Ինչպիսի՞ն են լինելու ապագայի մարդատար գնացքները.

Երբ 1873 թվականի գարնանը շոտլանդացի չինագետ Ջեյմս Լեգգը Շանհայից մեկնեց Պեկին, ճանապարհորդությունը նրան երկու շաբաթ տևեց։ Սկզբում նա նավով հասավ Տյանցզին, ​​իսկ հետո ջորիով Չինաստանի մայրաքաղաք։ Այսօր 1200 կմ երկարությամբ նույն ճանապարհորդությունը արագընթաց երկաթուղով տևում է չորս ժամից մի փոքր ավելի: Երկու քաղաքների միջև թռիչքը տևում է երկու ժամ 20 րոպե։ Ինչ վերաբերում է Եվրոպային, ապա Միլանից Հռոմ կան արագընթաց Frecciarossa գնացքներ, որոնք նպատակակետին կարող են հասնել երեք ժամից պակաս, իսկ Տոկիոյից Օսակա՝ արագընթաց Շինկանսեն գնացքներ՝ երկուսուկես ժամ։

Մարդիկ երբեք այնքան արագ և հեշտ չեն ճանապարհորդել, որքան այսօր: Բայց այս հարմարավետությունն իր գինն ունի. տրանսպորտը կազմում է ածխաթթու գազի համաշխարհային արտանետումների 20%-ը, և վերջին երեք տասնամյակների ընթացքում տրանսպորտից ածխաթթու գազի արտանետումների արագությունն աճել է ավելի արագ, քան ցանկացած այլ աղբյուրից: Սա հատկապես ճիշտ է օդային փոխադրումներ, արտանետումները, որոնցից ավելի արագ են աճել, քան երկաթուղային կամ ավտոմոբիլային տրանսպորտից։ Այդ կապակցությամբ հարց է առաջանում՝ հնարավո՞ր է մեծ արագությամբ ճանապարհորդել՝ առանց մոլորակը սպանելու։ Եվ եթե այո, ապա ինչպե՞ս:

Ավելի արագ, ավելի մաքուր, ավելի կանաչ և հագեցած առաջադեմ տեխնոլոգիաներով երկաթուղային տրանսպորտի միակ ձևն է, որը ներկայումս ունի բոլոր հնարավորությունները հիմք դառնալու մեր ապագա շարժունակության կարիքները բավարարելու համար: Քանի որ 200 թվականին մոտենում է առաջին մարդատար երկաթուղու 2025-ամյակը, գնացքներն ավելի քան երբևէ կարևոր են կայուն շարժունակություն ապահովելու համար աշխարհում, որը բախվում է կլիմայի փոփոխության, աճող ուրբանիզացիայի և բնակչության աճի մարտահրավերներին: Աշխարհի քաղաքային բնակչությունն աճում է վայրկյանում երկու հոգու արագությամբ՝ ամեն օր ստեղծելով 172800 նոր քաղաքային բնակիչ: Մինչ աշխարհի որոշ շրջաններ, ինչպիսիք են Եվրոպան և Ճապոնիան, ապրում են բնակչության անկում, ակնկալվում է, որ բնակչության աճի 90%-ը տեղի կունենա զարգացող երկրների քաղաքներում և մեգապոլիսներում:

Այս արագ զարգացող քաղաքները, մարզերը և մեգապոլիսները տեղափոխելու համար արդյունավետ հասարակական տրանսպորտը ոչ միայն ցանկալի է, այլև անհրաժեշտ։

Որքա՞ն արագ կարող են լինել արագընթաց գնացքները:

Նոր խնամված «արագընթաց գնացքները» հաճախ հայտնվում են վերնագրերում, քանի որ Եվրոպայում և Ասիայում գծերի ցանցը շարունակում է աճել, նոր գծեր պլանավորված կամ արդեն կառուցման փուլում են այնպիսի երկրներում, ինչպիսիք են Ֆրանսիան, Գերմանիան, Իսպանիան, Հնդկաստանը, Ճապոնիան և այլ երկրներում: շատ ավելի մեծ մասշտաբով՝ Չինաստանում, որտեղ մինչև 2025 թվականը արագընթաց ցանցը կհասնի 50000 կմ-ի։

Երբ վիճահարույց High Speed ​​2030 (HS2) գիծը ավարտվի 2-ականների սկզբին՝ բյուջեի գերբեռնվածության և խոցելի լանդշաֆտների պատճառով, Անգլիան կունենա աշխարհի ամենաարագ կանոնավոր գնացքները, որոնք սովորաբար շարժվում են 362 կմ/ժ արագությամբ, բայց կարող են զարգացնել ավելի արագություն։ մինչև 400 կմ/ժ:

Համատեղելով ճապոնական արագընթաց գնացքների տեխնոլոգիան բրիտանական դիզայնի հետ՝ 2 միլիարդ դոլար արժողությամբ HS2,5 նավատորմը կհեղափոխի Լոնդոնի և անգլիական Միդլենդի և հյուսիսային քաղաքների միջև հեռավոր ճանապարհորդությունները: Միջքաղաքային ծառայությունների փոխանցումը HS2-ին կազատի նաև գոյություն ունեցող երկաթուղիների այնքան անհրաժեշտ հզորությունները՝ ավելի շատ տեղական ուղևորներ և բեռներ փոխադրելու համար:

Այնուամենայնիվ, մի քանի տասնամյակ շահագործումից հետո երկրները, ինչպիսիք են Ֆրանսիան, Ճապոնիան և Չինաստանը, եկել են այն եզրակացության, որ 320 կմ/ժ-ից բարձր արագությամբ գնացքների շահագործման առավելությունները գերազանցում են դրանց սպասարկման և էներգիայի զգալիորեն բարձր ծախսերը: Այժմ Ճապոնիայի և Չինաստանի արագընթաց գնացքների ճանաչված առաջատարները չեն սահմանափակվում միայն «պողպատ պողպատի վրա» տեխնոլոգիայով, այլ մշակում են գնացքներ, որոնք կարող են զարգացնել մինչև 600 կմ/ժ արագություն։

Մագնիսական լևիտացիայի միջոցով (maglev) հատուկ գծերով շարժվող արագընթաց գնացքների հայեցակարգը համարվում է «ճանապարհորդության ապագա» ավելի քան 50 տարի, բայց բացի մի քանի փորձարարական գծերից և չինական երթուղուց, որը կապում է Շանհայի կենտրոնը օդանավակայանին: , այդպես է մնացել հիմնականում տեսական։

Բայց ոչ երկար։ Ճապոնիան 72 միլիարդ դոլար է ներդնում «Չուո Շինկանսեն» նախագծում, որը կլինի ավելի քան 40 տարվա մագլեվի զարգացման գագաթնակետը: 286 կիլոմետրանոց գիծը կկապի Տոկիոն և Նագան ընդամենը 40 րոպեում և ի վերջո կտարածվի մինչև Օսակա՝ մայրաքաղաքից 500 կմ ճանապարհը կրճատելով մինչև 67 րոպեի: Շինարարությունը սկսվել է 2014 թվականին և ի սկզբանե նախատեսվում էր ավարտել մինչև 2027 թվականը (Նագոյա-Օսակա գիծը բացվել է տասը տարի անց), սակայն գծի մի հատվածի թույլտվություն ստանալու հետ կապված խնդիրները նշանակում են, որ բացման ամսաթիվը ներկայումս անհայտ է: Ձգձգումները և ծախսերի հսկայական գերակատարումները ստիպել են շատերին կասկածի տակ դնել ծրագրի տնտեսական արժեքը:

Նման դժվարություններ դժվար թե ծագեն Չինաստանում, որը նաև կառուցում է մագնիսական տրանսպորտային գծեր՝ որպես կարճ հեռավորությունների օդային ճանապարհորդության այլընտրանք և կայծակնային արագ ճանապարհորդություն ապահովելու իր խիտ բնակեցված քաղաքային տարածքներով: Չինաստանը նախատեսում է ստեղծել «երեք ժամանոց երթևեկության շրջանակներ» իր խոշոր քաղաքների շուրջ՝ քաղաքների կլաստերները վերածելով տնտեսական հզորությունների:

Ավելի քան 120 միլիոն մարդ արդեն ապրում է աշխարհի ամենաբնակեցված երկրի հարավում՝ Պերլ գետի դելտայի տարածաշրջանում, որն ընդգրկում է Հոնկոնգը, Գուանչժոուն և Շենչժենը: Չինացի ծրագրավորողները հույս ունեն միավորել տարածաշրջանի ինը քաղաքներ՝ ստեղծելով 26000 քառակուսի կմ տարածքով քաղաքային ագլոմերացիա: Մագնիսական բարձի երթուղիներ են նախատեսվում Շանհայ-Հանչժոու և Չենդու-Չոնցին, ինչպես նաև շատ այլ երթուղիների համար, եթե դրանք հաջող լինեն։

Աշխարհի այլ երկրներում հսկայական ծախսերը և գոյություն ունեցող երկաթուղիների հետ ինտեգրման բացակայությունը կարող են խոչընդոտ դառնալ maglev տեխնոլոգիայի հետագա տարածման համար։ Արդեն իսկ պայքարելով իր խիտ բնակեցված քաղաքներում գերբեռնվածության և աղտոտվածության դեմ՝ Չինաստանը միայն 2021 թվականի դեկտեմբերին բացեց մետրոյի 29 նոր գիծ՝ ընդհանուր 582 կմ երկարությամբ: Աճող քաղաքներով շատ այլ երկրներ շուտով ստիպված կլինեն հետևել օրինակին, եթե նրանք չեն ցանկանում ծանրաբեռնված լինել:

Այնուամենայնիվ, այս ակնկալիքները բավարարելու համար երկաթուղային արդյունաբերությունը պետք է արագ շարժվի մի քանի ուղղություններով՝ զգալիորեն ավելի մեծ թողունակություն, ավելի մեծ արդյունավետություն, հուսալիություն և մատչելիություն ապահովելու համար:

Անօդաչու գնացքներ

Ավտոմատացված երթևեկությունը գոյություն ունի տասնամյակներ շարունակ. Լոնդոնի մետրոյի «Վիկտորիա» գիծը մասնակիորեն շահագործվում է այսպես, քանի որ այն բացվել է 1967 թվականին, բայց սովորաբար սահմանափակվում է ինքնավար գծերով՝ նույնական գնացքներով, որոնք աշխատում են ֆիքսված ընդմիջումներով:

Վերջին տարիներին Չինաստանը առաջատար դիրք է գրավել առանց վարորդների երկաթուղիների ոլորտում, մասնավորապես՝ ներկայացնելով աշխարհում միակ արագընթաց ինքնավար գնացքները, որոնք աշխատում են մինչև 300 կմ/ժ արագությամբ Պեկինի և 2022 թվականի ձմեռային օլիմպիական խաղերի միջև: Ճապոնիան նաև փորձարկում է «փամփուշտ գնացքներ», որոնք կարող են ինքնուրույն ճանապարհորդել տերմինալներից մինչև պահեստներ սպասարկման համար՝ վարորդներին ազատելով ավելի շահավետ գնացքներ շահագործելու համար:

Այնուամենայնիվ, ինքնավար գծերով առանց վարորդի գնացքների շահագործումը մեկ բան է: Ավանդական խառը երկաթուղիների վրա դրանց անվտանգ շահագործման ապահովումը, որտեղ խառնվում են շատ տարբեր բնութագրերի, արագության և քաշի մարդատար և բեռնատար գնացքներ, շատ ավելի դժվար է:

Մեծ տվյալները և այսպես կոչված իրերի ինտերնետը թույլ կտան տրանսպորտի տեսակներին փոխազդել միմյանց և շրջակա միջավայրի հետ՝ ճանապարհ հարթելով ավելի ինտեգրված, միջմոդալ ճանապարհորդությունների համար: Խելացի ռոբոտներն ավելի մեծ դեր կխաղան ենթակառուցվածքների ստուգման մեջ, ինչպիսիք են թունելներն ու կամուրջները, ինչպես նաև ծերացող կառույցների արդյունավետ պահպանման գործում:

Ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա

Չնայած ավիացիայի հետ համեմատած իր ապացուցված էկոլոգիական բարեկեցությանը, երկաթուղին դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու՝ նվազեցնելու սեփական ածխածնի արտանետումները և դիզելային շարժիչներից աղտոտվածությունը: Կլիմայի փոփոխության վերաբերյալ ՄԱԿ-ի նպատակներին համապատասխան՝ շատ երկրներ պարտավորվել են աստիճանաբար դադարեցնել դիզելային գնացքները մինչև 2050 թվականը կամ նույնիսկ ավելի վաղ:

Եվրոպայում և Ասիայի շատ մասերում ամենածանրաբեռնված գծերի մեծ մասն արդեն էլեկտրիֆիկացված է, սակայն իրավիճակը տատանվում է գրեթե 100% էլեկտրիֆիկացիայից Շվեյցարիայում մինչև 50% -ից պակաս Մեծ Բրիտանիայում և գրեթե զրոյական որոշ զարգացող երկրներում: Հյուսիսային Ամերիկայում գերակշռում է դիզվառելիքը, հատկապես գերիշխող բեռնափոխադրումների երկաթուղիներում, և Եվրոպայում և Ասիայում էլեկտրիֆիկացման նույն ախորժակը չկա:

Մարտկոցների տեխնոլոգիան, ըստ երևույթին, կարևոր դեր կխաղա «կեղտոտ դիզելներից» հեռանալու հարցում ինչպես ծանր բեռնափոխադրումների, այնպես էլ հանգիստ ուղևորների երթուղիների համար, որտեղ լիարժեք էլեկտրաֆիկացումն արդարացված չէ: Ներկայումս փորձարկվում կամ մշակվում են մարտկոցներով աշխատող բազմաթիվ նախատիպեր, և քանի որ տեխնոլոգիան զարգանում է, երկաթուղու կախվածությունը դիզելից պետք է սկսի նվազել մինչև այս տասնամյակի վերջը:

Մյուսների համար ջրածինը մեծ հույս է երկաթուղային տրանսպորտի ածխաթթվացման համար: Էլեկտրական էներգիայի վերականգնվող աղբյուրների օգտագործմամբ հատուկ կայաններում ստեղծված կանաչ ջրածինը կարող է օգտագործվել էլեկտրական շարժիչներ վարող վառելիքի բջիջները սնուցելու համար:

Ֆրանսիական գնացքների արտադրող Alstom-ը առաջատար է իր Coradia iLint ջրածնային էլեկտրական գնացքով, որն իր առաջին ուղևորներին տեղափոխել է 2018 թվականին՝ ճանապարհ հարթելով արտադրական տարբերակների համար, որոնք այժմ կառուցվում են եվրոպական մի շարք երկրներում:

Երկաթուղիներն ամբողջ աշխարհում նույնպես բախվում են բնական աղետների հետ կապված մարտահրավերների: Նոր և վերակառուցված երկաթուղիներն ավելի ու ավելի են նախագծվում՝ հաշվի առնելով փոփոխվող կլիման. բարելավված դրենաժը, շրջակա միջավայրի պահպանությունը և բնական լանդշաֆտների վերականգնումը դեր են խաղում երկաթուղու անվտանգության և հուսալիության բարձրացման գործում:

Միևնույն ժամանակ, օդային ճանապարհորդությունների պատճառած բնապահպանական վնասի մասին տեղեկացվածությունն արդեն հանգեցրել է Եվրոպայում գիշերային երկաթուղային ճանապարհորդությունների վերածննդին:

Hyperloop՝ ապագայի գնացք: Կամ ոչ?

Խոսելով ապագայի գնացքների մասին, իհարկե, պետք է խոսել Hyperloop տեխնոլոգիայի մասին։ Վակուումի օգտագործումը ժամում 1000 կմ-ից ավելի արագությամբ ճանապարհորդելու համար՝ ահա թե ինչի մասին է խոսքը: Շատերի կարծիքով՝ դա կհեղափոխի մեր շարժման ճանապարհը։ Բայց կան հիմնավոր կասկածներ. Պարզ ասած, սա գնացք է խողովակի մեջ: Այն աշխատում է՝ վերացնելով տրանսպորտային միջոցների դանդաղեցման երկու գործոնը՝ օդը և շփումը: Hyperloop համակարգը բաղկացած է երկու հիմնական տարրերից՝ խողովակներից և պարկուճներից։ Խողովակները գրեթե վակուումային են։ Պարկուճները ճնշման տակ գտնվող մեքենաներ են, որոնք շարժվում են խողովակների ներսում: Գաղափարը մեքենայի վրա մշտական ​​մագնիսներ օգտագործելն է:

Ինչպես երկաթուղային վագոնները, պատիճները նույնպես շարժվում են շարասյուններով: Մինչ գնացքների վագոնները միանում են միմյանց, Hyperloop պարկուճները կարող են ճանապարհորդել տարբեր ուղղություններով: Ինչպես մայրուղով վարելիս, այնպես էլ նրանցից յուրաքանչյուրը կարող է դուրս գալ ճանապարհից և փոխել շարժման ուղղությունը։ Նրանք կարող են միանալ սյունակներին կամ թողնել դրանք՝ կախված այն ուղղությունից, որով նրանք շարժվում են: Hyperloop տրանսպորտային համակարգերը լիովին էլեկտրական են: Բացի շարժիչներից, մագնիսների հավաքածուն օգտագործվում է պարկուճները յուրաքանչյուր կիլոմետր մղելու համար: Օդի դիմադրության և շփման գրեթե լիակատար բացակայությունը նշանակում է, որ մշտական ​​շարժիչ համակարգի կարիք չկա: Հետեւաբար, ավելի քիչ էներգիա է պահանջվում:

2013 թվականին Իլոն Մասկը հրապարակեց տեխնիկական փաստաթուղթ, որում նա նկարագրեց վակուումային խողովակի տրանսպորտային համակարգի աշխատանքը։ Այդ ժամանակից ի վեր աշխարհի մի քանի թիմեր սկսել են աշխատել այս շարժունակության հայեցակարգի վրա:

Hyperloop-ը դեռևս հսկայական ինժեներական մարտահրավեր է: Չնայած այն ապացուցված է, որ դա իրագործելի է թղթի վրա, գործնականում կան շատ ավելի շատ մարտահրավերներ: Բացի գործարկման զգալի ծախսերից, խողովակների կնքումը կպահանջի զգալի սպասարկման ծախսեր: Hyperloop-ի հետքերը պատրաստված են պողպատից, որը ընդլայնվում և կծկվում է՝ կախված արտաքին ջերմաստիճանից: Սա հանգեցնում է թուլացած հոդերի: Սա կարող է հանգեցնել զգալի պահպանման ծախսերի: Մյուս կետը հողի ձեռքբերումն է։ Բացի այդ, դեռևս պետք է պարզել անվտանգության շատ ասպեկտներ. խափանումների դեպքում ճանապարհորդելը կարող է շատ ավելի վտանգավոր լինել: Նման բարձր արագությունը կարող է գլխապտույտ առաջացնել այն ուղևորների մոտ, ովքեր նույնպես սահմանափակ տեղ կունենան ճանապարհորդության ընթացքում տեղաշարժվելու համար։

Եվրոպայում և աշխարհում մի քանի խմբեր աշխատում են Hyperloop հավելվածների վրա։ Այնուամենայնիվ, հաղթահարելու մարտահրավերները՝ ֆինանսավորումը, անվտանգությունը և հողը, դեռևս հիմնական խոչընդոտներ են Hyperloop-ի տեղակայման համար: Քանի դեռ դրանք չեն լուծվել, խողովակով ճանապարհորդելու գաղափարը կմնա երազանք։

Վիսնովկի

Ենթադրվում է, որ մինչև 2050 թվականը մարդատար և բեռնատար երկաթուղիները կկազմեն մեր տրանսպորտային ցանցերի ողնաշարը, իսկ մուլտիմոդալ հանգույցների միջև հեռավոր երթուղիները կլինեն տեղական ցանցերի մի մասը: Անհրաժեշտ քաղաքական և տեխնիկական աջակցությամբ երկաթուղին նույնպես աճող դեր կխաղա միջազգային տրանսպորտում՝ ապահովելով ավտոմոբիլային տրանսպորտի և կարճ հեռավորությունների օդային ճանապարհորդության բարձրորակ այլընտրանք:

Տեսանելի ապագայում ամբողջ աշխարհում ներդրումները հիմնականում հիմնված կլինեն պողպատից պատրաստված ավանդական երկաթուղիների վրա: Կասկածելու պատճառ չկա, որ այն կշարունակի որոշել երկաթուղային տրանսպորտի ապագան գալիք տասնամյակների ընթացքում, ինչպես դա եղել է գրեթե 200 տարվա ընթացքում:

Դե, սրանք այն բոլոր եղանակներն են, որոնցով մենք կարող ենք մի օր շրջանցել առանց շրջակա միջավայրին վնասելու: Բայց առայժմ ապագան արդեն այստեղ է. արագընթաց երկաթուղին առաջարկում է քաղաքների միջև ճանապարհորդելու արագ, ցածր ածխածնային ճանապարհ: Եթե ​​Ջեյմս Լեգը այսօր մեկներ Պեկին, ապա նրան նավ պետք չէր լինի, և նա, իհարկե, ջորիի կարիք չէր ունենա: Նա պարզապես նստելու էր գնացք։

Կարդացեք նաև.

• Ինչ տեսք կունենան ապագայի մարդատար ինքնաթիռները
• 6 միջմայրցամաքային բալիստիկ հրթիռներ (ICBM), որոնք կարող են վերջ տալ աշխարհին