Зачем и где нужен такой транспорт?

В соответствии с долгосрочными демографическими прогнозами численность населения Земли достигнет к XXI в. 6,1 - 6,3 млрд. чел. При этом 50% населения СССР, Европы и США будет проживать в городах с населением, превышающим 100 тыс. жителей. Если к 1890 г. в мире насчитывалось только 11 городов с численностью населения более 1 млн. чел., то к 2000 г. таких городов будет более 400. Интенсивный рост городского населения, быстрое развитие производительных сил, неравномерное распределение трудовых ресурсов, концентрация производства, а также увеличение реальных доходов населения ведут к резкому увеличению объема и дальности пассажирских перевозок.

Рис. 30. Рациональные сферы применения пассажирского транспорта на МП, определенные специалистами ФРГ: 1 - личный автомобиль; 2 - рельсовый наземный транспорт; 3 - транспорт на МП; 4 - авиация

Рост скоростей пассажирского транспорта при массовых перевозках отвечает социальным и экономическим требованиям общества. Специалисты считают, что по условию утомляемости при дальних поездках время нахождения пассажира в пути не должно превышать 3-4 ч, причем здесь учитывается все время поездки, как говорят,- "от двери до двери". На рис. 30 видны рациональные области использования различных видов транспорта при условии, что пассажир находится в пути 2,5 ч (150 мин). За это время пассажир на автомобиле может покрыть расстояние 150 км, на поезде - 250 км, самолете - 900 км, транспорте на МП - примерно 1000 км, причем магнитоплан дает выигрыш времени по сравнению с традиционными видами, начиная с расстояния от 50 до 1100 км. С постройкой "магнитных" дорог у пассажиров появятся возможности в течение одного рабочего дня преодолевать расстояние в 1000-2000 км, за 3-4 ч решать любые (деловые или личные) вопросы или посетить культурно-зрелищные мероприятия, а затем успеть вернуться к месту жительства. При этом пассажир экономит время по сравнению с воз душным транспортом, так как магнитопланы как бесшумный и экологически чистый транспорт будут проходить через центры городов, а аэропорты расположены на значительном расстоянии от них. Кроме того, затраты энергии или топлива (а для самолета это дефицитное жидкое топливо для магнитоплана в два и более раза меньше чем для воздушного лайнера. Не в пользу авиации говорит также и тот факт, что из-за плохой погоды задерживаются рейсы. Мало того что пассажиры волнуются и опаздывают, им приходится менять свои планы. Эти задержки при больших пассажиропотоках и в крупных аэропортах превратились в серьезную и трудноразрешимую проблему. Нельзя не учитывать также загрязнение окружающей среды и обременение населения и пассажиров шумом, а также отвод больших территорий для аэродромов.

А потом, кто сказал, что 400-500 км/ч - это предел для транспорта на МП? Просто при больших скоростях очень велики затраты энергии на преодоление аэродинамического сопротивления движению. При таких скоростях, видимо, целесообразно, чтобы поезда на МП передвигались в вакуумной трубе или трубе с перепадом давлений. Такие проекты уже разработаны [проекты МЕЛ и Планетран (США), где соответственно скорости достигают 960 и 9600 км/ч, а в проекте Ленде (ФРГ) - 1000 км/ч]. Но реализация этих проектов, вероятно, будет осуществлена после постройки и успешной эксплуатации "обычных" магнитопланов.

Серьезным конкурентом пассажирскому транспорту на МП в междугородном и пригородном сообщении являются скоростные рельсовые транспортные системы. Естественно, что затраты на сооружение нового вида транс порта с учетом стоимости подвижного состава в 1,5-3 раза больше. Однако считают, что эксплуатационные затраты.

Особенно затраты на ремонт и техническое обслуживание пути, у магнитной дороги будут ниже. По данным английских специалистов, эти затраты составят 15 - 20% аналогичных затрат на железнодорожном транспорте.

Мощным фактором в пользу применения транспортных систем на МП является их большая (в 2 - 3 раза) скорость во сравнению со скоростью скоростного железнодорожного транспорта. При увеличении скорости можно снижать затраты времени на поездку, увеличивать частоту поездок и их дальность. Снижение затрат времени на поездку приведет к высвобождению дополнительного времени, которое может быть затрачено на деловые цели или использовано как свободное время. Рост частоты поездок увеличивает число пассажиров, или, как говорят, пассажиропоток, что важно для повышения эффективности нового вида транспорта. Кроме того, возможность совершать чаще поездки ведет к увеличению экономической и социальной активности. И, наконец, увеличение дальности поездки расширяет сферы деятельности населения, дает возможность привлечь дополнительно трудовые ресурсы. Причем, если доставка трудящихся происходит быстро и с хорошим комфортом к месту работы (а это обеспечивают магнитопланы), то производительность труда рабочих в начале смены не снижается. Однако перечисленные благоприятные для транспорта на МП обстоятельства далеко не полностью учитываются в экономических расчетах, так же как и экологические преимущества: отсутствие шума, вибраций, ненадобность в отводе земли, если транспортная система сооружается на эстакаде.

В Японии серебристый магнитоплан проносится со скоростью 400 км/ч над рисовыми полями, в ФРГ рядом с эстакадой, по которой мчится поезд "Трансрапид-06" чуть с меньшей скоростью, мирно пасутся коровы. Пассажиры не чувствуют ни шума, ни толчков. Так во всяком случае свидетельствуют журналисты и рекламные фильмы. А скоростная железная дорога на эстакаде, как показывает опыт Японии, вызывает шум, грохот, вибрации в близлежащих зданиях.

При учете всех обстоятельств пассажирский транспорт на МП будет выгоднее традиционных видов транспорта при массовых перевозках пассажиров. Здесь следует отметить, что, как показывают экономические расчеты, экономическая эффективность магнитных дорог увеличивается с ростом пассажиропотока. Недаром зарубежные и отечественные проекты междугородного транспорта рассчитывают на перевозку от нескольких миллионов до десятков миллионов пассажиров в год. И тут специалисты вспомнили, что такие мощные пассажиропотоки имеются в пригородном и городском сообщении. Да и такие огромные скорости здесь вроде бы не реализуешь. А создать магнитоплан с меньшими скоростями технически значительно проще. И вот в ряде стран разрабатываются проекты и даже строятся коммерческие линии для городского и пригородного транспорта на МП, оставляя пока реализацию дальнего сообщения на более далекую перспективу. Посмотрим, имеются ли технические, экономические и социальные причины для применения нового вида транспорта в этих видах пассажирского сообщения в нашей стране?

Транспортную систему образно называют "кровеносными сосудами" народного хозяйства. Любые нарушения в ней мгновенно отзываются на жизни населения и экономике страны. В центральной печати обсуждается, да и мы с вами, дорогой читатель, знаем о плохой работе городского и пригородного транспорта. Да не только знаем, но и на себе ощущаем. В чем же причины такой работы? Помогут ли магнитопланы исправить положение?

Во всем мире и в нашей стране наблюдается рост населения городов и городских агломераций, а также общая тенденция расширения территории города. Уже сейчас протяженность городов достигает сотни километров и в дальнейшем будет расти. Вследствие этих причин резко увеличивается объем перевозок в городском и пригородном сообщениях. За рубежом, где для таких перевозок широко используется личный автомобильный транспорт, скорость сообщения в часы пик упала до 6 - 8 км/ч (Токио, Париж, Нью-Йорк и т. д.). Автомобили стали в последнее время настоящим бедствием этих городов. Они заполнили их, требуя колоссальных территорий для стоянок и хранения. Принятая в СССР ориентация на массовый общественный пассажирский транспорт, имеющий вместимость в 30-50 раз выше, чем вместимость личного транспорта, подтвердилась. Однако и это решение не снимает остроты проблемы.

Наземный транспорт влияет на градостроительные и архитектурные решения, убыстряет реконструкцию старых городов. В любом городе можно наблюдать довольно устойчивые потоки пассажиров, едущих от жилых районов к промышленным зонам, местам загородного отдыха, аэропортам. Такие потоки обслуживаются так называемыми внеуличными видами транспорта. Для этих видов транспорта характерны высокие скорости и большая провозная способность. Примером такого транспорта может служить метрополитен.

Одновременно с ростом городов и агломераций развиваются их пригородные зоны, также требующие организации системы транспорта. Пригородные зоны обеспечивают близлежащие города сельскохозяйственными продуктами. Они призваны создать городскому населению лучшие условия для кратковременного загородного отдыха, спорта, туризма и лечения. Пригородные зоны - источник восполнения дефицита трудовых ресурсов в городах. Этим объясняется интенсивное строительство здесь городов-спутников.

Традиционные виды пассажирского транспорта в настоящее время не справляются с возросшим объемом пассажирских перевозок в крупных городах и пригородных зонах, не обеспечивают высокое качество этих перевозок.

Выполнение перевозок происходит при:

неудовлетворительном уровне комфорта и регулярности, особенно в условиях пиковых нагрузок, когда плотность наполнения подвижного состава превышает нормы в 2 - 3 раза;

низкой скорости наземных видов городского транспорта (16 - 20 км/ч), что ведет к недопустимому увеличению времени поездки пассажира к месту работы (до 8-10 ч в неделю). Средняя продолжительность поездки до места работы в крупных городах составляет более 1 ч, а в некоторых городах Сибири полные затраты времени на трудовую поездку только в одном направлении достигли 100 - 120 мин (специалисты считают, что каждые 10 мин пребывания пассажиров в дискомфортных условиях снижают производительность труда на 3-4%);

загрязнении воздушного бассейна, которое возросло за последнее время в три раза, и высоком уровне шума;

значительном расходе жидкого органического топлива в автомобильных и автобусных перевозках;

возросшем количестве дорожно-транспортных происшествий, вызванных увеличением количества автомобилей. Ежегодно число жертв дорожных аварий во всем мире превышает 8 млн. чел.

О том, как может остро стоять транспортная проблема, если вовремя не принять необходимые меры, показывает пример пригородного обслуживания г. Токио, куда из предместий на работу ежедневно приезжает примерно 5 млн. чел. Здесь в половине девятого утра каждые сорок секунд к платформам вокзала Синдзюку прибывает десятивагонный пригородный электропоезд, набитый втрое сверх его официальной вместимости. Когда распахиваются двери и на место сошедших устремляются новые толпы, вступают в действие бригады толкачей. Их нанимают из здоровых, мускулистых студентов, и они запрессовывают пассажиров в вагоны. После отхода поезда платформа усеяна оторванными пуговицами, сломанными каблуками, оброненными в давке перчатками, сумочками, шляпами.

В настоящее время транспортная связь "город - аэропорт" в Москве, как и в других крупных городах нашей страны, в большинстве случаев осуществляется с помощью дорогостоящего автотранспорта (автобусов и легковых автомобилей). Большая часть автомагистралей, проходящих от автоагентств до аэропорта, расположена в центральных зонах города, и на них нельзя развить скорость более 50 км/ч. Поэтому на отдельных воздушных линиях время, затрачиваемое пассажиром на поездку в аэропорт, почти равно или даже превышает время полета. Это имеет место, например, для полетов из Москвы в города Киев, Волгоград, Ленинград, Свердловск и т. д.

Безусловно, у традиционных видов транспорта есть еще скрытые резервы, однако только их модернизацией и реконструкцией не решить транспортные проблемы на перспективу. Очевидно, что наступило время принимать новые качественные технические решения по наземному пассажирскому транспорту. Такой транспортной системой, способной резко улучшить обслуживание пассажиров в рассмотренных видах сообщений, является скоростная транспортная система на МП. Ее бесшумность позволяет располагать транспорт на эстакаде. Причем ввиду того что нагрузка, создаваемая массой магнитоплана, является практически равномерно распределенной, эстакада будет более легкой и дешевой, чем для колесных традиционных видов транспорта. Строители смогут придать ей ажурные формы, чтобы она не портила архитектурный вид города.

Скорость на эстакадных дорогах не ограничена ни остановками на перекрестках (их попросту нет), ни пешеходами, ни автотранспортом или другими традиционными видами транспорта, проходящими обычно под эстакадой. Поэтому невозможны столкновения с различными видами транспорта, несчастные случаи с людьми, наезды на скот, попадание на путь различных предметов. Благодаря эстакаде, расположенной над поверхностью земли, разгружаются шоссе, автомагистрали, улицы. Любопытно, что проекты первых эстакадных дорог были предложены еще в XIX в. Тогда их называли дорогами на столбах. Одна из первых таких дорог была построена в 1820 г. в Подмосковье; лошади тянули вагонетки.

В наше время эстакадные дороги строят и совершенствуются на основе новейших достижений науки и техники. Средняя стоимость сооружения современной эстакадной железобетонной дороги в 3 - 8 раз ниже стоимости постройки линии метро, причем темпы сооружения эстакады в 5 - 10 раз выше, чем при строительстве метрополитена. Однако эстакада обходится дороже наземной автомобильной или железной дороги. Эстакада привлекает своими достоинствами: малым объемом земляных работ; минимальной площадью, занимаемой дорогой, определяемой только размерами опор; возможностью изготовления всех элементов на заводе; относительной легкостью монтажа контактных проводов и различных кабелей, которые крепятся непосредственно на эстакаде; удобством эксплуатации и технического обслуживания. Эстакаду можно строить по середине существующих автомобильных дорог, в полосе отвода железной дороги и даже над существующими железнодорожными путями, причем можно соорудить эстакаду с организацией движения в двух ярусах. Эстакадные высокоскоростные дороги могут по кратчайшему пути соединить жилые массивы, расположенные на окраинах городов, с пунктами работы трудящихся, зонами отдыха и пригородами. Чтобы обойти препятствия, эстакады возводят над крышами зданий, над шоссе, реками, лесными массивами и т. д. Чтобы не портить архитектурный облик центров старых городов (Москва, Ленинград, Киев), магнитопланы с эстакады "нырнут" в тоннели. Эстакада подходит и для транспорта курортных зон, где транспортные системы на МП как экологически чистые могут найти широкое применение.

По аналогии с железными (рельсовыми) дорогами транспортные системы на МП можно называть магнитными дорогами, причем скорости на этих дорогах в зависимости от вида сообщения требуются разные. Так, для междугородного сообщения максимальные скорости составят 400-500 км/ч, для пригородного транспорта - 200-250 км/ч, связи город - аэропорт - 250-300 км/ч, городского транспорта - 100-130 км/ч. При этом эти скорости в 2 - 5 раз выше, чем у традиционных наземных видов транспорта. Так же как на существующих видах рельсового транспорта, в зависимости от их назначения на транспортных системах с МП могут быть приняты разные технические решения. Например, трамвай, электропоезд, метрополитен отличаются один от другого техническим решением основных узлов: подвижного состава, системы электроснабжения, токосъема и т. д. Нетрудно представить себе, что и магнитные дороги для разных видов сообщений будут иметь разные узлы: систему МП, систему тягового привода и т. д. Так, для дальних сообщений в более отдаленном будущем, вероятно, более предпочтительно использовать электродинамическую систему МП со сверхпроводящими магнитами и ЛСД со статорными обмотками в пути. Достоинства такого решения: большой воздушный зазор, не требуется передача энергии на борт магнитоплана. Электромагнитная система МП может быть применена на всех видах сообщений.

Расположение статорных обмоток тяговых линейных двигателей в пути не только решает проблему токосъема, но и уменьшает массу магнитоплана. Это обстоятельство особенно важно при частых пусках и остановках в городском и пригородном сообщении и ведет к снижению расхода энергии. Однако удорожится путь. Так что каждое техническое решение будет зависеть от вида сообщения, требуемой скорости и от количества пассажиров, пользующихся этим видом транспорта.

Будем оптимистами - уже к 2000 г. первые магнито-планы повезут в нашей стране пассажиров в пригородном или городском сообщении.

А если немного помечтать, то к середине XXI века "Магнитка" свяжет Москву, Ленинград, Горький, Киев, Минск, Крымское и Кавказское побережье. Затем она протянется до столиц стран - участниц СЭВ, в первую очередь Берлина, Праги, Варшавы, Будапешта, и вольется в европейскую сеть магнитных дорог. Эта сеть соединит крупнейшие города Европы: Париж, Брюссель, Копенгаген, Амстердам, Гамбург, Мюнхен, Вену, Марсель, Рим и т. д. Магнитопланы со скоростью 500 км/ч доставят пассажиров с высоким комфортом в любой уголок Европы. При этом пассажир затратит на поездку "от двери до двери" практически такое же время, как если бы он прибегал к услугам воздушного транспорта. Однако эти поездки будут бесперебойны - им не помешают капризы погоды: плохая видимость, грозы и т. д. Да и безопасность пассажира здесь несравненно выше, и билет будет стоить дешевле. А в более далеком будущем магнитопланы представляются летящими в вакуумных трубах со скоростями 1000 км/ч и выше.

В хорошо известном нам городском транспорте - метрополитене - магнитная подвеска, заменяющая под вагоном тележку с колесами, может создать новое метро. Диаметр поперечного сечения такой подземной линия будет в два раза меньше, чем у существующей. А это приводит к значительному удешевлению строительства. Так что в тех городах, где нет метрополитена и предполагается его строительство, вероятно, будут прокладывать метро "малого диаметра".

Большие перспективы раскрываются перед магнитной подвеской с линейным тяговым электроприводом и при применении для перевозки грузов. Ее известные преимущества - бесшумность, отсутствие трения и износа в опорных поверхностях, возможность преодоления практически любых подъемов - уже используются при транспортировании различных деталей внутри цехов и фабрик, а также сыпучих и навалочных грузов в конвейерных поездах. А если немного пофантазировать, то при широком освоении космоса можно, используя магнитную подвеску (а именно ее электродинамический тип), от править в космос несколько десятков миллионов тонн полезных грузов. Уже существуют такие проекты.