Стальные блины разгоняют вагоны на зелёных линиях

Гибридный привод на транспорте продолжает наступление. Даже на железной дороге он завоёвывает, пока ещё, узкие ниши. Но, как показывают последние события, перспективы у поездов-гибридов — замечательные. Особенно, если эти гибриды сделаны на удивление дешёвыми и простыми.

Министерство транспорта Великобритании (Department for Transport) предоставило компании Govia франшизу на эксплуатацию ряда пассажирских железнодорожных линий в Западном Мидленде.

 

 

Это заурядное событие из мира бизнеса нас не заинтересовало бы, если бы не одно обстоятельство: на одну из небольших своих линий компания Govia намерена вывести пассажирские поезда, работающие на маховиках.

	Глава Parry People Movers — Джон Пэрри (John Parry) — на станции Stourbridge Junction вместе с поездом PPM 50 (фото Parry People Movers).

Речь идёт о самоходных пассажирских вагонах британской компании Parry People Movers.

Созданная в 1992 году фирма сосредоточила своё внимание на поездах с гибридным приводом. Но поскольку не то что передовые литий-ионные или никель-кадмиевые, но даже и простые свинцово-кислотные батареи, в количестве, достаточном для самоходного вагона (по запасу энергии и отдаваемой пиковой мощности), — стоят очень дорого, британские инженеры решили применить для накопления энергии маховики.

Причём не стали ломать себе голову супермаховиками со сверхпрочными углеволоконными дисками, намотанным из нитей или лент. Тоже, заметим — удовольствие не дешёвое.

Нет, специалисты Parry People Movers, не мудрствуя лукаво, затолкали под пол своих вагонов 500-килограммовые стальные "блины", диаметром 1 метр. И позволили им раскручиваться до 2,6 тысяч оборотов в минуту.

Шасси PPM, фактически, по устройству идентичное для всех моделей компании. Различия лишь в габаритах платформы (фото Parry People Movers).

И знаете, получилось эффективно. К настоящему моменту компания построила 12 таких маховичных аппаратов (разные образцы имеют вместимость от 2 до 80 человек). Эти мотовагоны даже выходили (в виде опытов) на небольшие местные линии в разных частях Британии и успешно перевозили пассажиров.

Тысячи часов и 100 тысяч суммарно перевезённых человек показали 99-процентную надёжность (под которой подразумевается не только отсутствие поломок, но и опозданий). А экология?

К примеру, на испытаниях, прошедших с декабря 2005-го по декабрь 2006-го, было подсчитано, что эмиссия углекислого газа у маховичных мини-поездов на 80% меньше, чем у обычных дизельных мотовагонов, которые возят пассажиров на тех же самых линиях с теми же скоростями (соответственно улучшилась и экономичность).

Различные версии вагончиков PPM успели немало поездить как на испытательных, так и на действующих ветках (фотографии Parry People Movers).

Теперь Govia выведет пару таких вагонов на одну из линий, где поезда-гибриды будут возить пассажиров как минимум до 2015-го (по такой срок компании выдана франшиза на пассажирские перевозки в данном районе "от имени" министерства транспорта).

Потому следует поближе познакомиться с конструкцией экзотических вагонов. Прежде всего, следует сказать, что обычный ДВС в них тоже имеется. Это серийные двигатели от легковушек или небольших грузовиков.

В той модели, что вскоре выйдет на рельсы в Западном Мидленде (а она называется PPM 60, соответственно, рассчитана на 60 пассажиров максимум — 25 сидят, остальные — стоят) использован экономичный 2-литровый дизель. Но предусмотрены варианты: можно заказать модель с ДВС, работающем на пропане.

ДВС раскручивает маховик через ременную трансмиссию со сцеплением. Маховик же связан с ведущей осью трансмиссией гидростатической.

PPM 35 и PPM 30 (в специальном исполнении "под старину"). Начинка их совершенно одинакова. Также следует добавить, что все свои модели компания выпускает ещё в двух вариантах по высоте пола. В зависимости от высоты платформы (фотографии Parry People Movers).

Зачем такие сложности? Дело в том, что так было проще организовать рекуперативное торможение, когда маховик разгоняется от колёс, через ту же "гидростатику". А именно за счёт рекуперации такой вагон оказывается намного экономичнее обычного. Ведь у поезда на короткой линии очень рваный режим работы — то разгон, то остановка.

Интересно, что поезд может останавливаться исключительно за счёт рекуперации — разгона маховика, при этом развивается замедление в 1 м/с². Обычные тормоза также могут быть задействованы, если потребуется аварийная остановка. Максимальная скорость PPM 60, кстати, составляет 65 километров в час.

Но это не всё. В разных моделях компании применены разные маховики. 500-килограммовый — это базовый. Но можно поставить маховик побольше — 750 килограммов и 1,2 метра в диаметре. Зачем он нужен?

PPM 50: длина 8,7 метра, ширина — 2,4 метра, вместимость, соответственно названию — 50 человек. "60-й" вагон, к слову, отличается лишь длиной (9,6 метра). Внизу — самый крупный образец — PPM 80. Под его полом спрятано уже два 500-киллограмовых маховика (фотографии Parry People Movers).

Тут начинается самое интересное. Помимо привода от ДВС, к маховику-накопителю подключён 20-киловаттный электромотор.

Если станции линии оборудованы специальными розетками — запускать ДВС машинистам PPM и вовсе не придётся.

Всего за 30 секунд стоянки у очередной платформы электромотор раскручивает маховик настолько, что одного этого запаса энергии хватает для пробега вагона в 800 метров — как раз до следующей станции, где PPM снова включается в розетку.

В этом случае эксплуатация линии, над которой не протянуты провода, становится схожей с эксплуатацией линии электрофицированной. Даже лучше. Поскольку расход энергии — небольшой, а в случае аварии в сети есть возможность перейти на солярку или сжиженный газ. Или можно как-то комбинировать использование ДВС и электричества из розетки, оптимизируя свои расходы.

Станцию для экологически чистых поездов PPM мистер Пэрри предлагает возвести рядом со Стоунхенджем (фото Parry People Movers).

Британская компания пишет, что на одном галлоне топлива (имперском, очевидно — это примерно 4,5 литра) простой дизельный мотор-вагон, везущий 50 человек, проедет 3,2 километра, обычный междугородний автобус — 11,3 километра, а поезд PPM 50 — 24,1 километра (без подзарядок от сети). Выбор очевиден.

Единственно, что может огорчить изобретателей PPM — эту симпатичную технологию трудно адаптировать к большим поездам, работающим на длинных линиях. Ведь в этом случае придётся под полом каждого вагона монтировать эдак по пять, а то и по семь 750-килограммовых маховиков и все их соединять гидравлической трансмиссией с ведущими осями.

Впрочем, небольшие вагоны PPM показали, что технология эта прекрасно работает. И кто знает, не попробуют ли когда-нибудь инженеры замахнуться на маховичный скорый?

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru