SkyWay (Струнный транспорт Юницкого)

[Локомот]

Сообщение от Garikk

ну этож обсуждали тыщу раз, чтобы облегчить капитальные конструкции и удешевить систему, на самом деле вполне себе неплохая идея сама по себе

На мой взгляд, облегчить конструкции сверх существующих на единицу массы перевозимого груза или пассажира невозможно без использования принципиально новых материалов.

1. В современном грузовом ПС коэффициент тары составляет 0.3...0.15, а в пассажирском он во многом определяется выбранным уровнем комфорта: площадью на пассажира и оборудованием ПС. Даже низведение коэффициента тары у грузового состава до недостижимого нуля вызовет снижение массы состава максимум на пару десятков процентов, т.е. в 1,25 раза, что слабо скажется на требовании к путевой структуре. Поэтому значительное облегчение конструкции пути возможно лишь путём значительного уменьшения массы перевозимого груза, пассажиропотока или уменьшения комфорта пассажиров. Но это - классический рецепт лечения перхоти гильотиной.

2. Любая эстакадная путевая структура будет заведомо тяжелее рельсового пути, уложенного на шпалы, так как увеличение шага между опорами (0,5 м у рельсов и, например, 50 метров у эстакадных опор) уменьшает жёсткость конструкции в третьей степени этого шага (в этом примере - в миллион раз), что потребует увеличения площади сечения балки в корень квадратный из этого миллиона, то есть в тысячу раз - по порядку величины (некоторая модификация формы несущих балок, более вытянутая вертикально по сравнению с рельсом и более дистальное (по периферии), распределение материала, а также снижение требования к жёсткости, может улучшить результат, но в пределах порядка).

Трудно представить, чтобы новомодная эстакада вместе с опорами имела бы массу менее 700 кг/м. Куда уж меньше? Масса ж.д. пути в 1.5-2 раза меньше массы бумажного трамвая на метр длины. А без грунтовых работ не обходится ни одна установка никакой опоры.

А масса ж.д. моста определяется, как сказано выше, массой перевозимого груза, а не тарой вагонов.

3. Рельсовый путь высокотехнологичен и универсален, одинаков по длине (почти), тогда как установка эстакады - что возведение мостов, где для каждой местности требуется свой подход и своя конструкция.

4. Идея обеспечить жёсткость натягом струны заведомо уступает идее дополнительно использовать ещё и изгибную жёсткость, особенно эффективную для малого расстояния между опорами.

5. Высокая стоимость пути, что автомобильного, что рельсового, определяется, как я понимаю, не столько стоимостью материалов, или даже трудозатрат, а монополизмом госструктур, их строящих, переносом коммуникаций, выкупом или переводом в иную категорию земель, высокая стоимость земли в городах, а также цену задирают всякие дополнительные ништяки вроде путепроводов вместо перекрёстков и переездов, звериные экодуки, циклопические шумозащитные экраны и прочий административный экстаз.

Можно допустить, что в принципе эстакадные конструкции заранее решают некоторые или многие из этих проблем и удовлетворяют этим требованиям, и именно здесь можно найти экономию. Ну тогда именно об этом и стоит говорить, именно эти аспекты развивать и рекламировать!

-----------

Ни новых материалов, ни новых конструкций эстакады я что-то не разглядел.

Замечу, что для жёсткости пространственной конструкции требуется вовсе не высокая предельная прочность на разрыв или сжатие, а высокий модуль упругости (Юнга). У стали этот модуль даже в пересчёте на плотность - один из самых высоких; показатели стали превосходят только очень дорогие угле- и бериллиевое волокна (но волокно не работает на сжатие на больших длинах и требует вязкой, тяжёлой и мягкой матрицы), а также алмаз. Есть материалы и металлы с большим модулем упругости (экзотический иридий и дорогой вольфрам), но они значительно тяжелее железа и очень хрупки.