Денис Ломотько: Немає підтверджених розрахунків, де система автоматичної зміни ширини колії вигравала б у звичайного вантажного вагона

Сьогодні Укрзалізниця знову повертається до ідеї автоматичної зміни ширини колії. Проте історичний досвід України в цьому питанні неоднозначний: польська система SUW-2000, яка працювала на переході Мостиська — Медика для пасажирських перевезень, після серії випробувань була остаточно зупинена у 2016 році.

Доктор технічних наук, професор Денис Вікторович Ломотько займався науковим техніко-економічним обґрунтуванням та розробкою рекомендацій щодо ефективності впровадження польської системи SUW-2000. Досліджував логістичні технології та особливості автоматизації зміни ширини колісних пар для прискорення перетину кордону. Його роботи присвячені інтеграції української залізниці до європейської мережі через систему SUW-2000, яка дозволяє переходити з колії 1520 мм на 1435 мм без заміни візків.

Чому амбітний проект тоді став на паузу? Чи справді технічні проблеми — від зносу коліс до зимового обледеніння — є фатальними для таких систем? І головне: чи є сенс впроваджувати «космічні» за вартістю розсувні візки зараз в Україні для вантажних перевезень залізницею? Про це ми поговорили з Денисом Ломотьком.

Україна мала досвід роботи з SUW-2000 на переході Мостиська — Медика. Розкажіть, будь ласка,  детальніше за ті часи та досвід експлуатації системи залізничниками.

Система SUW-2000 використовувалася для пасажирських перевезень і дозволяла поїздам переходити з української колії (1520 мм) на європейську (1435 мм) без заміни візків. Науковим обґрунтуванням та розробкою рекомендацій щодо її впровадження я займався в УкрДУЗТ, досліджуючи автоматизацію технології для прискорення перетину кордону. Ключовими факторами згортання проекту в 2016 році стали:

• швидке зношення коліс через різницю в профілях рейок України та Європи;
• вразливість механізмів розсування до обледеніння;
• висока вартість розсувних візків (на наш погляд, більш ніж 90 % усіх витрат системи припадає саме на рухомий склад, це підтверджується дослідженнями польського вченого Мацея Шкоди).

Крім того, не було вирішено питання необхідності сертифікації та відповідності жорстким вимогам транзитних країн.

Наприкінці 90-х та на початку 2000-х фінська залізниця активно тестувала пасажирські вагони Talgo з розсувними колісними парами для сполучення Гельсінкі — Стокгольм. Результат: проект не став масовим саме через технічні труднощі взимку. Водночас є позитивний приклад Казахстану – країна вже понад 10 років експлуатує іспанські системи Talgo. У них теж морози до -40°C і величезні відстані. Але чому при всьому цьому казахи возять лише пасажирів, а не зерно чи вугілля вагонами з такими системами у Китай?

Досвід Фінляндії з вагонами Talgo показав, що сніг та лід забивають механізми переведення, а конденсат блокує пристрої. В Україні, де морози цієї зими сягають -25°C, ці ризики залишаються актуальними. Казахстан темир жоли успішно експлуатує Talgo при -40°C, но для пасажирських перевезень. Для важких вантажів (вугілля, зерно тощо) ця технологія там не використовується через високу вартість та технічну складність. Система автоматичної зміни ширини колії буде ефективна при маршрутних вантажних перевезеннях на відносно невеликі відстані (з малим оборотом, щоб система працювала частіше). Відповідно, оборот вагона треба скорочувати на 10-15% у порівнянні з існуючим для компенсації зменшення маси вантажу у вагоні європейського габариту рухомого складу.

В дослідженні вартості життєвого циклу (Life Cycle Cost – ред.), яке проводив польський вчений Мацей Шкода, зазначено, що 95,3% витрат у системі SUW-2000 припадає на рухомий склад (через високу вартість самих візків), і лише 4,7% — на наземну інфраструктуру (стенд зміни колії). Якщо говорити про використання такої системи зараз в Україні саме для перевезення вантажів – яким має бути Life Cycle Cost? Чи взагалі це доцільно?

Для вантажних вагонів додавання розсувних візків створює ефект зменшення вантажопідйомності: вагон європейського габариту везе приблизно на 10 тонн менше через обмеження навантаження на вісь та інших технічних особливостей, як от менший об’єм кузова (Європейський габарит рухомого складу обмежує ширину вагона до 3150 мм проти 3400…3750 мм українського). Можливий вихід – зменшення обороту вагона (вже казав про це вище). Існує величезна капітальна вартість візків. Реальним економічним рішенням є можливість запропонувати перевезення товарів з високою доданою вартістю або дороговартісних (паливно-мастильні матеріали, зернові вантажі, швидкопсувні, гуманітарні тощо), де швидкість доставки важливіша за масу. Наразі немає підтверджених розрахунків, де система автоматичної зміни ширини колії вигравала б у звичайного вантажного вагона при перевезенні сировини (кукурудза, руда).

Швидке зношення коліс через різницю в профілях рейок України та Європи було одним з факторів, що зробив використання системи SUW-2000 в Україні недоцільним. Але в офіційних матеріалах Дніпровського національного університету залізничного транспорту за 2019 рік вказано, що проектно-конструкторським технологічним бюро не просто розроблено, а й запатентовано власну систему розсувних пар, яка мала розв’язувати проблему зносу коліс. Чому ми зараз чуємо про іноземні системи, а не про впровадження запатентованої української розробки? Що сталося з патентами ДНУЗТ на ці системи?

Так, є такий український патент. Наскільки відомо, то ДНУЗТ (зараз УДУНТ) розробив власну систему розсувних пар, яка мала розв’язати проблему зносу коліс. Причиною використання іноземних систем замість вітчизняних може бути відсутність виробника, здатного реалізувати розробку “в металі” дешевше за конкурентів, або проблем комерційного використання патентів. За умови подолання цих бар’єрів ця вітчизняна технологія й сьогодні буде життєздатна.

Чому на Вашу думку Укрзалізниця саме зараз повернулася взагалі до ідеї впровадження системи автоматичної зміни ширини колії ?

На мою думку – великі черги на міждержавних переходах, в нас з’явилась стратегічна необхідність інтеграції української залізниці до європейської мережі TEN-T та пошук способів прискорення логістики. Наприклад, для експорту агропродукції до країн ЄС.

Раніше RAIL.insider повідомляв, що оператор інфраструктури Іспанії ADIF ініціював проект зі встановлення пристрою зміни колії для вантажних перевезень на станції Ірун. Саме з ADIF Укрзалізниця планує розпочати проект автоматичної системи зміни ширини колії для 1520 мм /1435 мм /1668 мм. З якими труднощами можемо зіткнутися, окрім тих, що були із SUW-2000?

Теоретично маршрут “Україна — Польща — Іспанія” (1520 мм — 1435 мм — 1668 мм) привабливий, але трипозиційний візок набагато складніший, важчий і дорожчий за стандартний, вартість його «перевезення» через усю Європу набагато вище за звичайний візок. Крім того, Це потребує синхронних інвестицій в інфраструктуру стендів у всіх трьох країнах та пошуку вигідних контрактів на постачання.

За інформацією УЗ, цей проект планується реалізувати у два етапи. Перший — до 2–2,5 років — передбачає створення лише двох дослідних вагонів, будівництво станції зміни ширини колії та підготовку до сертифікації. Другий етап передбачає формування поїзда з 30–35 вагонів європейського габариту та тестування вже на реальних вантажних перевезеннях. З Вашого досвіду — чи достатній такий масштаб, щоб зробити висновки про економічну доцільність технології, а не лише про її працездатність?

Такий масштаб дозволить перевірити працездатність системи, але для остаточних висновків щодо економічної доцільності знадобляться дані про реальний термін окупності та витрати на обслуговування (Life Cycle Cost). Порівняння витрат на обслуговування польської системи SUW-2000 та сучасних іспанських аналогів (наприклад, Talgo RD чи CAF BRAVA) базується на аналізі вартості життєвого циклу (LCC), де основна вартість припадає на рухомий склад, а не на інфраструктуру.

Порівняльна характеристика витрат та експлуатації

Таким чином, система SUW-2000 була особливо схильна до втомного зносу та корозійного зносу у вузлах з’єднання колеса з віссю. Сучасні іспанські системи використовують складніші системи фіксації, які надійніше захищені від пилу та вологи. Для SUW-2000 довжина стенда зміни колії складає близько 27 метрів. Сучасні,від іспанської компанії ADIF, на які звертає увагу Укрзалізниця, є технічно досконалішими та дозволяють працювати з трьома стандартами колії (1520/1435/1668 мм), що раніше було неможливо. За нашими даними, Укрзалізниця планує двоетапне тестування (спочатку лише 2 вагони), щоб підтвердити економічну життєздатність технології в сучасних реаліях. Дослідження показали, що використання SUW-2000 дозволяє економити до 25% парку рухомого складу на довгих дистанціях (понад 1100 км) завдяки прискоренню обороту вагона, але це нівелюється високою ціною обслуговування розсувних колісних пар. Для сучасних вантажних перевезень маємо: високу вартість візків та меншу вантажопідйомність європейського габариту вагона, що у короткотерміновому горизонті часу робить експлуатацію вигідною лише для товарів з високою доданою вартістю.

Підписуйтесь на RAIL.insider у Viber і Telegram — тут найактуальніші новини, відео та події залізничної галузі.