Революция на дороге. или Изобретатель колеса

Валерий ШИЛЕР, доцент Омского государственного университета путей сообщения, изобрел… колесо. Не простое – «гибкое», которое увеличивает скорость передвижения составов, срок эксплуатации колес и железнодорожного полотна, снижает затраты энергии. Железнодорожное колесо, придуманное отцом и сыном Черепановыми еще в ХIХ веке, 170 лет никому не приходило в голову менять. А благодаря омскому ученому на железной дороге может начаться настоящая техническая революция.

Первый в мире персональный компьютер был изобретен не американской фирмой «Эппл компьютерз» и не в 1975 году, а в СССР в 1968 году научным сотрудником ого института железнодорожного транспорта и по совместительству изобретателем Арсением Гороховым. Он до сих пор читает в ОмГУПСе лекции, оставаясь его внештатным сотрудником.

Чудо-прослойка

Идея проста, как все гениальное. Валерий Шилер добавил колесу прорезиненную прослойку, сделал детали независимыми друг от друга, отчего ход стал мягким, сцепные качества лучше, а сопротивление материалов при движении по рельсам уменьшилось в два раза. Валерий Викторович изменил сам принцип строения колеса Черепановых. В их колесе все составные части соединены намертво, его при всем желании невозможно разобрать на составные части. У Шилера же главные элементы колеса – диски – изготовлены и собраны так, что вращаются по ходу поезда свободно и независимо друг от друга. Прослойка из особой резины дает колесу дополнительную свободу, маневренность, амортизационность – очень важные качества на сложных участках пути. Правда, пока колесо «работает» на макете железной дороги. А если «обуть» российские электропаровозы и вагоны в новые колеса, то скорость движения поездов увеличится как минимум вдвое. Например, на дорогу из Омска до Москвы потребуются всего сутки. Колеса Шилера обещают значительное повышение не только скорости движения, но и мощности, что особенно важно для грузовых поездов. Если один локомотив будет тянуть сразу два состава, можно добиться серьезной экономии средств. Кроме того, «гибкое» колесо благодаря резиновой прослойке между стальными пластинами значительно уменьшает нагрузку, а значит, и давление на рельсы. Между прочим, строительство одного километра подвижного пути сегодня стоит не менее 20 миллионов рублей.

Подобий этому изобретению нет в мире. Впрочем, простоты этой старший научный сотрудник Омского университета путей сообщения (ОмГУПСа), кандидат технических наук Валерий Шилер вместе со своими соавторами – студентами и аспирантами – добивался долго. Хотя сын начальника локомотивного депо «Белово» Кемеровской области вовсе не собирался посвящать свою жизнь усовершенствованию колеса. Более того – и поступать-то хотел на факультет автоматики и телемеханики транспортного института, а вовсе не на «Электровозы». Но разговорился в коридоре с Михаилом Прокопьевичем Пахомовым, в то время заведующим кафедрой взаимодействия подвижного состава и пути, заслуженным деятелем науки Российской Федерации, создателем институтской школы динамики. И с тех пор Валерий Шилер учился и работал под кураторством Михаила Пахомова.

– Мы все время работали над задачами, которые выдвигала железная дорога. Я лично участвовал в 25 испытаниях различных научных идей и изобретений, родившихся в школе динамики Пахомова, – рассказывает Валерий Викторович. – Еще в 70-е годы прошлого века мы пытались найти способ, как увеличить скорость движения поездов по железной дороге. На каком-то этапе научных исследований я буквально заразился идеей усовершенствовать колесо Черепановых, тем самым сделать рывок в скорости движения поездов, в повышении их мощности и надежности. Начал с устранения стыков между рельсами и постепенно пришел к «гибкому» колесу.

Когда первый раз Валерий Викторович вместе с аспирантами и студентами запустил по экспериментальной железной дороге макет тележки на колесах новой конструкции, то никакого улучшения в движении не получилось. Но Шилер сдаваться не хотел:

– В который раз наблюдая за сцеплением колеса с рельсами, вдруг вижу, что одно колесо слегка зависает при движении. Откуда же в этой ситуации взяться снижению сопротивления движению?! Уменьшили жесткость подвешивания колес и получили нужный результат!

Когда убедились в двукратном снижении сопротивления движению макетной тележки на «гибких» колесах, сами удивились – на такой эффект они и не рассчитывали.

Изгибы пути

Увы, оказалось, что изобрести – это полдела, а вот продвигать … В 80-е годы провели всесторонние испытания «гибкого» колеса, в том числе в условиях вечной мерзлоты. По их результатам в 1985 году получили патент на изобретение. Отправили все материалы в ЦК КПСС, оттуда оперативно отозвались и пообещали содействовать внедрению в железнодорожную отрасль «гибкого» колеса. Перестройка спутала все планы. Пока в стране делили собственность, изобретения и новая техника были никому не нужны. После 1998 года, когда начала возрождаться промышленность, Валерий Шилер попытался возобновить продвижение своего изобретения. В 2003-м удалось изготовить макеты для демонстрации преимуществ «гибкого» колеса, а спустя два года об этом изобретении появилась большая статья в железнодорожной газете «Гудок». После этой статьи ученого пригласил вице-президент ОАО «РЖД» Валентин Гапонович и пообещал способствовать продвижению «гибкого» колеса, но на этом все и закончилось. Трижды Шилер дозванивался в Кремль, но не был услышан, а на его обращение в Министерство транспорта РФ пришел ответ, что пока внедрить «гибкое» колесо не представляется возможным.

И неизвестно, «сдвинулось» бы когда-нибудь колесо с мертвой точки, если бы не японцы. В традиционной технической выставке «ВТТВ-Омск-2009», как всегда, принимало участие немало зарубежных гостей, среди них – Есика Кишида, президент фирмы, выполняющей посреднические услуги между авторами ноу-хау и будущими исполнителями заложенных в них идей. Японец, едва увидев рисунок макета «гибкого» колеса Валерия Шилера, сразу попросил своих помощников организовать встречу с изобретателем из ОмГУПСа. Не один час он потратил на знакомство с Валерием Шилером, макетом его колеса и в целом с университетом путей сообщения. Завершился визит Есики Кишиды в ОмГУПС приглашением Валерия Шилера в Японию для оформления патента на «гибкое» колесо в соответствии с правилами этой страны. При этом гость из Японии не скрывал восхищения идеей Шилера. Но…

– Все дело в том, что наибольший эффект «гибкое» колесо способно принести в нашей стране, где на железную дорогу приходится 60 процентов грузовых и 40 процентов пассажирских перевозок, – говорит Валерий Викторович. – При наших масштабах до четверти национального ВВП находится в пути в железнодорожных вагонах. С тех пор как российскую колею уменьшили с 1524 до 1520 миллиметров, износ колесных пар увеличился в 10 раз. На отечественном железнодорожном подвижном составе теперь приходится менять колесные пары в три раза чаще. У нас до сих пор действует ограничение скорости для грузового состава в 80 километров в час, а скорость доставки грузов составляет 13 километров в час. А за счет внедрения «гибкого» колеса благодаря снижению уровня горизонтальной динамики тележки и уменьшению сопротивляемости движению скорость подвижного состава возросла бы в полтора раза.

«Гибкое» колесо лишь часть разработок ученых ОмГУПСа, легших в основу масштабного проекта «Гибкая высокоскоростная транспортная система». Разработаны принципиально новые технические решения по созданию железнодорожной тележки, кузова и других элементов подвижного состава. Комплексное внедрение этих изобретений позволит повысить среднюю скорость движения на российских железных дорогах до 200- 250 километров в час при тех же затратах на электроэнергию. В результате резко возрастет скорость доставки грузов, а потребность в вагонах снизится с нынешней в 1 миллион до 300 тысяч. При повышении на порядок провозной способности отпадет необходимость в строительстве дополнительных путей, к тому же в два раза сократится износ существующих путей и подвижного состава.

– Хочется верить, что у этого проекта будет более счастливая судьба, чем у моего «гибкого» колеса, – надеется изобретатель. – Если не внедрить инновации на железной дороге сейчас, то железнодорожный транспорт очень скоро будет не способен обеспечивать потребности в растущем объеме перевозок при запланированном на федеральном уровне двукратном увеличении промышленного производства каждые десять лет. Кроме «гибкого» колеса, у меня есть и другие изобретения, сулящие огромную выгоду. Получен патент на путеизмеритель, который измеряет 8 параметров и не имеет аналогов в мире, но им тоже почему-то не интересуются отечественные железнодорожники. Я не спешу патентовать другие свои разработки, потому что патент не защитит от пиратства. По существующей патентной методике только «гибкое» колесо стоит 120 миллионов рублей, я на такие деньги не претендую. Просто очень хочется, чтобы мои изобретения, которые опережают западные аналоги на 10-15 лет, приносили пользу России.

Сейчас в планах Шилера проведение настоящих испытаний «гибких» колес, а не макетных. Для этого надо «обуть» в них хотя бы один локомотив и несколько вагонов. На такой эксперимент требуется уже больше миллиона рублей. Их у Шилера и его помощников – аспирантов и студентов, конечно, нет. Остается надеяться на то, что проект Шилера, который сейчас проходит экспертизу в Департаменте железнодорожного транспорта, по ее окончании получит необходимую финансовую поддержку.

Наталья ЯКОВЛЕВА

Кстати…

Первый в мире персональный компьютер был изобретен не американской фирмой «Эппл компьютерз» и не в 1975 году, а в СССР в 1968 году научным сотрудником Омского института железнодорожного транспорта и по совместительству изобретателем Арсением Гороховым. Он до сих пор читает в ОмГУПСе лекции, оставаясь его внештатным сотрудником.

В авторском свидетельстве №383005, которое Арсений Горохов получил в Российском патентном бюро, подробно описан «программирующий прибор» (так его назвал сам изобретатель). На промышленный образец денег не дали. Изобретателя попросили немного подождать. Он и ждал, пока в США не наладили производство персональных компьютеров.