Эффективность RSW-технологий: литр топлива: 230 км пути на скорости 500 км/ч, или 2050 км на скорости 100 км/ч

28 января 2014 г. 706

При движении любого колёсного транспортного средства энергия расходуется: 1) на преодоление сопротивления качению колеса; 2) на аэродинамическое сопротивление. Первое зависит от массы транспортного средства и от коэффициента сопротивления качению, при этом у стального колеса эта характеристика на малых скоростях на порядок лучше, чем у пневматического. Второе зависит от миделя (площади поперечного сечения корпуса), аэродинамических качеств корпуса и внешних условий — например, близко расположенный экран (асфальтобетонное полотно, поверхность земли и др.) могут в разы ухудшить аэродинамику. Ещё порядка 10% затрат энергии возьмут на себя редуктор и другие аналогичные механизмы транспортного средства.

50-тиместный юнибус на стальных колёсах, с усовершенствованной запатентованной аэродинамикой, массой 10 тонн, при скорости 500 км/ч потребует мощности двигателя 398 кВт, или 7,96 кВтxпасс. Из них 368 кВт (или 92,5%) — уйдут на аэродинамику, а 30 кВт (или 7,5%) — на стальные колёса. В пересчёте на топливо такой юнибус будет расходовать 21,5 л дизельного топлива на 100 км пути, или 0,43 л/100 пасс.xкм. Эти результаты построены на экспериментальных данных: коэффициент аэродинамического сопротивления юнибуса Сх=0,08 (экспериментально получен в результате продувок в аэродинамической трубе ЦНИИ им. Крылова в г. Санкт-Петербурге), площадь миделя fм=2,5 м2 (проектные данные), коэффициент трения качения стального колеса по головке струнного рельса Кк=0,002 (экспериментальные данные, полученные на полигоне в г. Озёры Московской области). Таким образом, если юнибус заправить топливом из расчёта 1 л/пасс., то он проедет около 230 км со скоростью 500 км/ч. Если скорость движения уменьшить до 100 км/ч, то этот же юнибус проедет 2050 км.

Для сравнения.
Такой же вместимости автомобиль на пневматических шинах, движущийся по асфальту и имеющий «вылизанные» аэродинамические обводы самого дорогого автомобиля «Бугатти», при той же скорости 500 км/ч потребовал бы увеличения мощности привода до 3.110 кВт — а это 5 танковых двигателей. Из них 1.660 кВт — на аэродинамику (у «Бугатти» Сх=0,36), 1.450 кВт — на пневматические колёса, так как сопротивление качению таких колёс прогрессирует с увеличением скорости и при высоких оборотах колеса ухудшается ещё на порядок. При избыточной мощности, равной 3.110 кВт – 368 кВт = 2.742 кВт, такое колёсное транспортное средство при его непрерывной работе перерасходовало бы в сутки 17,7 тонн топлива, в год — 6,5 тысяч тонн, а за 20-летний срок службы — 130 тыс. тонн, или 43 полновесных железнодорожных состава с топливом.

Ещё более разительными будут преимущества юнибуса перед самым экономичным в мире самолётом — аэробусом А380. Хотя скорость юнибуса всего 500 км/ч, а крейсерская скорость А380 — 890 км/ч, их можно корректно сравнивать друг с другом, так как на расстояниях до 2.500 км юнибус будет даже более скоростным транспортом в логистической цепочке «от двери» «до двери». Например, из центра Москвы до центра Санкт-Петербурга (650 км) пассажир доберётся на юнибусе за 1 час 40 минут (средняя скорость 390 км/ч), а воспользовавшись услугами авиации — в лучшем случае за 3 часа (средняя скорость 220 км/ч). При этом пассажиру в последнем случае придётся дополнительно пользоваться другими видами транспорта и доплачивать за проезд на участках пути «Город - Аэропорт» и «Аэропорт - Город», в том числе — за дополнительный расход энергии (топлива).

Вместимость топливных баков А380 — 320.000 л (250 тонн авиационного керосина). Аэробус полностью выработает баки за 17,5 часов полёта, или в сутки способен сжечь (при непрерывной работе) 343 тонны керосина, за год — 125 тыс. тонн, за 20-тилетний срок эксплуатации — 2,5 миллиона тонн (!). Можно себе представить, какой экологический ущерб наносит только один самолёт, сжигающий миллионы тонн топлива в самой уязвимой части атмосферы — в нижних слоях стратосферы, где, собственно, начинается защитный биосферный озоновый слой. Также известно, что некоторые продукты горения самолётных двигателей вымываются на таких высотах в течение года и в течение этого года разрушают озон, спасающий всё живое на планете от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. При этом необходимо помнить, что для сжигания этих 2,5 миллионов тонн керосина из атмосферы будет безвозвратно изъято около 8,5 миллионов тонн атмосферного кислорода (которым мы все дышим) и будет выброшено в озоновом слое более 100 экологически опасных канцерогенных и химически активных продуктов горения общей массой 11 миллионов тонн. Причём отходы от горения этого топлива в озоновом слое будут не просто размещены, а будут выброшены туда в виде ионизированного газа — с высокой скоростью и с высокой температурой.

Такой же вместимости, как и А380 (525 пассажиров), поезд, составленный из юнибусов, будет расходовать более экологически чистой электрической энергии, в пересчёте на топливо (см. выше): в сутки — 27 тонн, за год — 9,9 тыс. тонн, за 20-тилетний срок эксплуатации — 197 тыс. тонн. Экономия в сравнении с А380 — 2,3 миллиона тонн (!) за 20-тилетний срок непрерывной эксплуатации. А это — 767 железнодорожных эшелонов по 60 вагонов-цистерн вместимостью по 50 тонн топлива каждая!

Примерно такие же преимущества по экономии энергии (топлива) юнибусы будут иметь перед высокоскоростными железными дорогами и поездами на магнитной подушке, которые для получения скорости в 500 км/ч имеют привод удельной мощностью 70—80 кВт/пасс., в то время как у юнибуса этот показатель равен 8—10 кВт/пасс. Соответственно, юнибусы будут в 7—8 раз экономичнее.

К сведению.
Выдержка из заключения Института проблем транспорта Российской Академии наук:
"... Струнный транспорт Юницкого является самой экономичной транспортной системой из всех известных. В сравнении с самолётом — в 8 раз, поездом на магнитном подвесе — в 9 раз, высокоскоростной железной дорогой — в 3 раза...".

Особенно впечатляющими преимущества сети дорог SkyWay будут в планетарном масштабе. Рассмотрим условную экономию топлива на 25 миллионах километров высокоскоростных дорог, которые будут построены в 21-ом веке по RSW-технологиям. Это не так много дорог, учитывая тот факт, что в 20-ом веке на планете было построено более 30 миллионов километров всевозможных дорог, но их оказалось недостаточно, поэтому повсеместно идёт строительство всё новых и новых дорог. Только в одной России, чтобы догнать США по протяжённости сети дорог, необходимо построить не менее 5 миллионов километров новых трасс.

Для обслуживания такой сети дорог, протяжённостью 25 млн. км, необходимо не менее 250 тысяч юнибусов — условных поездов вместимостью по 525 пассажиров каждый, то есть как у аэробуса А380. Это не так много подвижного состава: 1 «поезд» на 200 км дорог (в одноколейном измерении) при средней частоте следования 24 минуты. По сравнению с авиацией, выполняющей такую же транспортную работу, условная экономия топлива на такой сети дорог составит 31,2 миллиарда тонн в год общей стоимостью около USD 40 триллионов (!).

Для сравнения.
В настоящее время на планете ежегодно добывается около 6 млрд. тонн нефти; разведанные мировые запасы нефти — около 150 млрд. тонн.

Эффективность сети SkyWay значительно повысит её многофункциональность. Рельсо-струнная эстакада спроектирована с возможностью совмещения с ней многоканальных линий связи (проводной, оптоволоконной, сотовой и радиорелейной), линий электропередач (кабельных и воздушных), а также солнечных и ветряных электростанций, как для собственных нужд, так и для предоставления соответствующих услуг сторонним пользователям. SkyWay станет не столько транспортной, сколько коммуникационной сетью, по которой эффективно, безопасно и экологично будут перемещаться пассажиры, грузы, энергия и информация. Поэтому сеть SkyWay будет настолько эффективной, что способна будет окупить своё создание только за счёт своей многофункциональности, без учёта транспортных возможностей сети.

Тэги
Анатолий Юницкий

Президент группы компаний SkyWay, генеральный конструктор

Последние новости

Copyright © Rsw-systems.com, Inc.