Маглевы проти дронов. Куди пішла еволюція після електрички до Жмеринки

У Франції запустять "поїзда-дрони"

Географічно найближче до України проект реалізується у Франції. Національний французький залізничний оператор SNCF збирається до 2023 р. ввести в експлуатацію "поїзда-дрони" - автономні високошвидкісні поїзди TGV. Вони будуть оснащені спеціальними датчиками, які будуть відзначати перешкоди на лініях і при необхідності зупиняти складу. Контроль за поїздами планується здійснювати віддалено, проте на борту завжди будуть знаходитися провідники, щоб у разі надзвичайних ситуацій прийняти екстрені заходи.

Генеральний директор SNCF Гійом Пепі заявив, що якщо проект виявиться успішним, то SNCF стане першим у світі залізничним оператором, який запустить автоматизовані високошвидкісні поїзди. Заступник гендиректора SNCF Матьє Шабанель, в свою чергу, порівняв автоматизований поїзд з системами автопілота, що використовуються на комерційних авіалайнерах: "У кабіні літака завжди є пілот, але також передбачена і система автоматичного управління лайнером".

Перші випробування "поїздів-дронов" намічені на 2019 р. Спочатку буде освоюватися дистанційне керування вантажними поїздами, а потім настане черга автоматизації пасажирського сполучення.

В 2022 р. має бути завершена реалізація проекту Eole, який буде мати величезне значення для сотень тисяч пасажирів, щодня які добираються у французьку столицю із західних передмість. Підземним тунелем будуть з'єднані знаменитий Дефанс в департаменті О-де-Сен - сучасний діловий і житловий квартал під Парижем, який вважається найбільшим бізнес-центром Європи, - та вокзал Сен-Лазар в Парижі, пов'язаний з мережею швидкісних електричок RER. Завдяки цьому існуюча мережа RER буде продовжена на 55 км на захід від Парижа - до міста Мант-ла-Жолі в департаменті Івелін. Поїзди будуть рухатися зі швидкістю до 120 км/ч. Планується, що спочатку будуть відправлятися 22 електрички кожну годину, потім ця частота підвищиться до 28 електричок за годину.

Щоб витримувати настільки щільний графік, якраз і потрібно дистанційне керування. SNCF має намір автоматизувати рух на найскладнішій ділянці проекту Eole: місто Нантер (адміністративний центр департаменту О-де-Сен) - квартал Дефанс - вокзал Сен-Лазар - вокзал Роза Паркс на північно-східній околиці Парижа.

А в 2023 р. почнеться автоматизація національної залізничної мережі. Автоматизовані потяги TGV будуть здатні розганятися до швидкості понад 300 км/ч. За розрахунками SNCF, запровадження автоматизованих поїздів дозволить збільшити також і частоту відправлення потягів TGV. Перші "поїзда-дрони" будуть запущені між Парижем і Ліоном. В результаті частота, з якою будуть курсувати поїзди по цьому маршруту, зросте на чверть у порівнянні з нинішньою.

Варто додати, що французькі поїзди TGV за своїми технологічними можливостями є найбільш високошвидкісними в світі. У квітні 2007 р. потяг TGV поставив світовий рекорд, показавши на ділянці швидкісної залізниці між Страсбургом і Парижем швидкість 574,8 км/ч. Автоматизація руху дозволить TGV реалізовувати свої можливості у більш повній мірі.

У Китаї швидкість маглевов перевищить 600 км/год

Одними з головних технологічних конкурентів французьких поїздів TGV є маглевы (магнітні левитаторы) - поїзда на магнітній подушці. У квітні 2015 р. японський маглев MLX01 розвинув швидкість 603 км/год, правда, не на ділянці функціонуючої залізниці, а на закритому випробувальному треку. Цей поїзд буде готовий до комерційних перевезень не раніше 2027 р., оскільки спершу необхідно створити потрібну інфраструктуру.

Тим часом всі ці рекорди - і французький, і японська - збираються побити китайці. У жовтні 2016 р. китайська корпорація CRRC, один з найбільших в світі виробників поїздів, оголосила про намір створити маглев нового типу, який буде здатний розганятися до більш ніж 600 км/ч. Корпорація вже почала будівництво п'ятикілометрової гілки для випробувань нового поїзда і пообіцяла представити його прототип у 2020 р. В лютому 2017 р. газета Сһіпа Daily повідомила, що зараз CRRC намагається подолати технічні бар'єри на шляху до створення супермаглева в своєму дослідницькому центрі Qingdao в провінції Шаньдун.

Свої плани китайці будують не на порожньому місці. Ще в 2004 р. була введена в експлуатацію високошвидкісна траса магліва від шанхайського аеропорту Пудун до першої станції метро Шанхаю. На реалізацію проекту було витрачено $1,2 млрд. Лінію побудувала німецька компанія Transrapid, вона ж зробила маглевы для траси. Потяги долають відстань 30 км трохи більше ніж за 7 хв., розганяючись до швидкості 431 км/год і утримуючись на ній протягом півхвилини. Ціна квитка - 40 юанів, тобто приблизно $6. Донині шанхайський маглів є єдиним у світі високошвидкісним поїздом на магнітній подушці, який перебуває в комерційній експлуатації.

Маглевы розвивають такі високі швидкості завдяки тому, що обходяться без коліс, фактично ширяючи в повітрі. Прокладена магнітна лінія з допомогою електромагнітів призводить поїзд у рух і потім гальмує його. Зрозуміло, вартість будівництва таких залізничних гілок в кілька разів вище вартості будівництва традиційних рейкових шляхів. Однак маглевы більш стійкі і можуть пересуватися набагато швидше звичайних поїздів. Це одна з причин, чому Китай мріє швидше налагодити випуск власних маглевов і перейти на використання цього виду пасажирського сполучення.

Перші кроки в цьому напрямку вже зроблені. У травні 2016 р. в Шанхаї ввели в дію лінію магліва повністю китайського виробництва довжиною 18,5 км, що з'єднає аеропорт і південний залізничний вокзал. Поїзд може перевозити 363 пасажирів у трьох вагонах зі швидкістю до 120 км/ч. Також в Пекіні побудована лінія магліва довжиною 10,2 км, що має вісім станцій. Її обіцяють ввести в експлуатацію в кінці 2017 р. На ній будуть працювати 10 поїздів, зараз проводиться їх обкатка. Маглів, виготовлений CRRC, має шість вагонів та призначений для перевезення більше тисячі пасажирів за раз. Правда, максимальна швидкість його складе всього 100 км/год. Але важливий сам факт, що китайці освоїли виробництво цих поїздів. Тепер залишилося навчитися робити високошвидкісні маглевы.

CRRC прагне до цього ще й тому, що хоче показати свою технологічну перевагу над конкурентами і тим самим зміцнити свої позиції на світовому ринку. Такий спосіб дій корпорація вже успішно застосувала при розвитку в Китаї високошвидкісного залізничного сполучення, що використовує звичайні поїзди (не маглевы).

Заснована в 2007 р., високошвидкісна залізниця Китаю зараз є найдовшою і завантаженої в світі. Згідно з визначенням китайського уряду, до високошвидкісного залізничного сполучення відносяться тільки нові лінії зі швидкістю руху більше 250 км/год, Протяжність таких ліній зараз становить 22 тис. км - це дві третини сумарної довжини швидкісних залізничних шляхів у всьому світі. До 2030 року Китай планує збільшити цю довжина до 45 тис. км. Китайська високошвидкісна мережа використовує парк з 2595 поїздів (це близько 60% загального числа високошвидкісних поїздів у всьому світі). У 2016 р. вона перевезла 1,44 млрд пасажирів.

Спочатку високошвидкісні поїзди імпортувалися в Китай або ж будувалися в самому Китаї відповідно до угод про передачу технологій з іноземними виробниками (Alstom, Siemens, Bombardier, Kawasaki Heavy Industries). А потім інженери CRRC, творчо переробивши іноземні зразки, налагодили випуск поїздів власних моделей. В останні роки китайська корпорація просуває високошвидкісні проекти в цілому ряді країн, у тому числі в Австралії, Великобританії, Індонезії, Ірані, Мексиці, Росії, Таїланді, Туреччині.

Можливо, незабаром до цього списку додасться і Україна. У березні 2017 р. голова правління "Укрзалізниці" Войцех Балчун, перебуваючи в Китаї з робочим візитом на запрошення корпорації CRRC, обговорив перспективи розвитку в Україні високошвидкісного залізничного сполучення. Сторони домовилися про створення спільної експертної робочої групи. Очікується, що найближчим часом фахівці CRRC відвідають Україну.

Мрія про Hyperloop підкорює планету

На світову експансію розраховує і компанія Hyperloop One, обіцяє революцію на ринку перевезень. За словами автора цієї ідеї - засновника і директора Tesla і SpaceX Ілона Маска, Hyperloop стане п'ятим видом транспорту після поїзда, літака, автомобіля і корабля. Це буде розташований на опорах підземний трубопровід, всередині якого зі швидкістю (в залежності від ландшафту) від 480 до 1220 км/год, тобто аж до швидкості звуку, з інтервалом в 30 сек. в одному напрямку будуть переміщатися одиночні транспортні капсули довжиною 25-30 м.

Hyperloop повинен працювати за принципом пневмопошти. Згідно запропонованої ще в 2013 р. концепції нової транспортної системи, що знаходяться у спеціальних вакуумних трубах капсули з людьми або вантажем будуть прискорюватися і гальмуватися за допомогою електроенергії.

За концепцією Маска, нова система могла б з'єднати міста по всьому світу, знизивши як час на подорожі між ними, так і вартість таких поїздок. Спочатку Маск розглядав варіант будівництва надшвидкісний транспортної лінії Hyperloop між Сан-Франциско і Лос-Анджелесом. Однак наразі невідомо, чи буде взагалі реалізований каліфорнійський Hyperloop в найближчому майбутньому.

Оскільки Маск спочатку заявив, що його ідея повністю відкрита для використання всіма бажаючими, безліч компаній і академічних дослідницьких команд взялися за розробку технологій для Hyperloop. Ідеєю зацікавилися не тільки в США, але і в Європі, а також на Близькому і Далекому Сході. У кількох країнах урядові і приватні компанії розглядають можливість адаптації концепції Hyperloop і шукають відповідні шляхи інтеграції такої системи в свої інфраструктури.

У жовтні минулого року компанія Hyperloop One представила плани будівництва першої пасажирської системи в Об'єднаних Арабських Еміратах. Протяжність лінії, яка з'єднає Дубай і Абу-Дабі, складе близько 159 км. Зазвичай таку відстань займає дві години на автомобілі, однак Hyperloop One припускає, що нова транспортна система буде здатна знизити час подорожі до 12 хвилин.

За попередніми оцінками, проект будівництва Hyperloop в ОАЕ обійдеться в $4,8 млрд, або $30 млн за км. Компанія говорить, що будівництво труби в ОАЕ може бути завершено до 2020 р., але спершу необхідно провести демонстрацію повномасштабної (з діаметром труби 1,8 м) тестової лінії DevLoop довжиною 1,5 км, яку зараз збирають в пустелі Невада на території, що належить SpaceX.

Перші випробування кабін в рамках конкурсу Hyperloop Pod Competition пройшли в січні 2017 р. У змаганні взяли участь 27 команд. Ініціатором конкурсу виступила SpaceX, вирішивши таким чином привернути до ідеї більше фахівців і прискорити процес розробки повнофункціональних прототипів. Другий етап конкурсу відбудеться 25-27 серпня 2017 р. і буде націлений на демонстрацію максимально можливої швидкості. В експериментальних заїздах візьмуть участь 22 команди, переважно складаються з фахівців різних американських вузів.

Тим часом у Південній Кореї вже планують запустити першу гілку Hyperloop зі столиці Сеула в друге за величиною місто Пусан. Відстань між містами становить трохи більше 320 км, а долати його планується всього за 20 хвилин. Корейське уряд захопився ідеєю будівництва Hyperloop у своїй країні ще в січні поточного року. Саме тоді представники влади звернулися до вчених з Університету Ханьянга за допомогою у втіленні проекту в реальність. Першу лінію вакуумних тунелів планується здати в експлуатацію вже до 2021 р.

А китайські фахівці з академії наук і інженерної академії запропонували побудувати підводний Hyperloop довжиною 180 км, який дозволить дістатися з материка до Тайваню лише за шість хвилин. Швидкість транспортної капсули всередині вакуумного тунелю, за розрахунками китайців, буде досягати 2000 км/год, що значно більше швидкості звуку.

Можна схрестити Hyperloop і маглів

Нові компанії, що вирішили втілити ідею Ілона Маска і створити власну вакуумну систему, продовжують плодитися як гриби після дощу. Але, як зазначає британська газета Independent, новий стартап Hyper Chariot будує набагато більш амбіційні плани, обіцяючи стати найшвидшим перевізником пасажирів і вантажів завдяки поєднанню технологій Hyperloop і магнітної левітації.

Бетонні вакуумні тунелі з системою магнітних рейок дозволять перевозити пасажирів з зупинками, при цьому люди самі зможуть вибирати пункт призначення. Кожна капсула буде вміщати в себе до шести пасажирів (водій взагалі не потрібен) і зможе рухатися на швидкості до 6400 км/год - більше ніж в п'ять разів швидше звуку. Енергія для руху буде вироблятися за допомогою сонячних батарей, розміщених на зовнішній стороні тунелю, але до того ж розробники планують використовувати і енергію гальмування. А технологію магнітної левітації інженери збираються використовувати для того, щоб капсули змогли парити над рейкою.

За підрахунками стартапу, від Единбурга до Лондона можна буде дістатися всього за вісім хвилин. Поїздка між столицями Шотландії та Англії обійдеться в 100 фунтів стерлінгів ($130).

Hyper Chariot обіцяє представити в 2021 р. "доказ концепції" під назвою Velocitator. Це демонстраційне засіб пересування буде пересуватися зі швидкістю 640 км/год (більше половини швидкості звуку) всередині труби завдовжки 4,8 км. Як повідомила 30 червня газета Mirror, квитки на Velocitator вже надійшли в продаж за ціною $25. А першу повноцінну лінію зі швидкістю 6400 км/год компанія обіцяє до 2040 р.