Маглевы против дронов. Куда ушла эволюция после электрички до Жмеринки

Во Франции запустят "поезда-дроны"

Географически самый близкий к Украине проект реализуется во Франции. Национальный французский железнодорожный оператор SNCF собирается к 2023 г. ввести в эксплуатацию "поезда-дроны" - автономные высокоскоростные поезда TGV. Они будут оснащены специальными датчиками, которые будут отмечать препятствия на линиях и при необходимости останавливать состав. Контроль за поездами планируется осуществлять удаленно, однако на борту всегда будут находиться проводники, чтобы в случае чрезвычайных ситуаций принять экстренные меры.

Генеральный директор SNCF Гийом Пепи заявил, что если проект окажется успешным, то SNCF станет первым в мире железнодорожным оператором, который запустит автоматизированные высокоскоростные поезда. Заместитель гендиректора SNCF Матье Шабанель, в свою очередь, сравнил автоматизированный поезд с системами автопилота, использующимися на коммерческих авиалайнерах: "В кабине самолета всегда есть пилот, но также предусмотрена и система автоматического управления лайнером".

Первые испытания "поездов-дронов" намечены на 2019 г. Поначалу будет осваиваться дистанционное управление грузовыми поездами, а затем наступит черед автоматизации пассажирского сообщения.

В 2022 г. должна быть завершена реализация проекта Eole, который будет иметь огромное значение для сотен тысяч пассажиров, ежедневно добирающихся во французскую столицу из западных пригородов. Подземным туннелем будут соединены знаменитый Дефанс в департаменте О-де-Сен - современный деловой и жилой квартал под Парижем, считающийся самым большим бизнес-центром Европы, - и вокзал Сен-Лазар в Париже, связанный с сетью скоростных электричек RER. Благодаря этому существующая сеть RER будет продлена на 55 км к западу от Парижа - до города Мант-ла-Жоли в департаменте Ивелин. Поезда будут двигаться со скоростью до 120 км/ч. Планируется, что поначалу будут отправляться 22 электрички каждый час, затем эта частота повысится до 28 электричек за час.

Чтобы выдерживать столь плотный график, как раз и нужно дистанционное управление. SNCF намерена автоматизировать движение на самом сложном участке проекта Eole: город Нантер (административный центр департамента О-де-Сен) - квартал Дефанс - вокзал Сен-Лазар - вокзал Роза Паркс на северо-восточной окраине Парижа.

А в 2023 г. начнется автоматизация национальной железнодорожной сети. Автоматизированные поезда TGV будут способны разгоняться до скоростей свыше 300 км/ч. По расчетам SNCF, введение автоматизированных поездов позволит увеличить также и частоту отправки составов TGV. Первые "поезда-дроны" будут запущены между Парижем и Лионом. В результате частота, с которой будут курсировать поезда по этому маршруту, вырастет на четверть по сравнению с нынешней.

Стоит добавить, что французские поезда TGV по своим технологическим возможностям являются самыми высокоскоростными в мире. В апреле 2007 г. поезд TGV поставил мировой рекорд, показав на участке скоростной железной дороги между Страсбургом и Парижем скорость 574,8 км/ч. Автоматизация движения позволит TGV реализовывать свои возможности в более полной мере.

В Китае скорость маглевов превысит 600 км/ч

Одними из главных технологических конкурентов французских поездов TGV являются маглевы (магнитные левитаторы) - поезда на магнитной подушке. В апреле 2015 г. японский маглев MLX01 развил скорость 603 км/ч, правда, не на участке функционирующей железной дороги, а на закрытом испытательном треке. Этот поезд будет готов к коммерческим перевозкам не раньше 2027 г., поскольку сперва необходимо создать нужную инфраструктуру.

Тем временем все эти рекорды - и французский, и японский - собираются побить китайцы. В октябре 2016 г. китайская корпорация CRRC, один из крупнейших в мире производителей поездов, объявила о намерении создать маглев нового типа, который будет способен разгоняться до более чем 600 км/ч. Корпорация уже начала строительство пятикилометровой ветки для испытаний нового поезда и пообещала представить его прототип в 2020 г. В феврале 2017 г. газета Сhina Daily сообщила, что сейчас CRRC пытается преодолеть технические барьеры на пути к созданию супермаглева в своем исследовательском центре Qingdao в провинции Шаньдун.

Свои планы китайцы строят не на пустом месте. Еще в 2004 г. была введена в эксплуатацию высокоскоростная трасса маглева от шанхайского аэропорта Пудун до первой станции метро Шанхая. На реализацию проекта было потрачено $1,2 млрд. Линию построила немецкая компания Transrapid, она же произвела маглевы для трассы. Поезда преодолевают расстояние 30 км чуть более чем за 7 мин., разгоняясь до скорости 431 км/ч и удерживаясь на ней в течение полминуты. Цена билета - 40 юаней, т. е. примерно $6. По сей день шанхайский маглев является единственным в мире высокоскоростным поездом на магнитной подушке, находящимся в коммерческой эксплуатации.

Маглевы развивают столь высокие скорости благодаря тому, что обходятся без колес, фактически паря в воздухе. Проложенная магнитная линия с помощью электромагнитов приводит поезд в движение и затем тормозит его. Разумеется, стоимость строительства таких железнодорожных веток в несколько раз выше стоимости строительства традиционных рельсовых путей. Однако маглевы более устойчивы и могут передвигаться гораздо быстрее обычных поездов. Это одна из причин, почему Китай мечтает побыстрее наладить выпуск собственных маглевов и перейти на использование этого вида пассажирского сообщения.

Первые шаги в этом направлении уже сделаны. В мае 2016 г. в Шанхае ввели в строй линию маглева полностью китайского производства длиной 18,5 км, соединяющую аэропорт и южный железнодорожный вокзал. Поезд может перевозить 363 пассажиров в трех вагонах со скоростью до 120 км/ч. Также в Пекине построена линия маглева длиной 10,2 км, имеющая восемь станций. Ее обещают ввести в эксплуатацию в конце 2017 г. На ней будут работать 10 поездов, сейчас проводится их обкатка. Маглев, изготовленный CRRC, имеет шесть вагонов и предназначен для перевозки более тысячи пассажиров за раз. Правда, максимальная скорость его составит всего 100 км/ч. Но важен сам факт, что китайцы освоили производство этих поездов. Теперь осталось научиться делать высокоскоростные маглевы.

CRRC стремится к этому еще и потому, что хочет показать свое технологическое превосходство над конкурентами и тем самым укрепить свои позиции на мировом рынке. Такой способ действий корпорация уже успешно применила при развитии в Китае высокоскоростного железнодорожного сообщения, использующего обычные поезда (не маглевы).

Основанная в 2007 г., высокоскоростная железная дорога Китая сейчас является самой длинной и загруженной в мире. Согласно определению китайского правительства, к высокоскоростному железнодорожному сообщению относятся только новые линии со скоростью движения свыше 250 км/ч. Протяженность таких линий сейчас составляет 22 тыс. км - это две трети суммарной длины скоростных железнодорожных путей во всем мире. К 2030 г. Китай планирует увеличить эту протяженность до 45 тыс. км. Китайская высокоскоростная сеть использует парк из 2595 поездов (это около 60% общего числа высокоскоростных поездов во всем мире). В 2016 г. она перевезла 1,44 млрд пассажиров.

Поначалу высокоскоростные поезда импортировались в Китай или же строились в самом Китае в соответствии с соглашениями о передаче технологий с иностранными производителями (Alstom, Siemens, Bombardier, Kawasaki Heavy Industries). А затем инженеры CRRC, творчески переработав иностранные образцы, наладили выпуск поездов собственных моделей. В последние годы китайская корпорация продвигает высокоскоростные проекты в целом ряде стран, в том числе в Австралии, Великобритании, Индонезии, Иране, Мексике, России, Таиланде, Турции.

Возможно, в скором времени в этот список добавится и Украина. В марте 2017 г. глава правления "Укрзалізниці" Войцех Балчун, находясь в Китае с рабочим визитом по приглашению корпорации CRRC, обсудил перспективы развития в Украине высокоскоростного железнодорожного сообщения. Стороны договорились о создании совместной экспертной рабочей группы. Ожидается, что в ближайшее время специалисты CRRC посетят Украину.

Мечта о Hyperloop покоряет планету

На мировую экспансию рассчитывает и компания Hyperloop One, обещающая революцию на рынке перевозок. По словам автора этой идеи - основателя и директора Tesla и SpaceX Илона Маска, Hyperloop станет пятым видом транспорта после поезда, самолета, автомобиля и корабля. Это будет расположенный на опорах надземный трубопровод, внутри которого со скоростью (в зависимости от ландшафта) от 480 до 1220 км/ч, т. е. вплоть до скорости звука, с интервалом в 30 сек. в одном направлении будут перемещаться одиночные транспортные капсулы длиной 25-30 м.

Hyperloop должен работать по принципу пневмопочты. Согласно предложенной еще в 2013 г. концепции новой транспортной системы, находящиеся в специальных вакуумных трубах капсулы с людьми или грузом будут ускоряться и тормозиться с помощью электроэнергии.

По концепции Маска, новая система могла бы соединить города по всему миру, снизив как время на путешествия между ними, так и стоимость таких поездок. Изначально Маск рассматривал вариант строительства сверхскоростной транспортной линии Hyperloop между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом. Однако сейчас неизвестно, будет ли вообще реализован калифорнийский Hyperloop в ближайшем будущем.

Поскольку Маск изначально заявил, что его идея полностью открыта для использования всеми желающими, множество компаний и академических исследовательских команд принялись за разработку технологий для Hyperloop. Идеей заинтересовались не только в США, но и в Европе, а также на Ближнем и Дальнем Востоке. В нескольких странах правительственные и частные компании рассматривают возможность адаптации концепции Hyperloop и ищут подходящие пути интеграции такой системы в свои инфраструктуры.

В октябре прошлого года компания Hyperloop One представила планы строительства первой пассажирской системы в Объединенных Арабских Эмиратах. Протяженность линии, которая соединит Дубай и Абу-Даби, составит около 159 км. Обычно такое расстояние занимает часа два на автомобиле, однако Hyperloop One предполагает, что новая транспортная система будет способна снизить время путешествия до 12 минут.

По предварительным оценкам, проект строительства Hyperloop в ОАЭ обойдется в $4,8 млрд, или $30 млн за км. Компания говорит, что строительство трубы в ОАЭ может быть завершено к 2020 г., но сперва необходимо провести демонстрацию полномасштабной (с диаметром трубы 1,8 м) тестовой линии DevLoop длиной 1,5 км, которую сейчас собирают в пустыне Невада на территории, принадлежащей SpaceX.

Первые испытания кабин в рамках конкурса Hyperloop Pod Competition прошли в январе 2017 г. В соревновании приняли участие 27 команд. Инициатором конкурса выступила SpaceX, решив таким образом привлечь к идее больше специалистов и ускорить процесс разработки полнофункциональных прототипов. Второй этап конкурса состоится 25-27 августа 2017 г. и будет нацелен на демонстрацию максимально возможной скорости. В экспериментальных заездах примут участие 22 команды, преимущественно состоящие из специалистов различных американских вузов.

Тем временем в Южной Корее уже планируют запустить первую ветку Hyperloop из столицы Сеула во второй по величине город Пусан. Расстояние между городами составляет чуть более 320 км, а преодолевать его планируется всего за 20 минут. Корейское правительство увлеклось идеей строительства Hyperloop в своей стране еще в январе текущего года. Именно тогда представители властей обратились к ученым из Университета Ханьянга за помощью в воплощении проекта в реальность. Первую линию вакуумных тоннелей планируется сдать в эксплуатацию уже к 2021 г.

А китайские специалисты из академии наук и инженерной академии предложили построить подводный Hyperloop длиной 180 км, который позволит добраться с материка до Тайваня всего лишь за шесть минут. Скорость транспортной капсулы внутри вакуумного туннеля, по расчетам китайцев, будет достигать 2000 км/ч, что гораздо больше скорости звука.

Можно ли скрестить Hyperloop и маглев

Новые компании, решившие воплотить идею Илона Маска и создать собственную вакуумную систему, продолжают плодиться, как грибы после дождя. Но, как отмечает британская газета Independent, новый стартап Hyper Chariot строит гораздо более амбициозные планы, обещая стать самым быстрым перевозчиком пассажиров и грузов благодаря соединению технологий Hyperloop и магнитной левитации.

Бетонные вакуумные тоннели с системой магнитных рельс позволят перевозить пассажиров с остановками, при этом люди сами смогут выбирать пункт назначения. Каждая капсула будет вмещать в себя до шести пассажиров (водитель вообще не нужен) и сможет двигаться на скорости до 6400 км/ч - более чем в пять раз быстрее звука. Энергия для движения будет вырабатываться с помощью солнечных батарей, размещенных на внешней стороне туннеля, но вдобавок разработчики планируют использовать и энергию торможения. А технологию магнитной левитации инженеры собираются использовать для того, чтобы капсулы смогли парить над рельсом.

По подсчетам стартапа, от Эдинбурга до Лондона можно будет добраться всего за восемь минут. Поездка между столицами Шотландии и Англии обойдется в 100 фунтов стерлингов ($130).

Hyper Chariot обещает представить в 2021 г. "доказательство концепции" под названием Velocitator. Это демонстрационное средство передвижения будет перемещаться со скоростью 640 км/ч (более половины скорости звука) внутри трубы длиной 4,8 км. Как сообщила 30 июня газета Mirror, билеты на Velocitator уже поступили в продажу по цене $25. А первую полноценную линию со скоростью 6400 км/ч компания обещает к 2040 г.