект. К слову сказать: Siemens потратил на разработку поезда маглев порядка €6,5 млрд. А сегодня этот проект закрыт как нерентабельный. Действует только участок в Шанхае, вложения в создание которого никогда не окупятся: 1 км такой системы обошелся в €100 млн, если перевести строительство в сегодняшние цены.
Недавно была представлена разновидность поездов на магнитном подвесе, разрабатываемая для внутригородских перевозок израильской компаний SkyTran при поддержке NASA (США), правда, в теории – пока нет действующих образцов, хотя первый действующий образец SkyWay первого поколения мы представили еще 15 лет назад в городе Озеры Московской области. Она объявлена менее затратной и энергоемкой, чем технология маглев. Однако SkyWay дешевле и эффективнее этой системы в 3–5 раз. Сравнивая SkyWay с гиперпетлей, я бы отметил два принципиальных момента: во-первых, подвижной состав просто подвесить в вакууме нельзя. Нужно чем-то поддерживать транспортные капсулы – для этого можно использовать колесо или другое устройство: магнитолевитационное либо антигравитационное. Последнее, правда, пока из области фантастики, но теоретически возможно.
В начале 2016 года Илон Маск, основатель компаний SpaseX и Tesla Motors, выбрал наиболее простой вариант: при испытаниях продемонстрировал линейный двигатель на колесной тележке. Это не более чем имитационная модель, ведь тот же Siemens не модельками баловался, а запустил, еще более 20 лет назад, на этих же принципах высокоскоростной состав с пассажирами на своем тестовом участке в Германии. В конце осени обещано испытание образца подвижного состава уже в трубе. Однако то, что мне удалось узнать, дает основания утверждать: публике вновь хотят представить некую упрощенную модель. Причем в той «фанерной» трубе, которую показали в Берлине на Иннотрансе-2016, глубокий вакуум не удержать. Или же это будет небезопасная конструкция, которой еще далеко до промышленного образца. SkyWay дешевле и эффективнее гиперпетли в 10–15 раз. При этом у меня есть свой вариант более эффективной форвакуумной трубы для скоростей 1250 км/ч, работы над которой я начал ещё в советское время около 40 лет назад – именно оттуда и отпочковался SkyWay.
– Говорят, что SkyWay внешне похож на подвесную канатную или балочную дорогу. В чем между ними принципиальное различие?
– Канатные и балочные дороги устроены по-другому. Они не могут обеспечить те характеристики, которые гарантируем мы. Соответственно, такие дороги не могут перемещать пассажиров или грузы с такой большой скоростью и с такими малыми затратами энергии, как системы SkyWay.
Подобные дороги имеют и множество других ограничений, преодолеть которые невозможно из-за особенности применяемых в них конструкций. Традиционная балочная эстакада создается из отдельных конструкций, которые имеют температурные швы и которые необходимо не просто разместить на опорах, но и укрепить – арками, вантами, стальными фермами.
Напряженные конструкции SkyWay – неразрезные по всей своей длине, от начала до конца трассы. И они втрое прочнее и жестче традиционного моста при том же расходе материалов. Вот почему струнные пути можно сделать легче. Это позволит сэкономить металл по сравнению с известными балочными сооружениями и при этом прекрасно выдерживать все расчетные нагрузки.
При провисающей путевой структуре на спуске юнибусу дополнительное ускорение придает гравитация, а на подъеме – та же сила тяжести Земли выполняет роль тормоза. В таком случае на городском маршруте, где остановки на каждом километре, используется еще и рекуперация электроэнергии. По энергозатратам такая система SkyWay на порядок эффективнее трассы с прямолинейной путевой структурой.
Если же сравнивать SkyWay с монорельсовой дорогой, то себестоимость строительства у нас меньше раз в 12. На 1 км трассы в сравнении с нею мы можем сэкономить до 500–700 т стали и тысячи кубометров железобетона. Кстати, если уж говорить об эффективности затрат, то городская система SkyWay обойдется значительно дешевле даже трамвайных путей, притом что скорость движения на ней может достигать 150 км/ч.
Юнибусы пропишутся в «ЭкоТехноПарке»
– Кто помогает Вам в реализации Ваших проектов?
– Еще 2 года назад в фирме, которая занимается разработками SkyWay в Минске, я был единственным сотрудником. Теперь у нас в штате работает около 200 человек. Действует 15 конструкторских бюро, занимающихся разработкой путевой структуры, инфраструктуры и подвижного состава. Имеется свое опытное производство, где идеи конструкторов воплощаются в металле, стекле и пластике. SkyWay – это не миф, не выдумки. Вы могли это все увидеть своими глазами в нашем офисе. Он занимает три этажа в высотном корпусе бизнес-центра. У наших конструкторов современные программы для электронного проектирования.
– Да, все это впечатляет. А тот подвижной состав, который вы демонстрировали на выставке в Берлине, был изготовлен на вашем опытном производстве?
– Именно там. Мы располагаем достаточными техническими возможностями. У нас есть партнеры по кооперации с самым современным оборудованием. Благодаря этому мы представили на «Иннотрансе-2016» не модели, а промышленные образцы юнибуса и юнибайка. Затем в Минске они демонстрировались в рамках Белорусской транспортной недели. А вскоре, как мы рассчитываем, на этих же машинах, являющихся разновидностью высокоэффективных электромобилей, можно будет прокатиться по реальной струнной дороге в нашем «ЭкоТехноПарке», где мы строим демонстрационные участки.
Всего год назад площадка под будущий «ЭкоТехноПарк» представляла собой заросший бурьяном танковый полигон, с ямами двухметровой глубины, почва которого была перепахана гусеницами. Теперь территория обустроена. Кругом – газоны. На нескольких гектарах высажен сад – всего порядка пяти тысяч яблонь, груш, вишен, слив. Разбита в апреле этого года и виноградная плантация, в которой через полгода мы собрали свой первый урожай.
– Зачем такие излишества?
– Ну, мы же не только промышленное строительство затеяли. Парк – это не только символ экологической составляющей проекта, но и зона рекреации для жителей близлежащей Марьиной Горки, это было одно из условий местной власти, когда нам выделяли участок земли. Струнный транспорт подвешивается над землей. А значит, он должен освободить значительные территории от асфальтовых дорог, которые сейчас опутывают Землю. Наконец, сад – это жест благодарности частным инвесторам.
Я за свою жизнь обжегся на проектах, в которых инновационный проект целиком зависит от господдержки. Мне пришлось на собственном опыте увидеть, когда компаниям сначала открывали бюджетное финансирование, а потом, если в самый разгар реализации проекта вдруг обстоятельства изменялись и находился повод срочно направить средства на какие-то иные цели, то инновационные идеи откладывали до лучших времен. Аналогично поступали и некоторые олигархи, для которых пристроиться к инновации оказывалось просто таким способом саморекламы.
Сейчас SkyWay использует схему краудинвестинга. В нее вовлечено около 80 тыс. инвесторов, еще около 500 тыс. активно интересуются проектом. Это простые граждане в разных странах мира, их уже более 80-ти. Часть инвесторов, а их больше тысячи, получила право посадить в парке свою яблоню с именной табличкой – так что наш сад не может быть маленьким.
Конечно же, и наша создаваемая транспортная система требует значительной протяженности. Если проложить трассу недостаточной длины, то по ней не сможем разогнать подвижной состав до заявленной скорости. А нам нужно показать реальный результат. Без этого нельзя получить сертификаты, нельзя строить струнные системы для промышленной эксплуатации.
В Минске строят опоры для ноу-хау
– Что еще уже построено в вашем парке? Что планируется?
– На нашей опытно-промышленной площадке мы покажем весь комплекс инноваций SkyWay (более 100 ноу-хау). У нас есть строительный проект, выполнены геодезические изыскания. Построены анкерные опоры, первая из которых совмещена с двумя пассажирскими станциями – городской и высокоскоростной. То есть такая опора стала трехэтажным пересадочным узлом. Кстати, при своих весьма скромных размерах и столь же скромной стоимости, такой логистический узел по возможностям равен Дубайскому аэропорту – на такой станции в год могли бы пересесть с трассы на трассу не менее 50-ти миллионов человек.
Установлены все промежуточные и анкерные опоры, причем на двух трассах. В конце пути, уже за пределами ЭкоТехноПарка, намечена разворотная анкерная опора. Здесь пересадок не будет: подвижной состав просто развернется и поедет назад.
Анкерные опоры – это сооружения, на которые должны напрягаться струнные конструкции и которые воспримут температурные усилия. А задача обычных опор – поддерживать путь. Дополнительную жесткость струнам придадут ажурные фермы. Таков прообраз будущей высокоскоростной дороги по принципу «2 в 1» – по верху ферм будут перемещаться высокоскоростные междугородные навесные юнибусы со скоростью до 500 км/ч, снизу ферм, на другом ярусе, – городские подвесные юнибусы (до 150 км/ч). Первая очередь спроектирована длиной 1 км (это расстояние между двумя соседними анкерными опорами в пределах ЭкоТехноПарка), в дальнейшем участок пути продлевается на 15 км, и тогда юнибус можно будет разогнать на середине трассы до 500 км/ч.
Другие типы опор предусмотрены для городского варианта и грузовой трассы. Для доставки грузов мы планируем протестировать специальные модули – юнитраки.
– Очень хотелось бы прокатиться на юнибусе в «ЭкоТехноПарке». Когда это может произойти?
– Это во многом зависит от объемов финансирования и наших многочисленных подрядчиков и поставщиков из десятков стран. Мы не можем их подгонять. Тем не менее надеемся, что уже в конце 2016 года представленный на выставках подвижной состав можно будет опробовать в деле.
– Как будет управляться система передвижения с помощью струнных технологий?
– Для этого предусмотрены автоматические системы управления, которые включают в себя широкий спектр беспроводных коммуникаций (ГЛОНАСС/GPS, Wi-Fi). Подвижной состав предполагается оснастить видеокамерами, радарами и датчиками. Кстати, это не только способ повысить безопасность перевозок, но и еще одна возможность сократить эксплуатационные затраты транспортной системы.
– В Вашем проекте все продумано до мелочей. Его уже сложно называть «великой транспортной утопией», как об этом пишут иногда в сети интернет. Но почему к Вам многие относятся так недоверчиво?
– В 1895 году британский математик и физик, президент Королевского общества лорд Кельвин тоже говорил, что «летающие машины весом тяжелее воздуха невозможны!». А Уильяма Боинга, конструктора самолетов, правительство США вообще объявляло в свое время преступником. В России когда-то не верили в пользу железных дорог и предлагали развивать гужевой транспорт.
Я часто встречаю непонимание. Раз семь у меня отнимали весь бизнес. И мне приходилось снова и снова подниматься и начинать все с нуля. Меня не раз объявляли шпионом. В разных странах заводили уголовные дела.
Век назад никто не заметил первый простенький и непрезентабельный автомобиль, а он затем изменил мир. Точно так же сейчас можно не заметить концепт SkyWay, а он снова изменит мир, сделав его более безопасным, экологичным и комфортным.
Беседовал Александр Солнцев
