Изобретатель Анатолий Юницкий: Илон Маск — наивный юноша, который начитался фантастики
«Вечерняя Москва» продолжает цикл бесед о будущем: в одном из предыдущих номеров мы публиковали разговор обозревателя Александра Никонова с прогнозистом Сергеем Переслегиным. Сегодня же мы предоставляем слово не теоретику, а инженеру, чьи проекты многим могут показаться главами из популярного романа середины прошлого века. Но будущее всегда являлось уделом людей, идеи которых трудно было принять на веру. Анатолий Юницкий — как раз из таких изобретателей. В самом начале XIX века начались первые опыты с электричеством и паром. Но только через сто лет планету опутали железные дороги и провода, и мир стал современным. Что ж, значит, советский изобретатель новых городов и принципиально нового транспорта, который изменит облик планеты, начавший работать над своими новациями полвека назад, рискует дожить до первой зари новой эры. Знакомьтесь — Анатолий Юницкий, автор двух сотен изобретений, член Федерации космонавтики СССР, а главное — инженер старой, покоренческой закалки. О его невероятных прорывных изобретениях мы, будучи школьниками, зачитывались в журнале «Техника молодежи». И вот мое поколение уже катится к предпенсионному возрасту, а будущее только-только взламывает своим желтым клювиком скорлупу старого мира. Он, как Циолковский, опередил свое время почти на столетие. В середине ХХ века Юницкий придумал невероятный способ безракетного выхода в космос (Великое планетарное кольцо), а потом, продвигаясь к его осуществлению и решая попутные инженерные задачи, по ходу дела изобрел так называемый струнный транспорт. Но и это изобретение как минимум на полвека опередило время, потому что только недавно в Минске, на родине автора, было запущено пять экспериментальных линий струнного транспорта, а в Арабских Эмиратах приступают к проектированию первых коммерческих дорог. — Что же это такое — «струнный транспорт»? И как он изменит облик цивилизации? — Это самый быстрый и самый экологически чистый транспорт, по скорости сравнимый с самолетом, который в перспективе заменит не только железные дороги, но и автомобили… А облик цивилизации он изменит потому, что все определяется связностью, то есть транспортно-логистическими коммуникациями. И поэтому сегодня мы живем в «пятнах» городов, которые связаны между собой быстрым авиатранспортом и медленным остальным. Струнный транспорт — это нечто среднее между тем и другим. И потому города станут линейными. Городская паутина оплетет всю планету. — Смерть прошлому!.. А теперь по порядку. Почему «струнный»? — От слова «струна». Представьте себе ряд высоких опор по типу опор ЛЭП или мостовых опор. Между ними натянуты две толстые струны. Собственно говоря, ненатянутых струн и не бывает: именно предварительное натяжение и делает проволоку струной. Только между нашими опорами натянуты не проволоки, а компактные балки с хитрой бетонно-стальной начинкой. Вот по этим двум параллельным рельсам-балкам и мчится вагон от опоры к опоре. На железных колесах по стальному рельсу. — Не слишком примитивно для прорывной технологии? Вы просто взяли и подняли железную дорогу над землей! Где тут прорыв-то? Вон Илон Маск о магнитных подушках грезит. А в Китае уже есть живой поезд на магнитной подушке. Едет со скоростью 400 километров в час из аэропорта в Шанхай. — Он едет в тупик... Гений немецких инженеров из фирмы «Сименс» сотворил эту дорогу, длина которой всего 30 километров. И больше таких дорог «Сименс» не строит. Невыгодно оказалось. Потому что общий КПД транспорта на магнитной подушке всего 15 процентов — как у паровоза! А у нас ведь какие теперь тренды? Экономия ресурсов! Зеленая энергетика! Глобальное потепление! Поэтому Илону Маску с его мечтами — большой привет, этот юноша слишком наивен, начитался фантастики. Смотрите… Магнитный подвес выполняет роль колеса. Но КПД обычного стального колеса как движителя — 99,8 процента. Это значит, что усилием в два килограмма я могу по рельсам толкать тележку весом в тонну. А что с магнитным колесом? Что тащит этот поезд вперед? Бегущее электромагнитное поле! По сути, это развернутый в линию электродвигатель, где статор — полотно, а ротор — поезд. А из школьного курса физики известно: чем меньше зазор между ротором и статором, тем меньше потерь. В электродвигателях этот зазор — десятые доли миллиметра. У поезда так не сделаешь, потому как если черканет на такой скорости — это катастрофа, и всем каюк! Поэтому у поезда зазор — сантиметр! То есть половина подводимой энергии теряется только в зазоре! Плюс огромные технические сложности с магнитным подвесом и системой разгона, все это спрятано в специальную юбку, охватывающую несущую балку транспортной эстакады и создающую дополнительное аэродинамическое сопротивление… И получается, что магнитная подушка не решает проблемы, а только создает их. Спрашивается: а не проще в таком разе заменить ее колесом? — А зачем они тогда вообще сделали поезд на магнитной подушке? — Они же инженеры, а не экономисты. Им заплатили — они сделали. Думаю, это был для Китая имиджевый проект — впервые в мире у них осуществлено то, о чем писали фантасты. Но больше такого безумия нигде не будет. Потому что потери энергии от аэродинамического сопротивления только на одной юбке в магнитном поезде больше, чем затраты энергии на движение всего нашего струнного поезда! — Допустим. Однако у того же Маска, кроме грез о магнитных поездах в вакуумированных трубах, есть реальный электромобиль. Серийный. На колесах, как вы любите. — Не люблю. Наш рельсовый электромобильюнибус — так называют вагончик струнного транспорта — в семь раз эффективнее илоновской «Теслы». Потому что у стального колеса на стальном рельсе ничтожно малое пятно контакта, а соответственно, и сопротивление качению — в отличие от резиновой покрышки, которая большую часть энергии тратит на деформацию резины и нагрев воздуха в шине. Но самое главное не это! Главная беда в том, что при скоростном движении — более 300 километров в час — 95 процентов энергии тратится на преодоление сопротивления воздуха! И магнитная подушка здесь не помогает, а только ухудшает аэродинамику. Для справки: аэродинамическое сопротивление пропорционально даже не квадрату, а кубу скорости. Что это значит? Если вы едете на автомобиле со скоростью 100 километров в час, вы тратите 20 киловатт мощности и пять литров бензина на сотню километров. Не жалко. Но если вы помчитесь на том же автомобиле со скоростью 500 километров в час, то при росте скорости всего в пять раз у вас потребляемая мощность подскочила в 125 раз, до 2500 киловатт! Это пять танковых двигателей. И теперь вам нужно 600 литров топлива на час езды. А не пять, как раньше. Почувствуйте разницу! Поэтому конструкторы легковых автомобилей так стараются уменьшить коэффициент лобового сопротивления. Но им мешает дорога! Потому что дорожное полотно создает так называемый эффект экрана — между дорогой и днищем засасывается и завихряется воздух. Но стоит только поднять транспорт над землей — буквально на несколько метров, — и эффект экрана исчезает, а аэродинамика улучшается в 2,5 раза. Наш поезд летит в воздухе почти как самолет, с опорой на два струнных рельса. Поэтому такие скорости — 500 километров в час, как у турбовинтового самолета. Полтора часа — и ты в Питере. 13 часов займет дорога от Москвы до Владивостока, это одна ночь в спальном вагоне. Сейчас на самолете до Владивостока лететь 9 часов, невелика разница по времени, но билет на юнибус будет стоить в несколько раз дешевле, чем на самолет, экономику мы уже просчитывали. В этом и состоит вся фишка — мы в Питере уже четверть века продуваем наши юнибусы в аэродинамических трубах и достигли уникальной обтекаемости. Есть такой автомобиль — «Бугатти», это самая скоростная серийная машина с мощностью двигателя в 1500 лошадиных сил и максимальной скоростью всего в 400 километров в час. Ей для скорости в 500 километров в час понадобится двигатель уже мощностью почти в 3000 «лошадок». А наш юнибус такой скорости достигает на двигателе мощностью всего в 400 лошадиных сил! И едут на нем не два человека, а двадцать. Вот что такое аэродинамика без экранного эффекта дорожного полотна! — Это все еще фантастика для детских журналов или это уже существующая техника? — У нас уже спроектировано, построено и испытано 11 типов машин, причем пять получили международные сертификаты! Пассажирские юнибусы, юникары, грузовые юнитраки, юниконты, чтобы контейнеры перевозить, на которые сейчас много предзаказов. Мы уже одной ногой в будущем! — А какие еще преимущества у струнного транспорта, кроме экономии топлива? — Представьте себе обычный мост. Колеса транспортного средства, будь то автомобиль или поезд, едут по двум узким колеям, а все остальное пространство полотна пропадает зря. При этом 90 процентов нагрузки на мостовые опоры создает именно массивное бетонное полотно. Мост держит сам себя, а на транспорт приходится только 10 процентов его полезной нагрузки. То же самое с обычным дорожным полотном, только там еще хуже — полотно целиком лежит на земле, образуя своей насыпью на местности низконапорную плотину, нарушающую гидрологию среды. Поэтому с одной стороны дороги мы часто наблюдаем заболачивание, а с другой — осушение. А вы знаете, сколько места занимают дороги на планете? Если бы нам удалось каким-то чудом избавиться от всех дорог — железных и асфальтовых, — мы бы освободили площадь, равную территории пяти Великобританий. Так давайте сделаем это! Подвесим дороги на легкие опоры и оставим от них только колеи для колес! Воздушные дороги! И у нас остается наилегчайшая конструкция, погонный километр которой обходится на порядок дешевле любой иной дороги. Километр обычной скоростной автострады в эстакадном исполнении сейчас стоит примерно 100 миллионов евро. А километр высокоскоростной «струны» будет на порядок дешевле. Кроме того, дороги постоянно жрут деньги, их надо ремонтировать и чистить. Ежегодно человечество тратит миллиарды долларов на расчистку железных и автомобильных дорог от снега. А струнные дороги в этом не нуждаются, там просто нечего чистить: полотна-то нет, только две струны, на которых снег не задерживается! А проектный срок службы такой дороги с минимальным приглядом — около ста лет. — А с безопасностью как? — Обычные, «настильные» трассы массово убивают людей — каждый год на дорогах гибнут около полтора миллионов человек, более 10 миллионов получают травмы и становятся калеками. Струнный транспорт практически полностью исключает аварийность, он размещен над поверхностью земли на «втором уровне», автоматичен и не нуждается в машинистах. В этом смысле он безопаснее железнодорожного и авиационного, потому что большинство катастроф там на совести человеческого фактора. Таким образом, перейдя на струнный транспорт, мы за один только век спасем более ста миллионов жизней. Я уже говорил про экономику, еще скажу. Сейчас в мире примерно миллиард автомобилей. По грузо- и пассажиропотоку их может заменить всего лишь 10 миллионов струнных юнибусов. И только за четверть века это сэкономит планете более 100 миллиардов тонн топлива на 100 триллионов долларов. Это топливо не сгорит, не испортит воздух — сейчас же все озабочены глобальным потеплением. При этом полный переход цивилизации на экономичный струнный транспорт не отменит частного транспорта. Просто личные и семейные юнибусы будут также передвигаться по струнам. — О как! Чувствую, это и вправду изменит весь ландшафт… — Конечно! Сейчас наши города, да и вся инфраструктура цивилизации затачиваются под «настильный» транспорт. Изменение характера и скорости передвижения полностью изменит все! Во-первых, исчезнет самое понятие труднодоступных мест. Россия богата месторождениями полезных ископаемых, которые или не разрабатываются, или брошены: из-за транспортной недоступности их разработка нерентабельна. В России есть места, где даже золото добывать убыточно. Железную дорогу туда строить затратно, не окупится: в любой дороге львиная доля стоимости — это насыпь. Возить самолетами еще дороже, к тому же на наших северах неделями может не быть летной погоды. А грузовой струнный транспорт снимает все вопросы — поставить опоры и прокинуть струны можно в любую точку! Во-вторых, скоростной рывок полностью изменит концепцию города. Города станут линейными. Иными словами, цениться будет та земля, которая находится неподалеку от трансконтинентальных и других скоростных струн. По сути, городская агломерация превращается в сеть. Заглянув в будущее, мы увидим башни — станции струнного транспорта с одноэтажной застройкой внизу. Причем весь городской транспорт тоже переходит на струну, только медленную. На поверхности земли остаются лишь пешеходные и велодорожки, а над ними проносятся кабинки струнных «трамвайчиков» местного сообщения. Они организованы сеткой, чтобы до любой точки человек мог доехать максимум с одной пересадкой. Кстати, эту концепцию линейно-шахматного порядка городов я в свое время, более 20 лет назад, разработал по заказу ООН…Струнная революция поменяет саму психологию человека, восприятие им пространства, концепцию поиска работы. Сегодня столичный житель старается найти работу поближе к дому, потому что преодолевает жалкие 20 километров от дома до службы за час. К середине этого века можно будет жить в 400 километрах от места работы и добираться до нее менее чем за полчаса, учитывая подъезд к скоростной струне на местом струнном «трамвайчике». — Вы сказали, что потребность человечества в топливе резко упадет. Но для России это плохо. Мы живем с нефти. — Ну если уж вам так нравится продавать сырье, то не забывайте, что главным ресурсом этого века станет не нефть, а пресная вода. А как раз Россия обладает самыми большими запасами пресной воды в мире. Дефицит воды уже сегодня испытывают Африка, Индия и Китай. У нас же эта вода бездарно сливается в Северный Ледовитый океан огромными сибирскими реками. Кроме того, качество нашей, например, байкальской или таймырской воды — уникально. Эту воду можно пить без всякой очистки. Это первое. Второе. Южные страны (та же Индия) нуждаются в холоде едва ли не больше, чем Россия в тепле. Но! Если процесс нагрева энергетически выгоден, поскольку его КПД равен 100 процентам (физика нашего мира такова, что вся энергия в конечном итоге превращается в тепло), то процесс охлаждения уже не так прекрасен: его КПД значительно ниже. То есть, чтобы охладить, нужна энергия, и опять же нужно жечь топливо. А у нас в Сибири холод дармовой! Вопрос только в том, как его продать той же Индии! Можно байкальскую воду морозить на халяву — зимой. И отправлять в Индию в термоконтейнерах. В обычном поезде лед, конечно, не доедет — растает. А по струнам долетит как миленький за несколько часов. И вот мы уже продаем в жаркой стране не только дефицитную там чистую пресную воду, но и холод, который можно использовать, например, для охлаждения помещений вместо энергозатратного кондиционера. Двух зайцев одним выстрелом, понимаете?! Хочется… Читайте также: Роскосмос планирует запустить 20 ракет-носителей за год
