А.Н. СерьезновСибНИА,

В.Г.СоколовСГУПС, КиНТ

Инновационные транспортные системы. Аэроэстакадный транспорт

Зал статических испытаний СибНИА им. С.А.Чаплыгина

http://kintn.ru/

Территория России – 2/3 вечная мерзлота

Автотрасса в новосибирский Академгородок.Но это «еще не вечер»

МОЖЕТ САПСАНЫ ПОМОГУТ?

Средняя скорость перевозки грузов ж/д транспортом не превышает

9-12 км/час.

Купейный вагон вес 62 т., число пассажирских мест 36.

При норме 100 кг/чел. полезный «груз» = 3,6 т.

Средняя загрузка не более 60-70%.Итого без учета веса локомотива,

рельсов и т.д. получаем:более 25-30 т. «железа»

везут 1т. «полезного груза»На 1 км пути требуется землеотвод

более 10 га.

Любимое нами метро, как элемент 3-d транспорта.«Нет, ребята, все не так…» (В. Высоцкий)

Балонет СибНИ

А, хоть и немного,

но 3-d транспорт

16

Рассчетная скорость - до 800 км/ч

Пролеты

50 - 200 м

Эстакада

Вместимость 20 -250 пассажиров

Эффект воздушной подушки

Покрытие материалами с

низкой адгезией

Двигатели: «вентиляторы» для скоростей ниже 400 км/час,

Линейные для скоростей свыше 400 км/час

Грузоподъемность 20-30 т.

Форсайт – проект СибНИА - ООО «КИНТ»:Аэроэстакадный транспорт (АЭСТ-транспорт)

Расположение транспортного

средства (вид спереди).

3-d модель подвижного модуля

5

2

Роберто Бартини: «Опасайтесь непонятное называть невозможным».

Экраноход Р.Бартини (СибНИА)

Проектирование: 3-d модели АЭСТ-модулейООО «КИНТ»

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ КРЫЛА, ТРЕБУЕМОЙ ТЯГИ И МОЩНОСТЬ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ПРИ ЗАДАННОЙ СКОРОСТИ ОСНОВНОГО РЕЖИМА ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Получены коэффициент подъёмной силы Суа = 0,95 и аэродинамическое качество ~27.(для справки у самолетов класса Ту и Боинг он около 16)

Потребная энерговооружённость N/G = 0,1 л.с/кгс при крейсерских скоростях 500…600 км/ч, в то время как по статистике для транспортных самолётов она составляет 0,25…0,35.

Испытания проводились при скорости потока 40 м/с в диапазоне углов атаки -4….14º и углах скольжения 0, 5 и 10º. Высота над экраном задавалась от задней кромки крыла и выдерживалась постоянной во всём диапазоне углов атаки. Поэтому рассматриваемые характеристики получены при изменении угла атаки путём поворота модели относительно задней кромки. Угол атаки отсчитывался от оси ОХ, параллельной нижней кромке шайб.

В качестве характерных геометрических параметров приняты:САХ…………………bА = 1м;Площадь крыла…… .S = 0,46 м2;

Размах крыла………. l = 0,46 м. Результаты испытаний представлены в скоростной системе координат графиками зависимостей аэродинамических коэффициентов подъёмной силы, лобового сопротивления и момента тангажа от угла атаки и относительной высоты задней кромки, а также в связанной системе координат для аэродинамических коэффициентов боковой силы и моментов крена и рыскания для центровки 40% САХ. В результаты испытаний без экрана (h = ∞) вводились поправки на влияние границ потока и сопротивление подвески. При испытаниях с экраном учитывались только поправки на сопротивление подвески аэродинамических весов. Коэффициенты аэродинамических моментов рассчитаны относительно условного положения центра тяжести на xт = 0,4м от передней кромки крыла и ут = 0,15м от нижней кромки шайб.

Межрегиональный АЭСТ модуль (Концепт 2-мр. ООО «КИНТ»,

«СибНИА», )

Почему создание этого транспорта реально

КМ-7 («Каспийский монстр»)Длина 100м, вес 540 т., 10 реактивных двигателей

Аэротрэйн Ж.Бертена (Франция)

Трасса полигона Аэротрэйна Ж.Бертена (1966 г.)

Япония, варианты АЭСТ

Япония, варианты АЭСТ

Кадр из видеофильма (спутниковая карта): АЭСТ – трасса «м. Речной вокзал –Академгородок»

Кадр из видеофильма (спутниковая карта): АЭСТ – трасса «м. Речной вокзал –Академгородок»

24

Кадр из видеофильма (спутниковая карта): АЭСТ – трасса «м. Речной вокзал –Академгородок»

Доступность АЭСТ-транспорта

В исследовании, опубликованном в 1969 году в журнале "Jane's Surface Skimmer Systems", Жан Бертелот из компании "Aerotrain" представил оперативные данные по затратам на реализацию данного проекта.

Для модели аэропоезда "I-80" показатель стоимости составил 5,9 сантимов за пассажиро-километр, а для модели "S-44" - до 7,5 сантимов за пассажиро-километр.

Примерно 1цент/пасс-кмДобавив сюда затраты на амортизацию трассы и станций,

общая стоимость (с учетом налогов) получилась меньше 12 сантимов за пасс-км

Примерно 1,5 цент/пасс-кмСтоимость билетов сопоставима с билетом второго класса на

обычный поезд.

Прогноз компании Ж.Бертена (ноябрь 1965 г) «Skytrain» через 10 лет достигнет 400 км/ч и

обеспечит время проезда на маршрутах:

Маршрут Расстояние Время в путиLyon - Grenoble 87 km, 20 - 26 minParis - Orleans 120 km, 25 - 35 minLyon – Givors - Saint-Etienne 55 km, 14 - 16 minParis - Orly 12 km 4 - 5 minLe Bourget – Paris-Nord 30 km, 10 - 12 minParis – Lyon 450 km 1h10 - 1h30Marseille – Marignane 25 km 6 - 18 min

ДОРОЖНАЯ КАРТА (фрагмент)

ДОРОЖНАЯ КАРТА.Техническое задание п 1.

  

На разработку конструктивных решений транспортной эстакады для движения аэроэстакадного трарспорта в г. Новосибирске

 1.Основание для проектирования:<…> 2.Цели и задачи разработки проектной документации:Разработка оптимальных, обоснованных, экономически целесообразных и эффективных функционально-технологических, конструктивных и инженерно-технических решений. <…> 3. Заказчик:<…> 4. Исполнитель:ООО ИСК «Алтайстройинвест» 5. Источник финансирования проектных работ:<…> 6. Исходные данные: Местоположение – Климатические условия – Сейсмичность <…>7. Стадийность проектирования: ТЭО 

….

Пре-сетьевая модель кластера дорожной карты создания АЭСТ его применения и обеспечения

СТОИМОСТЬ 1 КМ ПУТИ* (без учета подвижного состава)

Аэропоезд Бертена: от 1,4 до 5 млн. евро (в зависимости от варианта двигателя)Собственный городской автобус: от 1 до 7 миллионов евроTVR (трамвай на шинах), Кана и Нэнси : от 12 до 15 миллионов евроШоссе : 13,9 Млн. ЕвроTGV : 15 до 20 миллионов евро (в зависимости от плотности населения в городах)Трамвай : от 12 до 30 миллионов евро (в зависимости от плотности населения в городах)Трамвай Анже : 28,6 млн. евроЛегкое метро типа VAL : 65 млн. евроНемецкий Maglev : 77 млн. евроМетро (крупногабаритное) : 90 миллионов евроЯпонский Маглев : 93 млн. евро_________________________________________________* данные государственных контрактов Источник: http://www.solidariteetprogres.org/documents-de-fond-7/science/article/revolution-des-transports-rennes-nantes-en-20.html

1. Факторы высокой эффективности АЭСТ 1. Эксплуатационные расходы для АЭСТ ниже, поскольку ни транспортный модуль, ни трасса не подвергаются большим точечным нагрузкам (напряжениям). 2. Aerotrain имеет небольшой вес и движется без трения, а это значит, что он потребляет меньше энергии. Это важное преимущество на пригородных линиях, где остановки, как правило, производятся довольно часто. Трение отсутствует и по причине применения новых материалов с низкой адгезией 3. Показатели загруженности аэропоездов по расчетам будут выше, чем у обычных поездов. С целью обеспечения большой частоты движения предполагается использование небольших транспортных модулей с двигателями малой мощности; в часы пик, поезда могут отправляться не по заданному расписанию, а по мере наполнения. Обычные поезда большой вместимости работают с небольшой частотой движения, и потому имеют более низкую загруженность.

2. Факторы высокой эффективности АЭСТ

1. Отсутствие пересечений с другими видами транспорта. Нет необходимости в переездах.

2. Экологичность.3. Быстрая возводимость пути.4. Минимальные эксплуатационные затраты обслуживания пути.5. Максимальная автоматизация процесса перевозки.6. Реальный мультипликативный эффект практически по всем

отраслям и регионам страны.7. Решение проблемы малых поселений и моногородов.8. Рост мобильности населения.9. Рациональное формирование размещение аэропортов.10. Рост налоговой базы.11. Создание компактных городов в притрассовой зоне.12. Подготовка кадров для новых технологических платформ.

19

Примерные расчеты для варианта

маршрута «Речной вокзал -

Академгородок» показывают, что поездка может стоить на весь

маршрут в 30 км около 15 рублей, что в 3-4 раза дешевле

автотранспорта

Структура общественного (социально-экономического и бюджетного) эффекта проекта АЭСТ

Налоги общества АЭСТ за минусом

государственной поддержки

12%

Налоги смежных отраслей (пользователей,

поставщиков АЭСТ)29%

Прирост ВРП в результате

высвобождения нефтепродуктов и их

дальнейшей переработки51%

Высвобождение бюджетных средств

(субсидии транспорту, содержание дорог)

2%

Сокращение потерь от ДТП

0,05%

Сокращение потерь от задержек в пути

пассажиров и грузов 2%

Прирост ВРП в результате экономии времени трудовых

ресурсов4% Сокращение

экологического ущерба от выброса вредных

вещевств0,09%

Строительство широкополосной дороги: трамбовка основания дороги

Строительство аэродрома с использованием фермента, рабочий момент

Строительство аэродрома с использованием фермента, вид из вертолета, заходящего на посадку