Советский маглев: 25 лет под целлофаном
Аудиоверсия статьи:
Испытания с транспортом, трудящимся по принципу магнитной левитации, начались еще до войны. В различные годы и в различных государствах оказались действующие прототипы левитирующих поездов. В 1979-м немцы представили совокупность, которая за три месяца работы перевезла более 50 000 пассажиров, а в 1984-м в интернациональном аэропорту города Бирмингем (Англия) показалась первая в истории постоянная линия для поездов на магнитной подушке.
Изначальная протяженность автострады составляла 600 м, а высота левитации не превышала 15 мм. Совокупность в полной мере удачно эксплуатировалась в течении 11 лет, но после этого участились технические отказы из-за состарившегося оборудования. А потому, что совокупность была неповторимой, фактически любую запчасть приходилось изготовлять по личному заказу, и было решено закрыть линию, приносившую целые убытки.
Кроме англичан, серийные магнитные поезда в полной мере удачно запустили все в той же Германии — компания Transrapid эксплуатировала подобную систему длиной 31,5 км в районе Эмсланд между городами Дерпен и Латен. История эмсландского маглева, действительно, закончилась трагически: в 2006 году по вине техников случилась важная авария, в которой погибло 23 человека, и линию законсервировали.
В Японии сейчас эксплуатируется две совокупности магнитной левитации. Первая (для муниципальных перевозок) применяет совокупность электромагнитного подвеса для скоростей до 100 км/ч. Вторая, более узнаваемая, SCMaglev, предназначена для скоростей более 400 км/ч и основана на сверхпроводящих магнитах. В рамках данной программы выстроено пара линий и установлен всемирный рекорд скорости для ЖД транспортного средства, 581 км/ч.
Практически два года назад было представлено новое поколение японских поездов на магнитном подвесе — L0 Series Shinkansen. Помимо этого, совокупность, подобная германскому «Трансрапиду», трудится в Китае, в Шанхае; в ней кроме этого употребляются сверхпроводящие магниты.
А в 1975 году началась разработка первого советского маглева. Сейчас о нем фактически забыли, но это очень важная страница технической истории нашей страны.
- 1986 год, ТП-05 на Полигоне в Раменском 800-метровый участок не разрешал разогнаться до крейсерских скоростей, но первичные «заезды» этого и не потребовали. Вагон, выстроенный в очень сжатые сроки, обошелся практически без «детских заболеваний», и это было прекрасным результатом.
Салон ТП-05 имел два последовательности сидений и центральный проход. Вагон широкий и наряду с этим на удивление низкий — создатель статьи ростом 184 см фактически касался головой потолка. В кабине водителя находиться было нереально.
Экспериментальный вагон в цеху — уже в новой раскраске.
Его перекрашивали пара раз, а для съемок в фантастическом короткометражном фильме сделали на борту громадную надпись Fire-ball.
Поезд будущего
Он стоит перед нами — большой, футуристического дизайна, похожий скорее на космический корабль из научно-фантастического фильма, нежели на транспортное средство. Обтекаемый алюминиевый кузов, сдвижная дверь, стилизованная надпись «ТП-05» на борту. Экспериментальный вагон на магнитном подвесе стоит на полигоне рядом от Раменского уже 25 лет, целлофан покрыт густым слоем пыли, под ним — необычная машина, которую чудесным образом не разрезали на металл по хорошей русской традиции.
Но нет, он сохранился, и сохранился ТП-04, его предшественник, предназначенный для опробований отдельных узлов.
Разработка маглева уходит корнями в 1975 год, в то время, когда при Миннефтегазстрое СССР показалось производственное объединение «Союзтранспрогресс». Несколькими годами позднее стартовала национальная программа «Скоростной экологически чистый транспорт», в рамках которой и началась работа над поездом на магнитной подушке.
С финансированием было весьма хорошо, под проект выстроили полигон института и специальный цех ВНИИПИтранспрогресс с 120-метровым участком дороги в подмосковном Раменском. А во второй половине 70-ых годов двадцатого века первый вагон на магнитной подушке ТП-01 удачно прошел испытательную расстояние своим ходом — действительно, еще на временном 36-метровом участке завода «Газстроймашина», элементы которого позднее «переехали» в Раменское. Обратите внимание — в один момент с немцами и раньше многих вторых разработчиков!
В принципе, СССР имел шансы стать одной из первых государств, развивающих магнитный транспорт, — работой занимались настоящие энтузиасты собственного дела во главе с академиком Юрием Соколовым.
Экспедицию «Популярной механики» возглавил не кто другой, как Андрей Александрович Галенко, председатель совета директоров ОАО инженерно-научного центра «ТЭМП». «ТЭМП» — это та самая организация, экс-ВНИИПИтранспрогресс, отделение канувшего в Лету «Союзтранспрогресса», а Андрей Александрович трудился над совокупностью сначала, и вряд ли кто имел возможность бы поведать о ней лучше него. ТП-05 стоит под целлофаном, и в первую очередь фотограф говорит: нет, нет, мы не сможем это сфотографировать, тут же ничего не видно. Но после этого мы стягиваем целлофан — и коммунистический маглев в первый раз за много лет предстает перед нами, не инженерами и не сотрудниками полигона, во всей своей наготе.
- Магнитные модули (серые) на рельсе (оранжевом). Прямоугольные бруски по центру фотографии — это именно датчики зазора, отслеживающие неровности поверхности. Электронику с ТП-05 сняли, но магнитное оборудование осталось, и, в принципе, вагон опять возможно запустить. Тестовый участок пути (слева) расчищен и так же, как и прежде употребляется для опробования магнитных совокупностей.
Раньше ТП-05 был симметричным и мог двигаться как вперед, так и назад; лобовые стёкла и пульты управления были с обеих его сторон. Сейчас пульт сохранился лишь со стороны цеха — второй демонтировали за ненадобностью.
Для чего нужен маглев
Разработку транспортных совокупностей, трудящихся на принципе магнитной левитации, возможно поделить на три направления. Первое — это автомобили с расчетной скоростью до 100 км/ч; при таких условиях самая оптимальной есть схема с левитационными электромагнитами. Второе — это пригородный транспорт со скоростями 100−400 км/ч; тут целесообразнее всего применять полноценный электромагнитный подвес с совокупностями боковой стабилизации.
И наконец, самая «актуальная», в случае если так возможно выразиться, тенденция — поезда дальнего сообщения, талантливые разгоняться до 500 км/ч и выше. В этом случае подвеска должна быть электродинамической, на сверхпроводящих магнитах.
ТП-01 относился к первому направлению и испытывался на полигоне впредь до середины 1980 года. Масса его составляла 12 т, протяженность — 9 м, а вмещал он 20 человек; зазор подвеса наряду с этим был минимален — всего 10 мм. За ТП-01 последовали новые градации испытательных автомобилей — ТП-02 и ТП-03, путь удлинили до 850 м, позже показался вагон-лаборатория ТП-04, предназначенный для изучения работы линейного тягового электропривода.
Будущее советских маглевов казалось безоблачным, тем более что в мире, кроме Раменского, существовало всего два аналогичных полигона — в японии и Германии.
Принцип работы левитирующего поезда довольно несложен. Состав не касается рельса, бывши в состоянии парения, — трудится обоюдное притяжение либо отталкивание магнитов. Несложнее говоря, вагоны висят над плоскостью пути благодаря вертикально направленным силам магнитной левитации, а от боковых кренов удерживаются посредством подобных сил, направленных горизонтально.
При отсутствии трения о рельс единственной «преградой» для перемещения делается аэродинамическое сопротивление — многотонный вагон теоретически может сдвинуть с места кроме того ребенок. В перемещение поезд приводится линейным асинхронным двигателем, подобным тому, что трудится, к примеру, на столичном монорельсе (к слову, данный двигатель создан именно ОАО ИНЦ «ТЭМП»).
Подобный двигатель имеет две части — первичная (индуктор) установлена под вагоном, вторичная (реактивная шина) — на дорогах. Электромагнитное поле, создаваемое индуктором, взаимодействует с шиной, двигая поезд вперед.
К преимуществам маглева прежде всего относится отсутствие иного сопротивления, не считая аэродинамического. Помимо этого, минимален износ оборудования из-за малого количества подвижных элементов совокупности в сравнении с хорошими поездами. К недочётам — дороговизна и сложность дорог.
К примеру, одной из неприятностей есть безопасность: маглев необходимо «поднимать» на эстакаду, а вдруг имеется эстакада, значит, нужно продумать возможность эвакуации пассажиров при экстренной обстановке. Но, вагон ТП-05 планировался к эксплуатации на скоростях до 100 км/ч и имел довольно недорогую и технологичную путевую структуру.
Все с нуля
Разрабатывая серию ТП, инженеры всё, по сути, делали «с нуля». Выбирали параметры пути магнитов и взаимодействия вагона, после этого взялись за электромагнитную подвеску — трудились над оптимизацией магнитных потоков, динамикой перемещения и т. д. Главным достижением разработчиков возможно назвать созданные ими так именуемые магнитные лыжи, талантливые компенсировать неровности пути и обеспечить комфортную динамику перемещения вагона с пассажирами.
Адаптация к неровностям реализовывалась посредством маленьких по размеру электромагнитов, связанных шарнирами в что-то подобное цепям. Схема была сложной, но намного более надежной и работоспособной, чем при жестко закрепленных магнитах. Контроль за совокупностью осуществлялся благодаря датчикам зазора, каковые отслеживали неровности пути и давали команды силовому преобразователю, уменьшавшему либо увеличивающему ток в конкретном электромагните, соответственно, и подъемную силу.
Эта схема и была опробована на ТП-05 — единственном выстроенном в рамках программы вагоне «второго направления», с электромагнитным подвесом. Работу над вагоном вели весьма скоро — его алюминиевый корпус, к примеру, сделали практически за три месяца. Первые опробования ТП-05 состоялись в 1986 году. Он весил 18 т, вмещал 18 человек, другая часть вагона была занята испытательным оборудованием.
Предполагалось, что первая дорога с применением таких вагонов на практике будет выстроена в Армении (из Еревана в Абовян, 16 км). Скорость должны были довести до 180 км/ч, вместимость — до 64 человек на вагон. Но вторая добрая половина 1980-х внесла собственные коррективы в радужное будущее советского маглева. В Британии к тому времени уже запустили первую постоянную совокупность на магнитной подушке, мы имели возможность бы догнать британцев, если бы не политические перипетии.
Второй обстоятельством свертывания проекта стало землетрясение в Армении, приведшее к резкому снижению финансирования.
Предок «Аэроэкспресса»
Все работы по серии ТП были свернуты в конце 1980-х, а с 1990 года ТП-05, успевший к тому времени сняться в научно-фантастической короткометражке «С роботами не шутят», был поставлен на вечный прикол под целлофаном в том самом цеху, где его выстроили. Мы стали первыми журналистами за четверть века, кто заметил эту машину «вживую». В сохранилось фактически все — от пульта управления до обивки кресел.
Реставрация ТП-05 не так сложна, как имела возможность бы быть — он стоял под крышей, в хороших условиях и заслуживает место в музее транспорта.
В начале 1990-х ИНЦ «ТЭМП» продолжил тему маглева, сейчас уже по заказу московской мэрии. Это была мысль «Аэроэкспресса», скоростного поезда на магнитной подушке для доставки обитателей столицы прямо в аэропорт Шереметьево. Проект стал называться В250.
Умелый сегмент поезда продемонстрировали на выставке в Милане, по окончании чего в проекте показались инженеры и иностранные инвесторы; советские эксперты ездили в Германию для изучения заграничных наработок. Но в 1993-м из-за экономического кризиса проект был свернут. 64-местные вагоны для Шереметьево остались лишь на бумаге.
Но, кое-какие элементы совокупности были созданы в натурных примерах — узлы подвески и ходовой части, устройства бортовой системы электроснабжения, начались кроме того опробования отдельных блоков.
Самое увлекательное, что наработки для маглевов в Российской Федерации имеется. ОАО ИНЦ «ТЭМП» трудится, реализуются разные проекты для мирной и оборонной отраслей, имеется испытательный участок, имеется "стаж работы" с подобными системами. Пара лет назад благодаря инициативе ОАО «РЖД» беседы о маглеве опять перешли в стадию проектных разработок — действительно, продолжение работ поручено уже вторым организациям.
К чему это приведет, продемонстрирует время.
За помощь в подготовке материала редакция высказывает признательность председателю совета директоров ИТЦ «Транспорт электромагнитный пассажирский» А.А. Галенко.
ТП-05 сейчас в цеху, а справа — он же на протяжении опробований. Снять с него целлофан было нетривиальной для экспедиции «ПМ» задачей.
ТП-01, первый коммунистический маглев, 1979 год
Тут вагон стоит еще не в Раменском, а на маленьком, 36-метровом участке пути, выстроенном на полигоне завода «Газстроймашина». В том же году первый подобный вагон показали немцы — советские инженеры шли в ногу со временем.
- 1980-е Инженер ВНИИПИтранспрогресс трудится за ЭВМ. Оборудование цеха на то время было самым современным — финансирование программы «Скоростной экологически чистый транспорт» осуществлялось без важных сбоев кроме того в перестроечные времена.
Проект В250 скоростной маглев «Москва — Шереметьево»
Аэродинамику создали в ОКБ Яковлева, причем были изготовлены полноразмерные макеты сегмента с креслами и кабины. Расчетная скорость — 250 км/ч — отражена в индексе проекта. К сожалению, в первой половине 90-ых годов двадцатого века амбициозная мысль разбилась об отсутствие финансирования.
Статья «Коммунистический маглев» размещена в издании «Популярная механика» (№151, май 2015).
<
h4>