Урало-Сибирская научно-практическая конференция

Городской надземный электротранспорт

В.А.Бегалов, А.Т.Горелов, С.Е.Миронов, С.Ф.Сарапулов

Уральский государственный технический университет –УПИ
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

Мало кто знает, что впервые монорельс появился в России в далеком 1820 году, в подмосковном селе Мячкове Иван Эльманов построил «дорогу на столбах». Однако, как это не раз случалось со многими техническими открытиями, патент на изобретение монорельса годом позже получил английский инженер Палмер. С тех пор этот вид транспорта развивался преимущественно на Западе – сначала состав тянули лошади, потом их сменил паровой привод и, наконец, электрический.  

Вспомнить о монорельсе заставляет напряженная транспортная ситуация в городе.

Рис. 1

Итак, что такое монорельс для города? Это комфортабельный скоростной трамвай, состоящий из нескольких  вагонов, скользящих по стальной эстакаде, опираясь на нее колесами (рис. 1). Причем эти колеса по бокам снабжены другими небольшими колесиками, не дающими вагону сойти с пути. Тяга – электрическая, на основе линейного асинхронного двигателя, напряжение в контактной сети – 600 вольт. Чтобы даже самые неосторожные и невнимательные пассажиры не испытали на себе такой нешуточный разряд, предусмотрены специальные ограждения. На остановочных платформах – система двойных дверей, по аналогии с той, что применяется на некоторых станциях метро. Проход в остановочные павильоны – через турникеты по магнитным карточкам. Продавать билеты может специальный автомат, принимающий как монеты, так и купюры. Ожидаемая плата за проезд – на уровне стоимости поездки в метро. Вагоны можно оборудовать кондиционером и городским телефоном-автоматом.

Об уровне шума этого вида транспорта говорит тот факт, что в некоторых странах его остановки расположены прямо в супермаркетах и ресторанах. Заявленные конструкторами 65 децибел соответствуют громкости обычного спокойного разговора.

Средняя скорость движения – 40 км/час (максимальная – 60 км/час), что по сравнению с 14 км/час для других наземных видов общественного транспорта выглядит настоящим прорывом. На уличные пробки пассажиры монорельса будут смотреть в буквальном смысле свысока – с опор высотой порядка шести метров. Впрочем, и это далеко не предел, опоры можно поднимать гораздо выше.   

Рис. 2

Кафедра «Электротехника и электротехнологические системы» Уральского государственного технического университета принимает активное участие в проектировании, изготовлении и исследовании режимов работы линейных тяговых электродвигателей, используемых для привода вагонов городского монорельсового транспорта АО «Московские монорельсовые дороги». В настоящее время проходят испытания двух вагонов, оснащенных тяговыми линейными электродвигателями на полигоне в г. Раменское (Московская область) (рис. 2). 

Вагоны движутся по бетонной эстакаде, проходящей на высоте в несколько метров от земли. Такое расположение монорельсовых путей позволяет вести дорогу практически в любом месте города, в том числе и над водой, не внося изменений в существующую застройку, транспортные и иные коммуникации. Поскольку усилие линейных двигателей преобразуется непосредственно в поступательное движение поезда, то значительно расширяется ограничение по углу подъема состава, связанное со сцеплением колес с рельсом (как у обычного трамвая). Напряжение на двигатели подается посредством скользящих контактов и опорными катками служат пневмошины, что существенно снижает шум от движущегося состава, что особенно актуально в условиях города. 

Рассматривая проблему общественного транспорта в рамках быстроразвивающегося города Екатеринбурга можно предположить, что развитие направления надземного общественного транспорта может во многом ее снять, обеспечив надежную и быструю транспортную систему, способную как связать отдаленные районы города и пригорода, так и создать кольцевую городскую систему, разгрузив при этом центр города.

Немаловажным аспектом при внедрении такого вида транспорта является то, что стоимость его строительства намного ниже стоимости строительства метрополитена.