Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 07

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ

№ 7 июль 2005

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

СОЗДАНО В РОССИИ

Верхом на рельсе

прокатились наши корреспонденты

Разговоры об этом виде транспорта шли уже давно. И вот наконец в канун 70-летия Московского метрополитена он начал функционировать.

Представьте себе, вы входите в трамвай, и он вдруг… взмывает в воздух! Примерно такое ощущение возникает в вагоне московского монорельса, начавшего возить экскурсантов по линии «Метро «Тимирязевская» — метро «Ботанический сад». Но лиха беда — начало. В будущем проектировщики и строители собираются создать еще нескольких линий монорельса не только в нашей столице, но и в Ростове-на-Дону, Ханты-Мансийске и Астане.

А вообще монорельс — довольно распространенный вид транспорта в мировой практике (см. «Подробности для любознательных»). Впрочем, у нас бы, наверное, он еще долго не появился, «помог» экономический кризис 1998 года. Дело в том, что поначалу метростроители собирались проложить в Москве второе подземное транспортное кольцо. Однако стоимость прокладки километрового участка метро колеблется от 35 до 110 млн. долларов. Строительство же километра эстакады для монорельса не дороже 20 млн. долларов.

Диспетчерская, откуда контролируют движение составов монорельса. Пока каждый состав водит машинист, но в будущем управление будет полностью автоматическое.

Эти цифры сообщили нам создатели отечественного монорельса из ОАО «Московские монорельсовые дороги» («ММД»). По словам одного из руководителей коллектива разработчиков, члена-корреспондента РАН, профессора Юрия Михайловича Соломонова, у монорельсовой дороги есть лишь один сравнимый по стоимости конкурент — скоростной трамвай, или «легкое метро». Но и он проигрывает по эксплуатационным характеристикам, в частности, по шуму и уровню безопасности.

Устроен же монорельс так. На расстоянии примерно 30 м друг от друга в землю на глубину до полутора десятков метров вкопаны прочные железобетонные опоры. Над землей они возвышаются на высоту от 6 до 15 м и соединены между собой эстакадой, по балкам которой движется поезд. Обычно он состоит из 6 вагончиков, рассчитанных на 34 человека каждый.

Хотя путешествие проходит на значительной высоте, монорельсовый транспорт безопаснее обычного. Колеса вагона обхватывают несущую балку с трех сторон: шесть маленьких колес по бокам, два больших — сверху. Если с ними что-то случится, специальная тележка прижмется к балке и затормозит состав.

Для снижения шума применены надувные резиновые колеса. Внутри них спрятаны металлические кольца, так что, даже если резина лопнет, вагон просто «сядет» на монорельс и спокойно доедет до ближайшей станции.

Депо — дом для составов монорельса.

Уровень шума вблизи дороги не превышает 65 Дб, что ниже уровня шума, создаваемого обычным автотранспортом (100 Дб). Достигнуто это за счет применения пневматических колес и линейного двигателя.

У такого двигателя нет никаких вращающихся частей, в частности, ротора. Он состоит из пассивного элемента (узкая металлическая полоса на балке) и активного, под днищем вагона, к которому подведен ток. Чтобы понять принцип действия линейного двигателя, достаточно вспомнить школьный опыт по демонстрации эффекта индукции. На катушку с обмоткой подается импульс тока, из нее вылетает металлический сердечник. Только сердечник в данном случае очень длинный — это сам монорельс. По нему и движется в зависимости от направления тока вперед или назад сам поезд-«катушка». Причем схема получилась столь экономичной, что московский монорельс потребляет энергии не больше, чем обычный трамвай.

Впрочем, российские разработчики монорельса и без магнитной подвески столкнулись с массой технических сложностей. Строить опытный участок пути и экспериментальный состав ОАО «ММД» начало совместно с Московским институтом теплотехники еще в 1999 году.

Так выглядит ходовая часть вагона.

Поначалу опять-таки хотели использовать зарубежный опыт, например, швейцарский. Однако выяснилось, что швейцарская электроника в наших природных условиях отказывает. Зимой — при морозах в 20 °C. Летом — в 30 — 40-градусную жару. Так что пришлось разрабатывать электронику заново. Создали и противообледенительную систему — такую же примерно, как на самолетах.

За прошедшие годы и эстакада, и сам монорельсовый поезд не раз изменялись. Что они собой представляют сейчас, мы попросили рассказать главного инженера московской монорельсовой транспортной системы Константина Викторовича Пахомова, и вместе с ним мы попали в депо — большой круглый ангар с прозрачным куполом-крышей. Посредине ангара углубление, похожее на большую цирковую арену, пересеченную Т-образным полотном монорельса, способным при необходимости поворачиваться вкруговую вместе с въехавшим на него поездом из шести вагончиков.

— Это поворотная балка, — поясняет Константин Викторович. — С ее помощью происходит подача составов на линию и, наоборот, снятие их — для мойки или ремонтно-профилактических работ.

В ремонтной зоне как раз кипит работа. Специалисты проверяют ходовую часть — большие на резиновом ходу колеса и поменьше — прижимные. Взбираемся по приставной лестнице в головной вагон, осматриваем салон и кабину машиниста, схожую с кабиной пилотируемого аппарата, — рабочее место оператора электроподвижного состава (ЭПС).

— Это кнопочная панель управления. Далее индикатор скорости движения в ручном режиме. Индикаторная панель противопожарной системы. Дисплей, как видите, заменяет многие стрелочные приборы, — комментирует Константин Викторович.

Первая линия московского монорельса.

Вагон московского монорельса на станции.

Возвращаемся в административный корпус, заходим поочередно в три просторные комнаты-диспетчерские с большими демонстрационными схемами на стенах. Отсюда контролируется работа всех систем — от энергоснабжения до безопасности, как на самом монорельсовом полотне с ЭПС, так и на станциях…

— На сегодняшний день принято сравнивать виды транспорта по пропускной способности, — продолжает пояснения К.В. Пахомов. — У метро это приблизительно 50 тысяч человек в час. У легкого метро (Бутовская линия) — 15–20 тысяч. Монорельс занимает нишу между легким метро и трамваем и способен перевозить около 3–7 тысяч человек в час.

— И когда же выйдете на проектную мощность?

— Этим мы сейчас и занимаемся. Необходимо завершить все виды испытаний, отладить все, как говорится, до последнего винтика. В служебном перечне указаны и автоматическое управление движением, и испытания имитацией возникновения нештатных ситуаций, и проверка работоспособности пожарной и охранной сигнализации… Всего 22 пункта. Одновременно готовим, тренируем и необходимый персонал. Когда все будет окончательно отлажено, тогда и начнется эксплуатация линии в рабочем режиме. Пока мы не выходим из запланированного графика…

Попрощавшись с К.В. Пахомовым, снова поднимаемся на эстакаду и занимаем места в вагончике монорельса. Через восемнадцать минут мы уже на «Тимирязевской». Традиционным метрополитеном пришлось бы добираться, как минимум, вдвое дольше.

И. АГАФОНОВ, С. ЗИГУНЕНКО, спецкоры «ЮТ»

МОНОРЕЛЬС В МИРЕ

Хотите верьте, хотите нет, но монорельс на Руси появился раньше, чем обычная железная дорога. Еще в 1820 году в подмосковном селе Мячково изобретатель Иван Эльманов построил «дорогу на столбах». Правда, вагончики, двигавшиеся по верхнему продольному брусу, тащили лошади, перемещавшиеся по земле. Тем не менее, пресса того времени восторженно встретила новинку. Писали даже о скором строительстве скоростного монорельса между Москвой и Петербургом, а также между Москвой и Нижним Новгородом.

Однако, как это часто бывает, о новшестве поговорили, да и забыли. И спустя год монорельс заново изобрел англичанин Генри Палмер. Причем в отличие от Эльманова, он сразу запатентовал свою разработку, нашел инвесторов, и в 1825 году при его участии была построена Чешунтская дорога на конной тяге.

Потом монорельс не раз переделывали и усовершенствовали, пока не появилась удобная конструкция на электрической тяге. В 1901 году между немецкими городами Бармен и Эльбюерфельд начала функционировать первая в мире монорельсовая дорога, которая действует и поныне. Кроме нее, опытные линии монорельса строили во Франции, Японии, США и некоторых других странах. Даже в СССР в 1976 году была пущена трасса пассажирского монорельса на территории Киевской выставки передового опыта.