Budeme jezdit na strunách

21.2.2017 8:00 Luděk Šimek

Sky Way je nadúrovňový dopravný systém, ktorý na pohyb využíva patentovanú strunovú technológiu. Jedná sa o inovatívnu, dynamicky sa rozvíjajúcu a prevratnú dopravu, ktorá zmení dejiny dopravy a možno aj celého ľudstva! Celý systém dopravy bude plne zautomatizovaný. Jedná sa o 3 typy dopravy a to vysokorýchlostnú, mestskú a nákladnú. Autorom tohto celého projektu je ruský vedec Anatolij Eduardovič Junitskij, ktorý na tomto projekte pracoval dlhých 39 rokov!

Toto nám o novém dopravním systému, zvaném anglicky Sky Way (Nebeská dráha???), říká SkywayInvestovanie.

Budoucí doprava přes celé kontinenty

V dalších materiálech se dozvídáme, že poblíž běloruského hlavního města Minsku se již staví EkoTechnoPark a v něm zkušební tratě, že autor a generální konstruktér tohoto celého projektu Anatolij Eduardovič Junitskij je i členem Federální kosmonautiky SSSR, autorem 140 vynálezů atd. Podívejme se tedy na ten Junitského projekt podrobněji – pokud nám to dostupné materiály dovolí:

Autor celého projektu Anatolij Junitskij před svojí zkušební kabinkou

Podstata je v tom, že vozidla budou jezdit po dvou kolejnicích, upevněných jako estakáda na pilířích, a jezdit budou buď nad nimi, nebo v závěsu pod nimi, případně lze udělat souběh obou tras – vrchní i spodní – a sloučit je do jedné mostovky na společných sloupech. Rozdíl oproti dosavadním estakádám je v tom, že mostovka je velmi tenká, lehká, podpěrné pilíře mohou mít rozpětí až 300 m! Neuvěřitelné, že?

Logo Sky Way

Společnost SkyWay pracuje na třech základních druzích dopravy:

1. Vysokorychlostní doprava

Vysokorychlostní verze

Vozidla či spíše vlaky o kapacitě až 500 cestujících budou jezdit nad dráhou, a to rychlostí 500 km/h. Nebo mohou vozit náklad až 100 t. Sklon trati může být 10 – 30% (!). Dopravní vzdálenosti až 10 000 km (tedy z Lisabonu až na Kamčatku). Počítá se s přepravou 1 milion lidí a 100 000 t zboží denně.

2. Městská doprava

Ta je navržena jako jak vrchní, tak i visutá, kabiny pro 100 pasažérů by jezdily „pouhých“ 150 km/h, po trati by bylo možno i přepravovat náklady 10 t.
Náklady na městskou trasu, bez vozidel a infrastruktury, jsou odhadovány na 1,5 miliónu $/km, což je 2× nižší než na dopravu podzemního metra, 3 až 5× nižší než na železniční dopravu.

Městské linky nad i pod tělesem dráhy

3. Nákladní doprava

Rychlost je až do 120 km/h, kapacita nákladního vozidla je 20 000 t, objem až 250 miliónů tun ročně. Sklon typické trasy je 10%, avšak maximálně může byť až 30%. Vzdálenost dopravy od bodu A do bodu B opět může být až 10 000 km. Náklady na výstavbu tratí se předpokládají od 1 000 000 $/km. Provozní náklady jsou ekonomicky velmi zajímavé, asi 2× nižší než na železnici.

Nákladní SkyWay

My technici už jsme ale asi netrpěliví dozvědět se, na jakém principu se to má pohybovat, co je tím dopravním médiem: Vzduchový polštář? Magnetická levitace, lineární motor?

Ani vzduchový polštář, ani supravodivý elektromagnet, jen klasická kolečka

Pojezd visuté kabinky

Nene, zklamu vás: Je to klasické kolo. Pojezd je na podobném principu, jaký jsem vám předváděl už v článku Scifi mého dětství (1), tedy závěsná dráha nebo monorail, kde kola s vodorovnou osou nesou váhu vozidla a současně jej pohánějí – tedy vlastně adhezní princip – a kola se svislou osou jedou po boku koleje a vedou vozidlo směrově. Hlavní rozdíl proti těm vizím i reálným projektům už někdy z padesátých – šedesátých let je v konstrukci dráhy: Namísto masivního tubusu jako ve visuté Safège v Châteauneuf sur Loire nebo tlusté betonové kolejnice, jako má ALWEG, jsou tu jen dvě kolejnice, rusky zvané струнный рельс (strunová kolej).

Struna

Jsou patrně z velmi pevného, lehkého materiálu, jejich jádro tvoří struny - ocelová lana, která přenáší sílu na tzv. kotevní pilíře.

Porovnání zatížení pilířů klasické estakády a SW

Tyto kotevní pilíře jsou 5 km od sebe. Mezi nimi je mostovka nesena nesrovnatelně tenčími sloupy než železniční estakáda, jejich rozestup může být až 300 m.

Porovnejme si teď tu novou převratnou strunovou dráhu s klasickou železnicí:

1) Že SW je téměř dvakrát rychlejší než VRT ve světě (a třikrát než konvenční tratě u nás), jsme již řekli, což je jistě dané i tím, že by to byl systém zcela nový, nezatížený starými pomalými vozidly, která překážejí v provozu rychlým expresům. Ale nejen to: SW dokáže tu rychlost vyvinout s nižším měrným výkonem. Kabina pro 24 lidí o rychlosti 500 km/h má výkon motoru 300 kW, což není špatné ve srovnání např. s Pendolinem, které má celkový výkon 4000 kW a uveze 350 cestujících rychlostí maximálně 230 km/h.

2) Sklony na železnici nesmí být větší než 40‰. Na SW ovšem může být sklon až 30%. Je to dáno konstrukcí kola. Není to komolý kužel jako železniční kolo, ale válec, jehož styčná plocha s kolejí je asi 10x větší než na železnici.

Porovnání styčných ploch klasického železničního kola a SW

Jestliže tedy si můžeme dovolit až 7,5× příkřejší sklony, trasa se nám zkrátí a narovná, protože nemusíme stavět oblouky, překonávající výškové rozdíly, nepotřebujeme náspy a zářezy, tunelů mnohem méně, všechny nerovnosti nám stačí vyrovnat štíhlé elegantní pilíře 300 m od sebe.

3) Poloměr oblouku klasické železnice je limitován odstředivou silou. Jak si jistě pamatujeme z fyziky (a hovořili jsme o tom i v článku Hyperloop???), dostředivá síla je přímo úměrná druhé mocnině rychlosti a nepřímo úměrná poloměru oblouku. Tato síla zajišťuje, že vozidlo nevylétne z oblouku, čemuž mírně skosené nákolky napomáhají jen velmi málo. Tak jako silnice jsou na „obranu“ proti příčné síle klopené, jako při jízdě na jednostopém vozidle (motorovém i šlapacím) ji eliminujeme sami náklonem těla směrem ke středu zatáčky, tak i železniční trať má v oblouku převýšení – vnější kolejnice je výš než vnitřní, čímž se také docílí náklonu vozidla. Jenže ten náklon nemůže být zdaleka tak velký jako je klopení silnice, protože v případě zastavení vlaku v oblouku by se nám naopak vlak překlopil směrem dovnitř.

Tajemství pojezdu

Úplně jinak tomu ale je u naší nové dráhy. Ta má boční přídržná kolečka, která by udržela vozidlo teoreticky až do náklonu 90°, poloměr oblouku je tedy limitován jen tím, jakou výslednou sílu při dané rychlosti snesou pasažéři či náklad. Jakou výhodu to má pro trasování SW, snad netřeba vysvětlovat.

4) Velká styčná plocha, o níž jsme hovořili v předminulém bodě, plus další styčná plocha bočního přítlačného kola, zkrátí brzdnou dráhu asi 10×. Tím zvýší bezpečnost a odstraní tu největší bolest klasické železnice – dlouhou brzdnou dráhu.

5) Další velkou bolestí klasické dráhy je úrovňové křížení se silnicemi. Střety vlaku s autem jsou nejčastějšími a také nejtragičtějšími nehodami. Něco takového SW vůbec nebude znát. Křížení se silnicí či se stávající tratí nebude vyžadovat stavbu žádného speciálního nadjezdu, ba ani přes řeku nebude třeba nový most, vždyť rozpětí pilířů je až 300 m.

6) Profil dráhy byl stanoven již v 19. století a nelze ho zvětšit, skříň vozu může být široká maximálně 3 m, v patrových vozech mají vyšší lidé hlavu u stropu. Nyní ale tvoříme nový systém, vedený volným prostorem, neomezují nás ani okolní stavby. Tak proč si u těch dálkových tras neudělat pohodlí a nestanovit profil mnohem širší?

U Minsku už se zkouší

Z toho ze všeho nám plyne, že SW oproti tradiční železnici vyjde mnohem kratší, nemusí složitě obcházet či velkými oblouky překonávat hory, vyrovávat členitost terénu náspy a zářezy, stačí jen postavit pilíře 300 m od sebe. Nakolik se tím sníží cena jednoho kilometru, raději ani vyčíslovat nebudu.

ZIL zkouší, co struny unesou

Porovnejme SW i s nekonvenčními dráhami

Už jsme si ukázali, že princip vedení vozidla pomocí bočního kola je stejný jako u monorailů. Strunová konstrukce je ale nesrovnatelně lehčí. V současnosti se v světových metropolích rozvíjí spíše maglev - Scifi mého dětství (2), většinou pro spojení hlavního nádraží či centra města se vzdáleným letištěm. I ty však vyžadují masivní nosné těleso ze železa a cívek, aby vytvářely magnetické pole, potřebné k nadnášení i pohybu vozidla. Právě proto zřejmě pan Junitskij zvolil kola, ne magnetickou levitaci.

Stanice městské dráhy

A je tu ještě další výhoda, kterou jsme zatím nezdůrazňovali: Monoraily i maglevy většinou spojují jen dva koncové body trati, např. nádraží s letištěm, nevytvářejí složitou síť, neznají nádraží s mnoha kolejemi ani výhybny, natož rozřaďovací spádoviště. Ona ta výhybka u dosavadních nekonvenčních drah je poněkud složitá a těžká. SW je však tvořena dvěma štíhlými pásy podobně jako železnice. V dostupných materiálech, které se mi podařilo vygůglit nebo které mi odkázal kolega Ondrej, jsem sice obrázek výhybky SW nenašel, určitě však to nebude monstrum jako u monorailů a maglevů, což umožní vytvářet složitou dopravní síť i rozvětvená kolejiště nádraží. Čili – třesme se, ó milovníci klasických mašinek – do budoucna struny nahradí železnici i metro a tramvajové koleje.

František Solar: „Bude využívat elektrickou energii, sluneční energii nebo motor
vnitřního spalování“.

A co hyperloop?

Nedávno jsem tento hit sezóny v článku Hyperloop??? podrobil nesmlouvavé kritice, k níž mi většina diskutujících přitakala. Zřetelnou přednost HL oproti SW má jen jednu: 1200 km/h. Zastávám však názor, že štvanici za vyššími a vyššími rychlostmi nelze hnát do nekonečna, že co spěchá, to lze vyřídit po internetu, čím dál víc lidí jistě vbrzku přijde na to, že díky internetu lze duševně pracovat i doma, i porady, konference a obchodní jednání lze vést internetem, za prací manuální včetně té pro šikovné ruce by se nemuselo denně dojíždět stovky kilometrů. Že tedy bude fuk, mám-li z Prahy ve Vídni být za čtvrt hodiny nebo za 40 minut. Vždyť oproti té stísněné hyperloopové kapsli můžu ve voze SW vynahradit pasažérům delší jízdní dobu pohodlím, obsluhou, občerstvením, sledováním televize či videa...

Díky SW budou města trojrozměrná

Všechny ostatní potíže, jež jsme vyjmenovali u HL – obtížné trasování vzhledem k nutnosti velkých poloměrů oblouků nebo alternativa velmi drahého podzemního vedení, tepelná roztažnost, tektonické ohrožení, dekomprese, obtížná evakuace i klaustrofobie cestujících či jen nechuť cestovat v rouře – to všechno nám na té strunové dráze odpadá. Proto se netajím tím, že zatímco k Hyperloopu jsem skeptický a podezírám jeho autory z podvodu století, systém jízdy na strunách získal moje nadšení.

Závěrem mi dovolte ještě se trochu zamyslet, jak se tomu bude říkat česky. SkyWay, by se, pravda, do češtiny mohlo docela dobře začlenit jako kdysi tramvaj. Jenže tehdy nebylo těch neustále nových a nových anglicismů tolik, takže se to lidem nepletlo. A tohle by někdo mohl snadno zaměnit za Ski Way a myslet si, že jde o sjezdovku či trať běžkařů. A tak si teď zahraji na spěšnoveda Sýkoru z F. L. Věka: Líbilo by se mi, kdybychom český (přimlouvám se, i slovenský) název odvodili od těch strun: strunkolejka, zkráceně strunkovka.

Vize jak z reklamy cestovních kanceláří