Министр инфраструктуры Украины Владимир Омелян анонсировал начало работ над реализацией украинской версии проекта Hyperloop – сверхскоростного вакуумного поезда, теоретически способного пересечь Украину из конца в конец за час или даже меньше.
Проекты подобных транспортных систем на полном серьёзе рассматриваются во многих развитых странах. В теории вакуумный поезд способен превосходить по скорости самолёт, будучи при этом значительно дешевле него, а по безопасности даст фору любым существующим на сегодняшний день видам транспорта.
Широкое обсуждение подобных проектов началось в 2012 году после того, как знаменитый американский бизнесмен Илон Маск предложил строительство такой дороги в качестве альтернативы проекту запуска "классического" скоростного поезда Лос-Анджелес - Сан-Франциско. Маск подверг государственный проект жёсткой критике, назвав предполагаемый маршрут недостаточно скоростным и слишком дорогим в реализации.
Бизнесмен предположил, что за те же деньги можно построить действительно инновационную систему, в качестве которой и был предложен вакуумный поезд.
Немного теории
Идея вакуумного поезда, мягко скажем, не нова: первый проект такого рода был предложен ещё в 1835 году американским инженером Генри Пинкусом. А в 1914 году российский физик Борис Вейнберг представил на лекции в Санкт-Петербурге проект, который уже содержит основные черты вакуумных транспортных линий, создание которых обсуждается сегодня.
Транспортная капсула HTT в разрезе
В общих чертах, идея выглядит следующим образом. Основой транспортной системы является полая труба, из которой откачивают воздух. Внутри трубы движется капсула самого транспортного средства. Рельсов или чего-то подобного здесь нет: капсула как бы парит в воздухе, удерживаемая на весу электромагнитными силами. Те же силы используются для разгона и торможения капсулы. В результате силы трения как таковые в системе фактически отсутствуют, что позволяет, с одной стороны, разгонять транспортную капсулу до значительных (порядка 1000 км/ч и выше) скоростей, а во-вторых – существенно сократить расходы на развитие и поддержание этой скорости.
Основные технологии, необходимые для создания подобной транспортной системы, в общих чертах известны уже более столетия. Так, Вейнберг вполне всерьёз планировал реализовать по крайней мере тестовый образец своего поезда, но не смог этого сделать из-за начала Первой мировой войны. Его немецкому коллеге Герману Кемперу реализовать аналогичный проект, во многом основывавшийся на идеях Вейнберга, помешала Вторая мировая.
В 1969 году японский профессор Кенойя Одзава построил тестовую вакуумную железную дорогу, "пассажирами" которой стали подопытные животные. Правда, вместо электромагнитного ускорителя и тормоза, вакуумный поезд Одзавы использовал реактивную тягу, но зато и разгонялся аж до 2000 километров в час.
У идеи Илона Маска также имеются отличия от компоновки, предложенной Вейнбергом. К примеру, в его проекте транспортная капсула должна левитировать не за счёт электромагнитных сил, а по тому же принципу, благодаря которому парят суда на воздушной подушке. Для этого в проекте Hyperloop в туннеле планируется специально оставить немного воздуха, который мог бы стать "опорой" для транспортного средства. По идее Маска, такой подход может существенно удешевить строительство вакуумной линии.
Кроме того, Маск предлагает использовать для разгона и торможения поезда не соленоиды, как у Вейнберга, а линейные магнитные двигатели. Ротор такого двигателя будет находиться в капсуле, статор – в местах разгона и торможения. Но не будем загружать читателя техническими деталями.
Гладко было на бумаге…
Почему же до сих пор ни одна страна мира не реализовала работающий прототип вакуумного поезда? На то есть несколько причин.
Капсула Virgin Hyperloop для Дубаев
Во-первых, имеется ряд сложностей технического характера. К примеру, парящие в воздухе (точнее, в вакууме!) капсулы обладают неустойчивостью в продольном направлении. Проще говоря, существует большой риск, что по пути капсула может попросту провернуться вокруг своей оси, и пассажирам придётся заканчивать путешествие, сидя вверх тормашками. Второй проблемой является охлаждение капсулы: будучи изолированной от контакта с внешним миром, она физически не сможет отдавать наружу накапливающееся в ходе работы агрегатов тепло.
Необходимо также решить вопросы с безопасностью, ведь в случае, к примеру, аварийного отключения энергоснабжения системы капсула на полной скорости рухнет на пол туннеля, что гарантированно станет фатальным для её пассажиров. То же самое произойдёт и в случае разгерметизации туннеля – на таких скоростях сопротивление воздуха может попросту разрушить "транспортное средство".
Тестовый туннель SpaceX
Определённые сложности будут связаны также с прокладкой туннелей-трасс: он должны быть практически идеально прямыми, чтобы поезд мог разогнаться на станции отправления и проделать большую часть пути по инерции, затормозив лишь в пункте назначения.
Однако главные проблемы лежат в финансовой плоскости. Себестоимость работы вакуумного поезда будет крайне небольшой (поездка на расстояние в 400-500 километров обойдётся в сумму порядка 20 долларов США), но вот капитальные вложения, необходимые для создания дороги, окажутся впечатляющими. Ведь речь идёт не просто о необходимости строительства многокилометровой герметичной трубы, но и о том, чтобы снабдить её достаточно дорогостоящим оборудованием, включающим насосы для откачки воздуха, эффективные проводники, электромагниты, системы управления и контроля и т.п. В результате стоимость строительства одного километра такой дороги будет составлять по различным оценкам от 7 до 20 миллионов долларов США.
Соответственно, создание, к примеру, ветки вакуумной железной дороги от Днепропетровска до Киева обойдётся в лучшем случае в 3 миллиарда долларов США, или около 80 миллиард гривен. Это примерно вдвое больше, чем планируют потратить на все дорожные работы в Украине в 2018 году.
"Вакуумный клуб"
Строительство вакуумных транспортных систем планируют в ближайшее время целый ряд стран мира.
Так, Китай планирует приступить к реализации проекта вакуумного поезда в 2020 году. Финская компания Astronomic изучает возможность запуска подобного поезда по подводному тоннелю, который соединит Хельсинки и Таллин. Строительство тоннеля должно завершиться к 2024 году, однако пока что "рабочим" вариантом является всё-таки прокладка по нему классических железнодорожных путей.
Американская компания Hyperloop Transportation Technologies планирует возвести первую пробную 8-километровую ветку в городе Квай Уоллей в Калифорнии. В дальнейших планах компании – строительство вакуумной ветки между Веной, Братиславой и Будапештом, ещё одну планируют проложить в Южной Корее – между Сеулом и Пусаном. Сроки реализации этих проектов, правда, не называются.
Одна из первых транспортных капсул Virgin Hyperloop One
Ещё один американский производитель, компания Virgin Hyperloop One, уже обладает тестовым участком вакуумной магистрали длиной в 500 метров. Правда, на такой небольшой дистанции разогнать транспортную капсулу удалось пока всего до 310 километров в час, однако в компании полагают, что на дистанциях в 2 километра при тех же технических характеристиках скорость вырастет до 1000-1200 километров в час. Завершить тесты и испытания и приступить к реализации коммерческих проектов в компании планируют уже в 2019 году, а к 2021 году возможно начало перевозок по первым вакуумным линиям.
Интересно, что одним из соинвесторов Hyperloop One является российский фонд Caspian VC бизнесмена Зиявудина Магомедова, совладельцем другого является российский олигарх Виктор Вексельберг.
Магнитная подвеска в России
Возможно, именно поэтому одну из первых коммерческих вакуумных маршрутов Virgin Hyperloop One планирует построить между российским портом Зарубино и китайским Хунчунем (65 килиметров).
Правда, скорее всего линии в Саудовской Аравии и Индии (между Пуной и Мумбаи) появятся всё-таки раньше.
SpaceX Илона Маска также является одним из лидеров "вакуумной гонки": на 2018 год запланировано начало строительства 15-километровой подземной магистрали, которая соединит Балтимор с городом Ганновер в штате Мэриленд. В будущем же эта трасса должна стать частью маршрута, который соединит Вашингтон, Балтимор, Филадельфию и Нью-Йорк.
ЗАО "Российские железные дороги" также интересуется "вакуумным проектом": в 2015 году для разработки соответствующих технологий был создан специальный центр на базе Научно-исследовательского института им.С.А. Векшинского.
Украина в "вакуумной гонке"
Способна ли Украина присоединиться к списку стран, ведущих активные исследования в сфере вакуумного транспорта и занять в этом списке заметные позиции? И да, и нет.
С одной стороны, Hyperloop не является чем-то принципиально недостижимым с учётом уровня развития науки и техники в Украине – по крайней мере, в том её виде, который существовал ещё 5-10 лет тому назад. С другой стороны, даже просто вступление в "вакуумный клуб" потребует от Украины масштабных инвестиций, которые сегодня государству могут оказаться попросту не по карману.
Судите сами. Упомянутая выше Virgin Hyperloop One уже потратила 245 миллионов долларов только на этапе научно-исследовательских и конструкторских разработок. К примеру, строительство полукилометровой испытательной трассы обошлось в 80 миллионов.
Трудно ожидать, что Украина в её текущем экономическом положении сможет позволить себе подобные инвестиции, которые к тому же (судя по опыту тех же VHO, HTT и SpaceX) принесут хоть какие-то плоды не ранее чем через 5-7 лет.
Конечно, в теории можно было бы пытаться привлечь в проект иностранные инвестиции. Однако тот факт, что Украина вступает в "вакуумную гонку" значительно позже конкурентов, делает такой вариант развития событий маловероятным.
В конце концов, даже та же Россия, которая так же не похожа на фаворита "соревнований", уже может похвастаться рабочим прототипом магнитной подвески. У нас же пока что нет ровным счётом ничего.
.JPG)
Российская магнитная подвеска
Впрочем, "украинский Hyperloop" будет уже не первой инициативой министра Владимира Омеляна, которую можно назвать в лучшем случае экстравагантной.
К примеру, у всех на слуху история с контейнерным поездом из Ильичёвска в Китай, завершившаяся обидным провалом. Туда-то состав доехал (в технической возможности этого никто, собственно, и не сомневался), хоть и с небольшим опозданием, однако там поезду пришлось проторчать больше двух месяцев из-за отсутствия грузов.
В итоге поезд вернулся в Украину спустя 97 дней, причём обратно он ехал порожняком. Подобный результат проекту предрекали многие: слишком уж экзотической является предложенная схема перевозок, в рамках которой "караван" должен был дважды преодолевать морские пространства и пересекать, в общем и целом, 5 границ.
Ещё более странной была идея Омеляна запустить аналогичный поезд в Иран. Здесь, прежде всего, вызывала вопросы целесообразной самой идеи: товарооборот Украины с этой страной составляет порядка 1 процента от общего объёма внешней торговли Украины.
Однако даже если не брать это в расчёт, идея оказалась нереализуемой в принципе: уже после того, как Омелян анонсировал запуск маршрута, выяснилось, что у Ирана попросту отсутствуют железнодорожные пути на одном из участков придуманного министром маршрута.
Печально, что руководитель столь важного для "транзитного государства" ведомства, как министерство инфраструктуры предпочитает информационные фейерверки разработке реальных проектов развития. Однако, как говаривал один из бывших президентов Украины, "маемо тэ, що маемо".
