Начало статьи
Железнодорожники знают, а вот большинству обывателей совершенно неизвестно, что российские грузовые поезда движутся со средней скоростью примерно как у велосипеда 27 км/ч! Но самый важный для потребителей услуг железнодорожного транспорта индикатор – средняя скорость доставки грузов, которая показывает, с какой реальной средней скоростью груз был доставлен из пункта отправки до пункта назначения.
В России данный показатель не самый высокий всего лишь 218 км/сутки, или немногим более 9 км/ч. Правда, стоит отметить, что в первом полугодии 2013 года средняя скорость движения увеличилась на 2,6% по отношению к аналогичному периоду прошлого года и составила 234 км/сутки.
Средняя техническая скорость грузовых поездов - всего 48,6 км/ч. но загвоздка в том, что кроме грузовых поездов по тем же самым путям ездят и гораздо более скоростные пассажирские поезда, и в СССР и в России было правило, что грузовые поезда уступают дорогу пассажирским - то есть попросту останавливаются на запасных путях. От этого скорость грузовых вместо технической скорости 48 км/ в среднем едва достигает 27 км/ч. И за одни сутки они проходят всего 660-690 км. Но например в США грузовые поезда не уступают дороги пассажирским, поэтому те и другие ездят примерно с одинаковыми скоростями порядка 48 км/ч. Поэтому движение со скоростями больше 1000 км/ч - было бы огромным преимуществом перед обычными железными дорогами. О том, что начальство российских железных дорог пытается увеличить скорость перевозки грузов на обычных железных дорогах , но это плохо получается - свидетельствует статья "Транзитное ускорение: новые вагоны разгонят контейнерные поезда": "...с начала года скорость движения поездов по сети ОАО «РЖД» в сервисах компании превышает 1100 км в сутки. Контейнерные поезда, отправленные на третьей неделе января, демонстрируют рекордные показатели скорости – 1155 км/сут. ... «Центральной дирекции движения РЖД удалось сократить число стоянок в пути следования, а также оптимизировать работу локомотивного парка. Фактор скорости очень важен для клиента и в целом для конкурентоспособности транзитных перевозок.... За повышение скорости движения борются и другие российские операторы. По словам директора по эксплуатации оборудования ПАО «ТрансКонтейнер» Андрея Банщикова, на сегодняшний день средняя скорость движения контейнерного поезда компании составляет порядка 850 км/сут. При этом норматив для ускоренного контейнерного поезда – 1100 км/сут.
«Перед нами стоит задача совместно с партнёрами разработать программу инновационного развития компании, которая позволит увеличить скорость движения контейнерных поездов до 120 км/ч. Достижение этого показателя может быть реализовано при разработке и введении в эксплуатацию нового вагона и локомотива, которые будут пригодны для таких скоростей...Вот "высокие показатели скорости по сети сегодня демонстрирует и проект РЖД «Транссиб за 7 суток». Контейнерные поезда движутся по территории страны со скоростью около 1100 км/сут. ...потенциал увеличения скорости перевозок есть, так как сейчас ведутся разработки специальных вагонов-платформ для скоростной перевозки крупнотоннажных контейнеров на скорости 160 км/ч. Такие платформы предполагают использовать для скоростных контейнерных поездов, следующих в транзитном сообщении Китай – ЕС по Транссибирской магистрали на маршрутах Забайкальск – Брест и Наушки – Брест. Такие поезда смогут преодолевать порядка 1,5 тыс. км в сутки, что само по себе является очень хорошим показателем», – сообщил Александр Сиверцев." (Елена Кудрявцева).
Из отрывка этой статьи хорошо видно, что для грузовых перевозок скорость 1,5 тысячи километров в сутки пока остается недостижимой мечтой, тогда как для вакуумных железных дорог и в двадцать раз большая скорость 1-2 тысячи километров в час - запросто достижимо без всяких трудностей. То есть в сутки такие поезда вполне смогут проходить гигантский путь длинной порядка 24 - 50 тысяч километров, то есть больше длины экватора 40 тысяч километров.
Но не только большая скорость, у вакуумных железных дорог еще и отличная экономичность, высокая безопасность и огромная продолжительность эксплуатации вакуумных железных дорог. Как известно, любой транспорт для своего движения требует немалых затрат энергии. Самолеты, например, летают не просто так, а при этом потребляют десятки тонн керосина. Про космические ракеты и говорить не приходится - топливом для них является либо сжиженный кислород в смеси с жидким топливом, либо дорогой и ядовитый диметилгидразин. Поэтому стоимость перевозок даже обычными самолетами в десятки раз дороже, чем наземным транспортом, а вертолетами - еще дороже даже чем самолетами. Но и наземный транспорт тоже весьма недешев - для автомобилей требуется бензин или дизельное топливо, а поскольку нефть на земле, возможно кончится примерно через 30 лет, то вполне возможно что умрут и все автомобили, за исключением какой-нибудь скорой помощи. Причем автомобили расходуют топливо крайне не экономично - во-первых: кпд бензинового двигателя хуже чем у дизельного, а во вторых резиновые колеса проминаются при движении и при этом проминают грунтовые дороги. То есть у них происходит расход энергии еще и на деформацию дорожного полотна и самих колес - в отличие от железной дороги где расход энергии на диссипацию в тысячи раз меньше. А морские и речные суда при своем движении раздвигают морскую воду, плотность которой в 800 раз больше чем у воздуха, соответственно и затраты энергии больше. И лишь то обстоятельство, что морские суда имеют гигантские размеры в тысячи тонн, и фактически не требуют дорог, то только благодаря тому, что на каждого моряка приходится тысячи тонн перевозимого груза - только благодаря этому экономичность морских перевозок самая высокая по сравнению со всеми другими видами транспорта. Впрочем, железные дороги даже в современном виде вполне конкурируют по экономичности с морским и речным транспортом. А если экономичность железных дорог еще увеличить в тысячу раз, то тогда железные дороги вообще станут вне конкуренции даже с фантастическими транспортными средствами будущего.
Тут надо показать место современных относительно медленных железных дорог в системе мирового транспорта, и как эта роль может измениться, в случае постройки сверхскоростных железных дорог в вакуумной трубе. Читатели, вероятно, не знают, что один знаменитый человек десятки лет назад предсказал, что железнодорожный транспорт в ближайшем будущем обязательно умрет, поскольку он имеет огромные недостатки, и вместо железнодорожных и пассажирских поездов все грузы и пассажиров будут доставлять одни только автомобили. И в этом предсказании был большой резон. Поскольку реальная средняя скорость доставки грузов поездами была примерно такая же как у велосипедиста, вдобавок поезда могут везти грузы только по рельсам, тогда как автомобили могут перевозить грузы по любым направлениям и не только по асфальтовым дорогам, но и по грунтовым дорогам. Однако полностью это предсказание пока не сбылось, но все же перевозки автомобильным транспортом значительно увеличили свой объем по сравнению с железнодорожным. Но автор этой работы предполагает, что в ближайшем будущем ситуация в транспорте очень сильно изменится благодаря введению потрясающих инноваций. Поэтому, для понимания читателей, какие могут произойти изменения я охарактеризую различные виды транспорта: в первую очередь это воздушный - вертолеты и самолеты, затем наземный - автомобильный и железнодорожный, трубопроводный, водный транспорт - речной и морской.
Интересно сравнить объем грузоперевозок различными видами транспорта. Морской транспорт обеспечивает 90% мирового грузооборота. Да, он довольно медленный, зато очень надежный и дешевый. Танкеры, балкеры, контейнеровозы, сухогрузы и другие суда перевозят в 4 раза больше товаров, чем грузовики, в 6 раз больше, чем железная дорога, и в 400 раз больше, чем грузовая авиация. 90 000 морских судов ежегодно пережевывают 370 млн тонн тяжелого флотского мазута и только по выбросам сернистых соединений превосходят автопарк планеты в 260 раз.
Воздушный транспорт - вертолеты и самолеты, а также возможно, что в ближайшем будущем к ним присоединятся дирижабли. С одной стороны это широкоуниверсальный транспорт - он может осуществлять перевозки в любых направлениях, и из разных городов, и ему не нужны никакие дороги, кроме аэродромов, и при этом очень большая путевая скорость. Но зато очень высокая стоимость доставки грузов. В катастрофических ситуациях самолеты, конечно могут доставлять разные грузы - медикаменты, продовольствие и средства жилья, но воздушный транспорт совершенно не годится для перевозки дешевых массовых грузов, таких как например уголь, доски, стальные листы и многое другое. Наземный транспорт: трубопроводный, автомобильный и железнодорожный. Трубопроводный транспорт из рассмотрения я исключаю, поскольку он слишком узкоспециализированный - способен перевозить только один определенный вид груза и только по заданному направлению Так, что даже труба для перекачки нефти не годится для перекачки газа. И уж тем более по трубам невозможно перевозить другие грузы - людей, уголь, бревна, стальные листы. Хотя, если в трубе большого диаметра (примерно диаметром 6 метров) проложить рельсы и пустить по ним железнодорожные поезда, то все может сразу кардинально измениться. Но в современном мире для наземного транспорта остаются автомобили и железные дороги. Автомобили могут перевозить грузы в самых разнообразных направлениях, и даже иногда по плохим и грунтовым дорогам, и особенно на короткие расстояния. Но у всех автомобилей есть большой недостаток: каждый из них везет груз сравнительно небольшого веса - порядка десятка тонн, и для каждого автомобиля требуется свой водитель, который во время езды обязан все внимание сосредоточить на дороге, чтобы не произошло аварии, которая возможна в любую секунду - столкновение. В противоположность этому железнодорожные поезда могут иметь очень большой вес - порядка 6 тысяч тонн, который ведут всего два машиниста. А вдобавок еще поезда ездят по гладким рельсам и почти не испытывают сопротивления качению, в отличие от автомобилей. Поэтому стоимость перевозок железнодорожным транспортом близка к речным и морским судам.
Водный транспорт: речной и морской. Отличается от наземного транспорта тем, что грузовым кораблям практически не требуются дороги, поскольку вода является естественной дорогой. А то, что в реках ставят бакены для облегчения судовождения или роют каналы для соединения разных водных бассейном друг с другом - так это обычно только на небольших отрезках пути, тогда как для наземного транспорта (особенно железнодорожного) постройка дороги составляет главную проблему. И морские и речные суда способны перевозить грузы огромного веса - для речных судов от 5 тысяч тонн, до сотен тысяч тонн морскими судами - то есть экипаж судна десятка два человек везет огромный груз, это в отличие от автомобильного транспорта, когда каждому грузовику требуется свой водитель. Но огромный недостаток речного транспорта состоит в том, что реки в России зимой замерзают, и фактически перевозки по рекам прекращаются примерно на полгода, тогда как наземный транспорт способен осуществлять перевозки практически круглый год. Вдобавок к этому реки в России - особенно в Сибири текут в основном меридианном с юга на север, тогда как перевозки массовых грузов желательно осуществлять в широтном направлении с запада на восток. И вот тут в будущем возможна конкуренция между речным и железнодорожным транспортом. Дело в том, что большая часть территории России - особенно Сибирь, покрыта вечной мерзлотой. И прокладка железных дорог в вечной мерзлоте - составляет огромную техническую трудность. Но все это можно изменить кардинально! Дело в том, что если заключить железную дорогу в бетонную трубу, то бетон - весьма хороший теплоизолятор, то есть, он очень плохо передает тепло. А это значит, что бетонная труба вакуумной железной дороги зарытая в вечную мерзлоту не будет нагревать и растапливать грунт вечной мерзлоты. И поэтому построить трубчатые железные дороги в Сибири может оказаться нисколько не дороже обычных насыпных дорог в теплых районах материка. И тогда окажется, что трубная вакуумная железная дорога проложенная через всю Сибирь и вообще через всю Россию, и даже через всю Европу в широтном направлении с запада на восток сможет перевозить грузы поперек всего материка Евразии в восточном или западном направлении, в отличие от сибирских рек расположенных с севера на юг. И причем транспортировка грузов по вакуумной железной дороге будет осуществляться круглогодично, в отличие от замерзающих на полгода рек.
Но еще парадоксальнее может оказаться то, что железнодорожные перевозки в будущем станут конкурировать с морским транспортом и сильно уменьшат перевозки грузов по морям и океанам в пользу железнодорожного транспорта. Хотя казалось бы - у них принципиально разная сфера применения: морские суда ходят по морям и океанам - там, где не проедут никакие поезда, а поезда ездят по суше - там где не могут ходить морские суда, но на самом деле потребителям грузов абсолютно все равно каким образом к ним доставлен груз: по суше или по воде - потребителям интересно лишь то, чтобы доставка грузов произошла побыстрее и подешевле. И вот, чтобы доставить груз например из Японии или Дальнего Востока в Европу или в европейскую часть России существует альтернатива: либо везти груз морским путем - то есть вокруг Азии через Суэцкий канал и вокруг всей Европы за примерно 35 дней, или везти его по железной Транссибирской железной дороге за примерно 18-20 дней. сейчас львиную долю дальневосточных перевозок осуществляют конечно на океанских судах. Однако, есть возможность резко изменить эту ситуацию. Если заключить железную дорогу в бетонную трубу с вакуумом, то скорость движения поездов увеличится многократно. И вместо 20 суток сверхскоростные поезда в вакууме смогу проезжать весь путь от дальнего востока до Европы за чрезвычайно короткое время: от 1 дня до нескольких часов - это по сравнению с океанским путем продолжительностью 35 дней. К тому же у вакуумной железной дороги отпадут многие другие отрицательные факторы: например некоторые дорогие японские грузы банально разворовывались на открытой железной дороге. А заключенные в вакуумную трубу воровство ценных грузов наверняка прекратиться. Да и цены на перевозку железной дорогой уменьшаться во много раз. Поэтому, несомненно, изменится и баланс перевозок: если сейчас 99% грузов с Дальнего Востока в Европу отправляется океанским путем, и только примерно 1% по Транссибирской железнодорожной магистрали, то в случае постройки вакуумной трубы наверняка 90% грузов повезут железной дорогой, и только 10% - океанским путем на морских судах. В будущем, наверное, кардинально изменится соотношение морских и железнодорожных перевозок.
Но кроме транссибирского пути есть еще и несколько других трансконтинентальных маршрутов, на которых железные дороги могут отобрать грузы у океанских судов. Например: два других больших континента: Северная и Южная Америка - они отделены от Европы и Азии тысячами морских миль, и перевезти грузы оттуда можно только на океанских судах. Однако, если приглядеться повнимательнее на карту мира или на глобус, то окажется, что в Северной части два материка: Северная Америка и Евразия разделены лишь очень узким Беринговым проливом, шириной всего лишь 80 километров. И вот, если поперек этого пролива проложить вакуумную трубу с железной дорогой, да еще вдобавок проложить бетонную трубу через всю Сибирь до Европы, то тогда можно будет соединить Северную Америку со всей Европейской частью Евразии, да и с Японией тоже. И тогда поезда из США смогут запросто приезжать в Европу - без всякой помощи океанских судов! Но ведь тогда возникает вопрос: если доставка груза с одного континента на другой возможна двумя такими принципиально разными способами как морской и железнодорожный, то тогда выбор способа определяется самым главным фактором - экономическим. То есть возникает вопрос: а каким способом дешевле доставить груз: железной дорогой или на морских судах? Разумеется, о том, что быстрее: вакуумной железной дорогой со скоростью одна - две - три скорости звука (1200-3600 км/ч) против 20-30 км/ч у морских судов вопрос конечно не стоит, но ведь есть же еще и медленные грузы - типа угля, или досок например, которые вовсе не требуют большой скорости, а просто экономичности. Как известно из истории транспорта были объекты как с очень плохой окупаемостью - полностью убыточные, так и с очень хорошей - просто великолепной окупаемостью. Примеры чудовищно плохой окупаемости - это проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов типов "Конкорд" и Ту-144. Причем даже несмотря на то, что Конкорды были проданы от фирмы производителя авиаперевозчику за потрясающе смешную сумму - всего 1 франк! Но даже при этом условии из-за большого расхода топлива эти самолеты были абсолютно убыточны - точно так же как и Ту-144. Но в противоположность этому в истории бывали образцы транспорта которые окупались буквально за один рейс: это например чайные клиперы, груз чая которых стоил дороже самого парусника, или доставка золотоискателей в калифорнию вокруг мыса Горн сразу окупала такой парусник всего за один рейс. Впрочем, точно так же современные суда автомобилевозы полностью окупают себя всего за один рейс.
Поэтому надо провести хотя бы приблизительное сравнение: что экономически более выгодно - вакуумная железная дорога или морские суда? Но тут читателям надо учесть, что любые предварительные расчеты экономической эффективности могут быть сильно ошибочными. Автор вот много лет выписывал журнал "Зарубежное военное обозрение" в котором давались предварительные оценки стоимости разных систем вооружения, и выяснил, что как бы ни были профессиональны экономисты-расчетчики, но они почти всегда ошибались в десятки раз в сторону увеличения реальных затрат. Так, что извиняйте - я вовсе не претендую на точность этого экономического подсчета - так, чисто приблизительная оценка.
Продолжение статьи Ч 7 Экономическая окупаемость Вакуумной ЖД
