Автор: Андрей КОФМАН Совместно с:
21.01.2015
ПОЯВЯТСЯ ЛИ В СИБИРИ АЭРОЭСТАКАДНЫЕ ДОРОГИ?
Вполне возможно, что через десять-пятнадцать лет альтернативой скоростным поездам типа «Сапсан» станет принципиально новый вид транспорта – гибрид самолета и поезда, который будет передвигаться по специальным эстакадным дорогам со скоростью более 600 км/ч. Над его созданием работают ученые из Сибирского научно-исследовательского института авиации имени С. А. Чаплыгина (СибНИА) и Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС).
Возведение аэроэстакады обходится примерно в десять раз дешевле, чем строительство железнодорожного полотна. Это дает надежду, что главная проблема северных и восточных территорий страны – отсутствие развитого транспортного сообщения – все-таки будет решена в этом веке. Корреспондент «Совершенно секретно» разбирался в вопросе, чем же выгоднее экранопланные поезда и какую пользу они могут принести обществу и экономике страны.
Принцип действия нового вида транспорта основан на эффекте аэродинамического экрана. В чем он заключается? Вспомним, как работает судно на воздушной подушке. Под днище нагнетается воздух, который отражается от поверхности земли, и обратный воздушный поток создает подъемную силу. То же самое происходит и с самолетом, летящим на очень малой высоте: воздушный поток, идущий от крыла вниз, успевает отразиться от земли и вернуться назад. Иными словами, подъемная сила создается не только за счет того, что уменьшается давление над верхней плоскостью крыла, как при обычном полете, но и благодаря тому, что оно увеличивается под нижней плоскостью. Это и называется экранным эффектом. Только, в отличие от судов на воздушной подушке, воздух под корпус самолета специально нагнетать не нужно.
Экранный эффект был открыт в 20-х годах прошлого века благодаря немецким пилотам, летавшим над Северным морем. Они обратили внимание, что при нехватке топлива все равно есть шанс дотянуть до берегового аэродрома, если снизиться до высоты нескольких метров над водой.
Об использовании экранного эффекта для военных нужд в СССР заговорили в конце 1940-х годов. Тогда возникла идея создания принципиально нового типа морского судна – экраноплана, представляющего собой гибрид самолета и корабля.
Тем не менее еще в середине 1960-х во Франции построили не морской, а сухопутный экраноплан.
Французский инженер Жан Бертен, занимавшийся разработкой аэроглиссеров для военно-морского флота, предложил «поженить» самолет не с кораблем, а с поездом. Что, если экраноплан будет лететь не над водной гладью, а над специальной эстакадой? Испытания подтвердили жизнеспособность этой идеи. В 1965 году под руководством Бертена был создан первый действующий прототип аэропоезда. Его длина составляла 10 м, вес – 2,6 т, на борт он брал четверых пассажиров. Винтовой авиационный двигатель разгонял машину до 200 км/ч. Для экстренного торможения были сконструированы специальные парашюты, которые, впрочем, ни разу не пригодились.
Следующая модель, которая появилась год спустя, была оснащена уже не пропеллерным, а реактивным турбинным двигателем. Скорость возросла до 300 км/ч. Единственный существовавший в то время скоростной поезд – японский «Синкансэн» – мог развить всего 220 км/ч.
Бертен праздновал победу. Аэропоезд каждый день гоняли туда-сюда по недостроенной испытательной трассе, на чудо техники съезжались посмотреть бизнесмены, журналисты и простые обыватели, министр транспорта отдал распоряжение о начале строительства первой ветки аэроэстакады Париж – Орлеан, которую планировалось торжественно открыть к Олимпийским играм 1968 года. Правда, довольно скоро выяснилось, что до Олимпиады закончить трассу никак не удастся, но строительные работы все равно продолжились.
В 1967 году Бертен представил следующий прототип аэропоезда – двухместную капсулу, которая на испытаниях развила скорость 422 км/ч. В то время это казалось фантастикой. Правительство требовало от Бертена новую модель, которая могла бы перевозить больше пассажиров. И вскоре она была создана: 25-метровый Aerotrain I80 мог взять на борт 80 человек, развивая крейсерскую скорость 250 км/ч. После трех лет испытаний Бертен решился поставить на него реактивный двигатель вместо турбовинтового, после чего поезд установил рекорд скорости среди наземных транспортных средств – 430,4 км/ч. Предполагалось, что его крейсерская скорость будет достигать 350 км/ч.
Бертену покровительствовал Президент Франции Жорж Помпиду. Он планировал создать целую сеть аэроэстакадных дорог, которая связала бы все крупные города страны. В 1974 году между компанией Aerotrain и правительством Франции был подписан соответствующий договор. Однако через несколько дней после заключения этого контракта Помпиду скончался от лейкемии, а новый президент Валери Жискар д’Эстен расторг сделку. С момента подписания исторического контракта до момента его отзыва прошло всего 26 дней.
«Жискар д’Эстен, в отличие от Помпиду, был абсолютным прагматиком, – поясняет кандидат исторических наук Сергей Усков. – И он отказался от аэропоездов Бертена в пользу другого проекта – скоростного поезда TGV, который не требовал строительства специальных эстакад, а мог ездить по обычным рельсам. При этом TGV развивал скорость до 300 км/ч, что вполне сравнимо с аэропоездом. К тому же, у него было важнейшее преимущество – возможность сцепки вагонов. А в аэропоезде каждый вагон был автономным средством передвижения, то есть правильнее было бы назвать его «аэроавтобусом». В пересчете на одного пассажира перевозки на нем стоили дороже. С экономической точки зрения TGV выглядел более убедительно, и время показало, что Жискар д’Эстен сделал правильный выбор».
АЭРОПОЕЗД ЖАНА БЕРТЕНА (ФРАНЦИЯ)
Фото: academcity.org
НОВАЯ ЖИЗНЬ ЭКРАНОПЛАНА
К идее создания гибрида самолета и поезда, в котором использовался бы эффект аэродинамического экрана, вернулись 30 лет спустя – на этот раз в России, где и был построен первый в мире экраноплан. Проектом аэроэстакадной дороги занимаются ученые из Сибирского научно-исследовательского института авиации имени Чаплыгина (СибНИА) и Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС). Новосибирские разработчики учли опыт своих предшественников – Алексеева и Бертена.
Например, вагоны российского аэропоезда, в отличие от французских, можно будет сцеплять в составы. Кроме того, они будут значительно легче – основным материалом для их изготовления послужит пластик. В экранопланах Алексеева подобное было невозможно, поскольку они испытывали большие нагрузки при взлете и посадке. А новосибирский экраноплан ни взлетать, ни садиться не будет – расстояние до плоскости эстакады составит всего лишь около полутора сантиметров. Возможно, основой для изготовления корпусов вагонов станут списанные гражданские самолеты.
На экранопланах нового поколения, как и на их предшественниках, будут установлены авиационные двигатели. Возможны два варианта: для скоростей менее 400 км/ч планируется использовать турбовинтовой двигатель, как в аэросанях, а для более скоростных моделей – реактивный.
«Скорее всего, при проектировании двигателей мы будем ориентироваться на импортные модели, поскольку у них ниже уровень шума, – рассказывает один из авторов проекта, научный руководитель СибНИА им. Чаплыгина Алексей Серьёзнов. – В остальном планируем опираться на отечественные разработки».
Уровень шума важен потому, что аэроэстакадный транспорт можно использовать в крупных городах вместо наземного метро или скоростного трамвая. При этом постройка эстакады обходится примерно в четыре-пять раз дешевле, чем прокладка такой же ветки надземного метрополитена, и в десять раз дешевле, чем строительство железнодорожного полотна. Есть у эстакады и еще одно важное преимущество по сравнению с железной дорогой: не нужно создавать обширную зону отчуждения. Эстакада не будет мешать ни сельскому хозяйству, ни развитию наземной инфраструктуры.
При этом, по оценкам разработчиков, с точки зрения рентабельности перевозок аэроэстакадный транспорт значительно превосходит железнодорожный. Так, стоимость перевозки одного пассажира в пределах 30 км сопоставима с ценой билета на городской автобус.
«Стандартный пассажирский вагон на 36 мест весит 62 тонны, а перевозит всего 2 тонны полезного груза, – объясняет другой автор проекта, профессор СГУПС Виктор Соколов. – Давно известно, что пассажирские перевозки для железной дороги вообще нерентабельны. Поэтому аэроэстакадный транспорт мог бы стать хорошей альтернативой железнодорожному. Весит аэроэстакадный модуль значительно меньше, чем вагон, энергии потребляет тоже меньше, поскольку движется фактически без трения и не испытывает никаких нагрузок, кроме аэродинамических. Крейсерская скорость составляет порядка 600–650 км/ч. По сути, человек садится в автобус и перемещается со скоростью самолета. Но и это, на самом деле, далеко не предел. В принципе, ничто не мешает аэроэстакадному транспорту двигаться со сверхзвуковой скоростью».
Иными словами, аэропоезда могут решить проблему «стягивания» городов, расположенных в сотнях километров друг от друга. Например, путь от Новосибирска до Владивостока займет не четверо суток, как сейчас, а всего лишь 10 часов. Для восточных территорий России, где транспортное сообщение является главной проблемой со времен колонизации Сибири, аэроэстакадный транспорт может стать таким же прорывом, каким сто лет назад стало строительство Транссиба.
Важно и то, что аэроэстакады можно строить на вечной мерзлоте – там, где невозможно проложить ни железные, ни автомобильные дороги. Для Крайнего Севера это решило бы массу проблем – начиная от стоимости потребительской корзины, которая может отличаться в 10–12 раз по сравнению с «большой землей», и заканчивая доступностью медицинской помощи.
«Ни для какой другой страны мира строительство скоростных магистралей не является настолько актуальной задачей, как для нас, – утверждает Виктор Соколов. – Расстояния между городами огромные, люди, проживающие на северных и восточных территориях, зачастую чувствуют себя просто-напросто оторванными от цивилизации. В результате идет отток населения с востока на запад. С помощью скоростного транспорта можно решить и проблему моногородов: мегаполис и города-спутники превращаются в агломерацию, жители перестают быть заложниками одного предприятия. Скоростной транспорт для нас – необходимость. В то же время, делая ставку на «Сапсаны», Россия начинает зависеть от зарубежных производителей. Если есть импортозамещающая технология, то почему бы не поддержать отечественную экономику и создать рабочие места здесь? Этот проект может стать настоящим прорывом как с точки зрения геополитики, так и с точки зрения освоения ресурсной базы северных и восточных территорий страны».
По словам Виктора Соколова, на Крайнем Севере аэроэсткадные дороги могут выполнять не только пассажирские, но и грузовые перевозки. Например, доставляя нефть от месторождения до перерабатывающего завода и выполняя таким образом функцию трубопровода. В этом случае центр нефтепереработки не нужно строить на мерзлоте, он может находиться в сотнях километров от места добычи. При этом, как утверждают авторы проекта, нефть будет доставлена на перерабатывающий завод «еще теплой».
Помимо прочего, российская реинкарнация аэропоезда может создать мультипликативный экономический эффект, дав толчок к развитию целого ряда высокотехнологичных производств. Например, полотно эстакады планируется покрывать специальным сверхмолекулярным полиэтиленом, который не дает скапливаться снегу, грязи и влаге. Этот материал создали ученые из Томска. Еще одна отечественная разработка, которая может быть использована при строительстве эстакад, – гидромолот Кувшинова, производящий 200 ударов в минуту. По словам Виктора Соколова, можно привести десятки подобных примеров.
Тем не менее пока проект не встречает понимания среди чиновников. Как утверждают авторы, о нем давно знают и в правительстве, и в Госдуме. Но, встречаясь с представителями власти, ученые сталкиваются даже не с противодействием, а просто с безразличием.
«Никто не хочет брать на себя ответственность, заниматься продвижением новых идей, – отмечает Виктор Соколов. – При плановой экономике с инновациями было проще. А нынешним чиновникам они попросту неинтересны. Все хвалят проект, но на этом помощь заканчивается».
Уже год проект существует только в виде 3D-модели. Для того чтобы работа над ним продолжилась, необходимо построить опытный образец аэропоезда и хотя бы небольшую трассу для его испытаний. Один километр такой дороги обойдется в $5–6 млн. Примерно столько же стоит километр обычной четырехполосной автомагистрали. 30-километровая аэроэстакада, которая может соединить новосибирский Академгородок с городом, по предварительным оценкам, обойдется всего в 700 млн рублей. Это намного дешевле, чем, например, трасса скоростного трамвая, о которой говорят уже несколько лет. Тем не менее разработчики не могут найти средства на постройку даже нескольких километров аэроэстакады. А без испытательного полигона российский аэропоезд продолжит существовать только в бумажной версии.
Автор:
Андрей КОФМАН
Совместно с:
Комментарии