Военные технологии на службе железных дорог

Валентин Гапанович,
старший вице-президент
по инновационному развитию – главный инженер ОАО «РЖД»

Принципы формирования рынка вооружений и свободного товарного рынка наукоемкой продукции существенно отличаются. Рынок вооружений формируется государством в зависимости от необходимости обеспечения национальной безопасности и наличия бюджетных средств. Товарный рынок продукции машиностроения регулируется соотношением спроса и предложения, развивается в условиях жесткой конкурентной борьбы, и здесь эффективно реализуются двойные технологии, которые нашли свое применение на железнодорожном транспорте.

Первый российский газотурбовоз

Рост цен на энергоносители, истощение мировых запасов жидкого топлива заставляют ОАО «РЖД» искать альтернативные источники энергии, поэтому становится актуальным использование на локомотивах газотурбинных двигателей.

Совместно с предприятиями ОПК – ОАО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова» и ОАО «Уралкриомаш» был разработан первый российский газотурбовоз ГТ1h с авиационной турбиной, работающей на сжиженном природном газе (СПГ). Главное преимущество использования СПГ – значительно меньший занимаемый объем по сравнению со сжатым газом, меньшая степень опасности, более высокая теплотворная способность.

Основные комплектующие газотурбовоза – отечественные, но тем не менее приходится использовать криогенный плунжерный насос зарубежного производства, так как в настоящее время промышленность не выпускает насосы данного типа в транспортном железнодорожном исполнении.

В 2013 году начат выпуск установочной серии и эксплуатация газотурбовозов на Свердловской железной дороге.

При проведении подконтрольной эксплуатации газотурбовоза ГТ1h общий пробег составил 20 тыс. километров, объем работы – 75 млн тонно-километров. При этом по сравнению с тепловозами удельные расходы на перевозку грузов снижены на 30 %, получена экономия текущих расходов на топливо до 56 %.

Расчетная стоимость жизненного цикла газотурбовоза на 20 % ниже стоимости жизненного цикла тепловозов сопоставимой мощности.

Технические решения, реализованные на ГТ1h, защищены
20 патентами, в том числе 4 международными.

Кроме того, ОАО «РЖД» создан маневровый газотепловоз с газопоршневым двигателем мощностью 1000 кВт производства Балаковского завода имени Маминых. На газотепловозе установлен быстросъемный танк-контейнер, вмещающий 5 тонн СПГ.

Системы двойного назначения

ОАО «РЖД» активно использует системы на базе ГЛОНАСС/GPS, изначально позиционирующиеся как системы двойного назначения.

Совместно с 32 НИИ МО РФ разработаны типовые технические требования, регламентирующие использование аппаратуры ГЛОНАСС/GPS. В соответствии с решаемыми задачами используется различная спутниковая навигационная аппаратура.

Самая распространенная – аппаратура контроля местоположения подвижного состава, которая используется для контроля графика движения поездов, определения местоположения опасных и ценных грузов.

Кроме того, применяется технология дистанционного зондирования Земли из космоса (ДЗЗ). Данные ДЗЗ служат источником оперативной, достоверной информации, позволяющей оценивать состояние объектов инфраструктуры, ситуацию в полосе отвода и охранных зонах, выявлять причины возникновения дефектов железнодорожного пути и искусственных сооружений.

Ориентация только на зарубежную элементную базу не позволяет защититься от возможных «закладок», прогнозировать поведение системы в критических ситуациях.

Поэтому мы видим необходимость совместного с ОПК внедрения новых технологий проектирования, перспективной элементной базы; разработку перечня электронных компонентов, разрешенных к применению; экспертизы схем и режимов применения электронных компонентов; введения пооперационного технологического контроля; автоматизации приемо-сдаточных испытаний; доведения оснащения испытательной базы до требований стандартов «Мороз»; сертификацию элементной базы.

Нами доработаны международные стандарты RAMS, введены стандарты оценки рисков – ГОСТ Р 54504, ГОСТ Р 54505.

В отличие от стандартов RAMS впервые введены понятия «долговечность», «живучесть», «экономика» на всех стадиях жизненного цикла, что повышает эффективность их использования.

Перспективы новых технологий

Проблема создания газотурбовозов должна иметь статус государственной задачи. Необходимо предусмотреть создание для железнодорожного транспорта специальных высокоэкономичных газотурбинных двигателей, работающих на СПГ.

На наш взгляд, для успешного решения этой проблемы предприятиям оборонно-промышленного комплекса необходимо:

– провести доработку конструкции газотурбинной силовой установки за счет применения специальных материалов для обеспечения требуемых показателей надежности и срока службы при снижении стоимости изделия;

– повысить топливную экономичность газотурбинной установки во всех режимах работы;

– организовать серийное производство газотурбинных силовых установок и газопоршневых двигателей для локомотивов;

– обеспечить полное сервисное обслуживание изделий.

Из выступления на заседании «Меркурий-клуба»