Скоростные поезда будут сами очищать себе путь при помощи мощных лазеров

IT новости на Учитель программирования Ру
Осень – это прекрасное и красивейшее время года, теплые деньки бабьего лета, меняющие свой цвет леса и посадки, устилающий землю покров из опавших листьев самых ярких цветов. Тем не менее, именно в это время года наступают “черные дни” для железнодорожников и главной проблемой для них являются все те же опавшие листья, попавшие и прилипшие к верхним частям рельсов железнодорожных путей. Колеса проходящих железнодорожных составов размазывают эти листья в очень тонкую пленку, покрывающую поверхность рельсов как чрезвычайно скользкое тефлоновое покрытие. Это приводит к снижению сцепления колес с рельсами, что, в свою очередь, является причиной значительного увеличения расстояния тормозного пути, повышенного расхода топлива или энергии на разгон, и служит источником помех для работы систем определения местоположения и предотвращения столкновений поездов.

Все вышесказанное является не просто словами, серьезность этой проблемы подтверждается тем, что в 2013 году только в Великобритании листья стали причиной задержек железнодорожного сообщения на общую сумму в 4.5 миллиона человеко-часов, т.е. из-за этого около 4.5 миллиона человек сошли с поезда на час позже заявленного в расписании времени. Естественно, что существует несколько вариантов борьбы с проблемой опавших листьев на железнодорожных путях. И Управление железных дорог Голландии в прошлом месяце начало испытания еще одного варианта, который заключается в использовании мощного лазера, буквально сжигающего листья, попавшие на поверхность рельсов. Кроме этого, лазеры, установленные практически на уровне колес локомотива, сушат рельсы от влаги, что препятствует налипанию новых листьев и увеличивает сцепление колес состава с путями. Это позволяет поездам ускоряться и замедляться быстрее, что приводит к некоторой экономии энергии или дизельного топлива.

Идея использования лазеров для очистки железнодорожных путей была предложена еще в 1999 году британской компанией LaserThor, которая разработала мощный импульсный лазер, работающий с частотой 25 тысяч импульсов в секунду, с температурой луча в 5 тысяч градусов. “Наш лазер замечательно работал в лаборатории и на испытательном стенде” – рассказывает Малкольм Хиггинс (Malcolm Higgins), основатель компании LaserThor, – “Но когда он был установлен на настоящий локомотив, колебания локомотива во время движения сделали невозможной постоянную фокусировку луча лазера на поверхности рельсов”. Это привело к тому, что железнодорожники выбрали другой способ очистки железнодорожных путей от листьев, основанный на использовании струй воды под высоким давлением.

Однако, компания LaserThor не оставила работу над своим “железнодорожным” лазером и спустя некоторое время им удалось решить проблему фокусировки его луча. Более того, эта система для экономии энергии и ресурса отключает лазер, когда сильные колебания не позволяют ей удержать пути в фокусе луча.

Получив второй шанс, лазерным системам очистки путей все равно придется конкурировать с другими способами, со струями воды высокого давления или с системами, посыпающими рельсы перед локомотивом песком или специальным абразивным составом. Такие системы требуют постоянного пополнения расходными материалами, песком или водой, кроме этого, на создание высокого давления воды требуется немалое количество энергии, а струи воды хоть и не разрушают сами рельсы, но они наносят ущерб шпалам и насыпи железнодорожного полотна.

Согласно имеющейся информации, “железнодорожный” лазер излучает свет с длиной волны 1064 нанометра. Такой свет достаточно хорошо поглощается листьями и другими органическими веществами, к примеру, железнодорожной смазкой. А металл, из которого изготавливаются рельсы, практически не поглощает свет такой длины, отражая его в пространство, словно зеркало. Таким образом, у лазеров имеется огромное преимущество, они не наносят абсолютно никакого ущерба железнодорожным путям и для их работы требуется только электрическая энергия.

Источник


Поделиться ссылочкой: