Модернизация поверхности качения на ферменной эстакаде SkyWay

Как показали испытания, проводившиеся в ЭкоТехноПарке SkyWay в 2017–2019 гг., даже идеально ровный беззазорный сварной шов вызывает небольшое постукивание колёс, причиной чего является локальное изменение твёрдости стали. Для городского транспорта, осуществляющего движение на скоростях до 150 км/ч, это может быть приемлемо. Уровень шума и плавность хода транспортных средств, демонстрируемых в ЭкоТехноПарке, соответствуют всем необходимым требованиям и являются достаточно комфортными для пассажиров. В этом смогут убедиться гости ЭкоФеста 2019. Однако, для высокоскоростного транспорта существующая конфигурация рельсов может оказаться не достаточной. В этой связи в целях совершенствования высокоскоростной путевой структуры принято решение о модернизации дорожки качения.

Разработанные проектной организацией SkyWay решения обеспечили возможность устранить поперечные сварные швы практически по всей длине поверхности качения тестового участка высокоскоростного комплекса. Абсолютно уникальная технология должна позволить не просто подтвердить ожидаемые характеристики плавности хода и уровня шума высокоскоростного транспорта SkyWay (до 500 км/ч), но и сделать ощущения пассажиров при движении на подобных скоростях исключительно комфортными. Кроме того, данное решение позволяет добиться ещё более надёжной работы противосходной системы, а экспериментальное покрытие дорожки качения призвано сделать путевую структуру ещё более долговечной. Испытания «мула» высокоскоростного юнибуса на обновлённой трассе планируется начать в ближайшее время. На прошедшей неделе машина была доставлена в ЭкоТехноПарк SkyWay, впереди – испытания, свидетелями которых, кстати, также смогут стать гости ЭкоФеста 2019 уже 17 августа.

Напомним, что городская/высокоскоростная пассажирская транспортная система является первым по дате начала строительства объектом на территории ЭкоТехноПарка SkyWay. Как предполагалось, трасса будет продолжена по белорусским лесам и болотам на 20 км. Такое расстояние необходимо для комфортабельного разгона, демонстрации заявленной скорости 500 км/ч и безопасного торможения. Но обстоятельства так сложились, что в предоставлении первоначально обещанной полосы земли разработчикам Струнного транспорта Юницкого было отказано, что в итоге привело к переносу части работ по созданию высокоскоростного SkyWay в ОАЭ, где руководители государства поверили создателям транспорта будущего, выделив несколько необходимых участков для разных видов инновационных транспортных систем – как уже готовых к реализации, так и перспективных.

Но 1-я линия в Республике Беларусь, планировавшаяся в качестве разгонного участка для высокоскоростного транспортного средства, нашла множество иных применений, демонстрируя универсальность путевой структуры и позволяя проводить различные виды испытаний с большинством из существующих типов подвижного состава. И, хотя испытания струнного рельса уже показали, что мы движемся в правильном направлении, а накопленная за время опытной эксплуатации 1-й линии информация стала ценным вкладом в развитие технологии, настало время двигаться дальше, что и вызвало необходимость модернизации этой ферменной путевой структуры.

Для строительства экспериментальных трасс в ЭкоТехноПарке SkyWay используются износостойкие и высокопрочные марки стали, сам струнный рельс имеет высокую прочность, жёсткость, ровность, технологичен в изготовлении и монтаже, обладает низкой материалоёмкостью и широким диапазоном рабочих температур: от +70 до –70 ºС. Поэтому путевая структура SkyWay даже в таком варианте по всей своей длине не имеет технологических и температурных швов, а только сварные (головка рельса сварена в одну плеть), в связи с этим установка дополнительной, навариваемой стальной головки на первоначальном этапе была нецелесообразной, т. к., кроме удорожания проекта в момент дефицита финансирования и отсутствия в обществе уверенности в принципиальной способности рельсо-струнного транспорта функционировать это не имело смысла. Главной задачей являлась демонстрация работоспособности таких систем, в которых предварительно напряжёнными элементами являются: эстакада, рельс, стальные канаты внутри и даже, в некоторой степени, его бетонный наполнитель.

Струнный рельс SkyWay может изготавливаться в различных вариантах, в зависимости от нагрузок и условий эксплуатации: как со стальной головкой, так и без неё, причём последняя не обязана выглядеть как отдельный элемент конструкции, ибо в первую очередь под головкой рельса подразумевается плоская стальная поверхность, на которую опирается и по которой катится колесо. Путевая структура 1-й линии была испытана в том варианте, когда функцию головки рельса выполняет сам корпус, что показало состоятельность такого технического решения с точки зрения комфортности передвижения как в плане тряски и вибраций, так и шумовой нагрузки на пассажиров. Об одной составляющей этой работы мы подробно рассказывали в репортаже об испытаниях струнного рельса в лабораториях Белорусского НИИ строительства. Напомним, что тогда он с успехом прошёл проверку на шумообразование, т. е. можно с полной уверенностью утверждать, что струнные рельсы производят гораздо меньше шума, чем обычные железнодорожные, причём снижение этого показателя достигается в первую очередь за счёт использования специального бетона для их заполнения. На уровень шума транспортного средства влияет несколько параметров, но в рамках данной новости мы рассматриваем шум системы «колесо-рельс», вызванный элементами шероховатости на рабочих поверхностях. В Японии, например, проблема шумового загрязнения вдоль линий Синкансен была частично решена установкой шумозащитных экранов, устранения неровностей поверхностей качения путем применения композиционных тормозных колодок, а впоследствии и за счет шлифования рельсов. Тем не менее именно шум от пары «колесо-рельс» всё ещё доминирует, и здесь прогресс оказался намного менее значимым. Очень вероятно, что именно этот фактор явился причиной повышенного внимания специалистов из Японии, приезжавших в Минск, по их собственному признанию, «за вдохновением». В нашем проекте ошибки японских первопроходцев учтены, и команда ЗАО «Струнные технологии» под руководством генерального конструктора Анатолия Юницкого продолжает работу над рекордно низким уровнем шумообразования рельсо-струнного транспорта.

Испытания высокоскоростного юнибуса, которые начнутся в ближайшее время на обновлённой путевой структуре, не имеют целью демонстрации заявленной скорости в 500 км/ч. Это невозможно на таком коротком расстоянии. Однако, тесты позволят проверить очень многие узлы, элементы конструкции и различные функции, которые могут быть отработаны именно на данной путевой структуре. Сам модуль был готов практически год назад и представлен мировой общественности на крупнейшем международном форуме InnoTrans 2018, а сейчас выйдет на линию его «мул» – точная, внешне практически не отличимая копия, технически идентичная, но лишённая «не влияющих на скорость», как любят говорить у нас в народе, но очень дорогих элементов отделки и прочих деталей, не нуждающихся в испытаниях.