НИР - Научно исследовательские работы

На испытательном стенде в г. Озеры Московской обл., был проведен большой объём научно исследовательских работ (НИР). Они начались ещё до строительства самой путевой структуры в 2000 году и были закончены в конце 2009 г. после демонтажа конструкции стенда.

Руководителем НИР как по путевой структуре, так и подвижному составу являлся КТН Дубатовка И. П.

Дизайн рабочих модулей, которые в последующем планировалось применять на полигоне в г. Озеры разработал Главный дизайнер проекта Жаркевич В. С. (IDSA) 

Аэродинамические исследования и продувка дизайна (внешней формы) подвижного состава, проводились группой специалистов под руководством ДТН Волкова Л. Д. в ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова в г. Санкт-Петербурге в 2001 г.

Испытания путевой структуры и окончательный выбор технологии возведения полигона были отработаны,  начиная с 2000 г, на базе Белорусского национального технического университета (БГПА). В результате чего путевая структура UPRAIL выгодно отличается значительно большей жесткостью.

Опытный участок грузовой транспортной системы UPRAIL

Опытный участок грузовой транспортной системы UPRAIL был построен в 2001 г. в городе Озёры Московской области. Проект полигона и технологию его возведения разработал кандидат технических наук Игорь Дубатовка.

Строительство и испытания опытного участка UPRAIL позволили отработать технологию строительства путевой структуры «второго уровня» с использованием натянутых высокими усилиями канатов (вантов) с жесткостью не ниже мостов (путепроводов), проверить основные технические решения и безопасность UPRAIL. Испытания показали также, что для повышения износостойкости труб, используемых в качестве рельс, целесообразно их снабдить головкой изготовленной из рельсовых сталей.

На полигоне были проведены следующие испытательные работы и исследования:

• изготовление преднапряженного рельса в различных вариантах (витые канаты диаметром 27 мм из проволоки диаметром 3 мм и диаметром 15,2 мм из проволоки диаметром 5 мм);
• анкеровка преднапряженных канатов;
• релаксация предварительно напряженных кнатов;
• свайные, буро-инъекционные и плитные фундаменты промежуточных и анкерных опор;
• опробование специального высокопрочного бетона для заполнения трубы-рельса;
• испытание 2-х ребордного стального колеса, задемпфированного резиновой прослойкой между ободом и ступицей;
• испытание сцепления колеса с рельсом (минимальный коэффициент трения в паре «колесо – рельс» во время дождя и оледенения 0,15—0,2);
• прохождение на подъём в зимнее время при толщине, искусственно намороженного льда до 50 мм, максимально гружённого ЗИЛ-131;
• правильность статических и динамических расчётов прочности, жёсткости, устойчивости и долговечности, опор, путевой структуры и струн под воздействием нагрузок от подвижного состава, сезонного изменения температур, ветра, оледенения и др.

Относительная жесткость пролётного строения длиной 48 м была близка к значению 1/1500(для сравнения: значения относительной жесткости мостов и путепроводов обычно находятся в пределах 1/500 – 1/1000). Расчеты показали, что на такой путевой структуре (пролет длиной 48 м с жесткостью 1/1500) подвижной состав мог бы развивать скорость движения до 180 км/ч без ущерба для плавности хода, если бы позволяли длина дороги и мощность силовой установки.

Строительство и испытания опытного участка UPRAIL позволили отработать технологию строительства путевой структуры «второго уровня» с использованием натянутых высокими усилиями канатов (вантов) с жесткостью не ниже мостов (путепроводов), проверить основные технические решения и безопасность UPRAIL. Испытания показали также, что для повышения износостойкости труб, используемых в качестве рельс, целесообразно их снабдить головкой изготовленной из рельсовых сталей.

До 2009 года на опытном участке UPRAIL был поставлен ещё один – важный эксперимент. Вся металлоконструкция рельсопутевой структуры проверялась на износостойкость и выживание в условиях средней полосы России. Этому способствовали:

• 106°С годовой перепад температур «зима - лето» в этом природно-климатическом поясе,
• такие природные явления как «ледяной дождь», неожиданные похолодания и оттепели с изменением температурного режима на 30°С в течении нескольких часов и пр.
• устойчивость на техническое разрушение – в течение 9 лет путевая структура подвергалась насильственному разрушению и воздействию различных механических повреждений.

В комплексе, данный эксперимент показал универсальную живучесть и работоспособность рельсо-путевой структуры опытного участка UPRAIL в долгосрочной перспективе. Выполнив и отработав на опытном участке весь объём запланированных испытаний (а их было проведено более 2 тыс), и с предстоящей передислокацией бизнеса в Австралию, осенью 2009 разработчиками UPRAIL года было принято решение о демонтаже полигона в г. Озёры. Тем самым была отработана ещё одна технология – технология демонтажа преднапряжённой конструкции.

Все проведённые исследования и их результаты, накопленный уникальный опыт и полученные данные в ходе экспериментов на опытном участке грузового UPRAIL в г. Озёры легли в основу проектирования и разработки систем UPRAIL нового поколения.