Построят ли ветку Москва – Санкт-Петербург по технологии маглев?

На заседании объединенного ученого совета ОАО «РЖД» попытались обобщить опыт исследований, накопленный кластером «РосМаглев». На сегодня выполнен ряд исследований.

В том числе проведен интеллектуальный мониторинг рассредоточенных объектов железнодорожной инфраструктуры на основе гибридных мультиагентных технологий и беспроводных сенсорных сетей.

Удалось добиться повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения на основе внедрения перспективных технологий энергосбережения и высокотемпературной сверхпроводимости.

По результатам исследования взаимодействия токосъемных элементов с контактным проводом предложены фундаментальные основы разработки материалов и конструкций системы токосъема высокоскоростного железнодорожного транспорта.

В ходе работы над проектом «Магнитный подвес на основе объемных высокотемпературных сверхпроводников для высокоскоростного транспорта и системы электромеханической рекуперации энергии» разработаны аналитические методы расчета магнитных полей, локальных и интегральных сил левитации в магнитных подвесах на основе объемных высокотемпературных сверхпроводниковых элементов и постоянных магнитов, представляющие интерес при проектировании пассивных магнитных опор для электромеханических накопителей энергии.

Также была создана методология построения моделей, методов и систем критериев комплексной оценки и выборов параметров высокоэффективных транспортных технологий и подвижного состава.

Пора сравнить традиционные и новые системы

Достижения российских ученых признаны на мировом уровне, подтвердил президент Международного совета по транспортным системам маглев (The International Maglev Board) Йоханнес Клюшпис.

В итоге сейчас в РФ представлены два проекта ВСМ Москва – Санкт-Петербург. Первый – традиционная система «рельс-колесо» с достижимой стабильной скоростью движения 300 км/ч. Второй – система маглев, обеспечивающая движение составов со скоростью до 600 км/ч.

В связи с этим целесообразно сравнить эти две технологии. Прежде всего, следует учесть такие критерии, как потребление потребление энергии, инвестиционные затраты на инфраструктуру, расходы на техническое обслуживание и время в пути, считает Й. Клюшпис.

По его словам, если заказчик хочет увеличить скорость, тот он должен использовать именно магнитную левитацию. В данном случае можно воспользоваться опытом Китая. В КНР планирует строительство новой линии маглев (600 км/ч) параллельно уже существующей скоростной железной дороге Пекин – Шанхай.

Аналогично можно поступить и в РФ: существующую магистраль отдать под грузовые экспрессы и региональные электрички, а скоростное движение вынести на отдельную трассу.

За рубежом – гонка за скоростью

По данным экспертов, весь мир снова начал проводить исследования по магнитной левитации – с учетом новых решений, достигнутых в различных странах.

Следует иметь в виду: в Японии действует участок между Токио и Нагоей, где поезда маглев могут двигаться со скоростью 550 км/ч. Эту технологию собираются тиражировать: речь идет о продлении трассы маглев до Осаки к 2038 году.

В Китае разработан проект линии маглев Шанхай – Пекин с крейсерской скоростью 600 км/ч. Он был анонсирован министерством науки и технологий КНР, затем заморожен для более детального изучения и теперь возобновлен – с учетом новых достижений науки и техники.

Тестовую линию Цзинань – Циндао планируют построить к 2021 году. Длина трассы в конечном итоге составит 350 км. Бюджет проекта оценивается в $464 млн, из которых $450 млн намечено выделить из государственного бюджета. Кроме того, по последним данным, в Китае технологию маглев стали рассматривать как стандартную технологию для новых метрополитенов и экспресс-линий.

В США объявлено о проекте линии маглев Балтимор – Вашингтон на базе японской технологии маглев (трансрапид). В Южной Корее на существующей линии среднескоростного маглева в аэропорту Инчхона открывают новый участок.

А что в России?

Как считают представители ученых и производственников кластера «РосМаглев», если в ближайшее время дать старт проекту, то к 2021 году можно сформировать нормативно-правовую базу для устранения барьеров, которые сегодня на дают возможности использовать передовые технологические решения на практике.

На данный момент в РФ просто нет системы стимулов для их внедрения, хотя имеются научные кадры, исследовательские площадки и целый ряд производств, где способны выпускать комплектующие для систем маглев.

При благоприятном стечении обстоятельств в 2024 году можно реализовать пилотный проект, на основе которого тиражировать технологии «РосМаглев». В 2040-м в таком случае можно построить первую коммерческую линию маглев.

Три преимущества маглева

Предлагаемую трассу маглев целесообразно проложить между Москвой и Санкт-Петербургом в основном параллельно автомагистралям М-11 и Е-105. На въездах в города можно использовать двухуровневые железнодорожные коридоры, считает руководитель Научно-образовательного центра инновационного развития пассажирских железнодорожных перевозок ПГУПС Анатолий Зайцев.

По его словам, проект маглев по сравнению с традиционной ВСМ обеспечивает почти вдвое более высокую крейсерскую скорость движения составов. При этом инфраструктура маглев имеет сравнительно низкую капиталоемкость.

Во-первых, могут быть меньше затраты на землеотведение и выполнение технических условий (в связи с эстакадным исполнением линии). Меньше потребуется номенклатуры компонентов и подсистем по сравнению с другими видами транспорта.

Во-вторых, система маглев имеет сравнительно малое энергопотребление и требует минимального обслуживания подвижного состава и пути. Ведь основные компоненты трассы практически не подвержены износу.

В-третьих, у системы маглев высокие эксплуатационные характеристики. Скоростной режим ограничивается только длиной перегонов и количеством остановочных пунктов.

Экономика на развилке: будут ли у нашей страны свои инновации для ВСМ?

Как прозвучало на заседании объединенного ученого совета ОАО «РЖД», в РФ следует провести анализ и оценку в соответствии с общепринятыми отраслевыми критериями существующих технологий высокоскоростного движения, чтобы выбрать оптимальный вариант. Причем сделать оценку в привязке к технологическим и социальным тенденциям, а также тому, делают конкурирующие страны. И на основе подобных исследований выносить решение – одобрить применение маглев в РФ или отказать.

Таким образом, сейчас возможны три варианта дальнейшего развития событий.

Первый – ускорить собственные исследования и разработки в сфере технологий маглев, что в конечном итоге выведет и международное сотрудничество в этой сфере на новый уровень. Ведь сейчас возможно получение целого ряда российских ноу-хау для внедрения в том числе на мировом рынке.

Второй вариант – в России могут приобрести и перенять уже разработанные зарубежные технологии, дополнив их своими разработками (частичное приобретение ноу-хау).

Третий – отказ от новой технологии в пользу сохранения статус-кво по сравнению с традиционными транспортными системами. Это приведет к тому, что в будущем Россия снова будет вынуждена приобретать чужие технологии и думать, как их локализовать на отечественных сборочных площадках.

В частности, вопрос касается разработок наиболее энергоэффективных синхронных электроприводов и генераторов на постоянных редкоземельных магнитах, создания линейки сверхпроводниковых индуктивных накопителей энергии и поиска наиболее совершенных конструктивных решений для движения, разгона и торможения на основе магнитной левитации.

Автор: Александр Солнцев