Транспорт став невід'ємною частиною нашого повсякденного життя — настільки, що ми вже перестали усвідомлювати це. Але ламання особистого автомобіля, скасування руху автобуса по якомусь маршруту або вимушена прогулянка пішки в негоду можуть доставити масу незручностей жителям сучасного мегаполісу.
Однак при своїй тотальної незамінності сучасний транспорт приносить безліч проблем, вирішити які до сих пір не вдалося кращим умам людства.
Струнний транспорт майбутнього SkyWay
SkyWay - це інноваційна транспортна система, розроблена білоруським інженером-конструктором Анатолієм Юницьким. На її створення та опрацювання Юницький витратив понад 40 років — це стало справою всього його життя. І сьогодні вона вже втілена в життя.
Що ж таке SkyWay. Зовні це невеликі транспортні модулі, які легко і без зусиль ковзають над землею за встановленими на опорах рейко-струнним конструкціям. Роблять вони це дуже швидко: швидкість міських модулів може досягати 150 км/год, а високошвидкісних міжміських - 500 км/год. Для порівняння, максимальна швидкість поїзда метро всього 80 км/год.
У цьому відео показана транспортна система SkyWay в дії. Здається, що кабіна рухається легко та невимушено — але за цим ховається титанічний обсяг інженерних та конструкторських розробок, невидимий очам пасажира.
Основні елементи системи SkyWay
Струнна рейка
Струнна рейка або рейка-струна — це звичайна нерозрізна (по довжині) сталева, залізобетонна або сталевозалізобетонна балка, або ферма, яка оснащена головкою рейки та додатково армована попередньо розтягнутими струнами.
Струнна рейка поєднує в собі властивості гнучкої нитки на великому прольоті між опорами та жорсткої балки на малому прольоті. Плоска головка рейки та циліндричне сталеве колесо кабіни забезпечують мінімальні витрати енергії на рух. Використання такої рейки значно знижує опір коченню колеса і, відповідно, енерговитрати на рух (в 5-7 разів в порівнянні з автомобільним транспортом). Водночас, дана технологія дозволяє істотно збільшити довговічність конструкції.
Естакади
Вони в кілька разів міцніше традиційних мостів та піднімають всю систему над поверхнею землі на висоту від декількох метрів до декількох десятків метрів, що дозволяє розв'язати головну проблему високошвидкісного транспорту — ефект екрану. Таке рішення у 2 рази знижує аеродинамічний опір капсули та енерговитрати на пересування, а значить і вартість перевезень.
Нерозрізна структура струнної рейки в естакадному виконанні, в порівнянні зі звичайною балковою естакадою, скорочує кількість використаних будівельних матеріалів та витрати на них в 15 і більше разів. Для порівняння, вартість будівництва традиційної естакади зі звичайними опорами — від $100 млн/км, а вартість будівництва естакади SkyWay - від $3 млн/км.
Корпус
Продувки моделей інноваційного рухомого складу SkyWay (Юнібусов) в повітряній трубі показали, що коефіцієнт їх аеродинамічного опору Сх становить 0,075. Це говорить про їхню надзвичайну обтічність, яка забезпечує економію потужності для приводу одного модуля SkyWay близько 600 кВт в порівнянні з найдосконалішим з альтернативних наземних транспортних засобів. Сх, рівний 0,075 - це в 6 разів менше, ніж у знаменитого Bugatti Veyron, офіційний коефіцієнт опору якого становить 0,36.
Така аеродинаміка радикально скорочує витрату енергії та дозволяє безпечно розганяти капсули до 500 км/год. Економія енергії одним високошвидкісним Юнібусом за 25 років експлуатації складе близько 22 тис. тонн палива, вартістю близько $20 млн.
Таким чином, кожна тисяча Юнібусов з унікальними аеродинамічними якостями здатна заощадити понад 20 млн тонн палива вартістю понад $20 млрд. При цьому, не буде випалено 80 млрд тонн атмосферного кисню і не буде створено понад 20 млрд тонн забруднюючих речовин.
Електродвигун
Рух транспорту SkyWay здійснюється за допомогою синхронного тягового електродвигуна, об'єднаного з колесами в загальний вузол — мотор-колесо, що дозволяє виключити передаткові вузли та, відповідно, зменшити габарити, вагу та вартість приводу.
Електричний двигун — це найефективніше та екологічне рішення для транспортних систем на сьогодні. Нагадаємо, що ККД бензинового двигуна становить близько 20%. ККД потужного електричного мотор-колеса — не менше 96%. При цьому, воно відрізняється низьким енергоспоживанням, термо- та вібростійкою, низьким рівнем шуму, високим крутним моментом і дозволяє здійснювати швидкий та рівномірний розгін Юнібуса до 500 км/год, а також долати ухили шляху до 30 градусів.
Крім того, в електромотора з прямим приводом на колесо, є ще одна важлива перевага: він дозволить істотно заощадити енерговитрати майбутньої світової мережі високошвидкісних доріг SkyWay - до 4 мільярдів тонн на рік в паливному еквіваленті. Тобто, саме стільки, скільки щорічно видобувається нафти в усьому світі.
Інтелектуальна система управління
Кожен транспортний модуль оснащений власною інтелектуальною системою управління. Вона безперервно зчитує інформацію про все, що відбувається на трасі, всередині та навколо кабіни, аналізує ці дані та стежить за виконанням маршрутного завдання. Це дозволяє виключити з управління транспортом людський фактор і забезпечити найвищий рівень безпеки руху.
Також, інтелектуальна система управління, дозволяє максимально скоротити інтервал руху між капсулами — до 20-25 секунд. Для порівняння — безпечний інтервал для поїздів метро становить не менше 1-2 хвилин.
Переваги транспорту SkyWay
Абсолютна безпека
Безпека при розробці транспортних систем SkyWay стоїть на першому місці. Вона досягається багатьма способами.
По-перше, виключенням людського фактора. Центральна інтелектуальна система управління контролює весь транспортний комплекс відповідно до поставленого завдання. Стежить за швидкістю та безпекою пересування, поєднує потоки та реагує на побажання кожного конкретного клієнта, щоб забезпечити йому максимальний комфорт. Також, вона розраховує найбільш зручні та оптимальні маршрутні завдання при постійному оновленні вхідних даних.
По-друге, підняттям шляхової структури над землею. Ні корків, ні пішоходів, ні самовпевнених велосипедистів.
По-третє, наявністю антисхідної системи, яка додатково підвищує безпеку руху ще в 10 разів.
По-четверте, наявністю машинного зору, який дозволяє контролювати ситуацію всередині салону та швидко зреагувати, наприклад, якщо комусь із пасажирів стане погано. Крім цього, система відстежує все, що діється навколо транспортного засобу. Так, нещодавно, генеральний конструктор компанії демонстрував, як Юнібус може «розрізнити» людину поблизу магістралі, навіть якщо той сховається.
Висока екологічність
Для прокладки трас SkyWay практично не потрібно виймання ґрунту, а самі траси проходять над землею, що зводить їх вплив на навколишні екосистеми, фактично, до нуля.
Для руху модулів використовуються екологічно чисті електродвигуни, а видатні аеродинамічні характеристики рухомого складу, дозволяють мінімізувати витрату енергії та скоротити обсяг шкідливих викидів в атмосферу.
Також, струнні рейки виробляють набагато менше шуму, ніж звичайні залізничні, причому зниження цього показника досягається, в першу чергу, за рахунок використання спеціального бетону для їх заповнення.
Висока ефективність
Завдяки використанню електричного двигуна та незалежних надземних трас, ефективність системи SkyWay перевершує можливості сучасних видів транспорту.
Пікова пропускна здатність транспортної системи SkyWay при 20-годинній роботі становить 360 тис. осіб на добу в одну сторону (з урахуванням двосекундного дозволеного інтервалу, а також 10-місного базового модуля). Для двобічної системи, пікова пропускна здатність становить 720 тис. осіб на добу. Продуктивність SkyWay може бути додатково підвищена шляхом збільшення місткості модулів та об'єднання їх в поїзди.
Низька вартість будівництва трас, мале енергоспоживання і високий термін служби шляхової структури та рухомого складу дозволяють істотно знизити операційні витрати на обслуговування SkyWay в порівнянні з традиційними системами перевезення пасажирів.
Відсутність корків
Корки в системі SkyWay неможливі за визначенням — всі транспортні засоби рухаються по одній лінії, а їх взаємне розташування безперервно контролюється інтелектуальною системою управління. Капсули проходять над наземним трафіком, їм не потрібні світлофори і їм не треба зупинятися, щоб пропустити пішоходів.
Але найголовнішою перевагою системи SkyWay, перед яким бліднуть інші, є її повна реалізація. Це не проект, який існує тільки на креслярських дошках інженерів, а пророблена технологія, яка вже сьогодні втілена в життя.
На сьогодні, фахівці SkyWay розробили 11 принципово різних моделей струнного транспорту, 4 з них вже сертифіковані. У штат компанії-розробника входять 86 конструкторських бюро та понад 1000 висококваліфікованих фахівців.
Проект підтримали понад 400 тисяч інвесторів з різних країн світу, а в травні цього, року шейх Мохаммед ібн Рашид Аль Мактум включив SkyWay в інфраструктурний план розвитку Дубая.
За матеріалами: Техкульт
