Белорусские инженеры создали для транспортно-инфраструктурного комплекса uST рельсовый беспилотник — юнибус U4-220, состоящий из нескольких секций и способный перевозить 48 пассажиров.
Юнибус U4-220 в Марьиной Горке (Беларусь) / © Unitsky String Technologies Inc.
Разработка во многом уникальна и защищена соответствующим патентом.
Юнибус состоит из двух транспортных модулей, которые соединяются между собой специальным тягово-сцепным устройством. При необходимости U4-220 может функционировать только с одним модулем.
Электрический двигатель этого юнибуса и накопитель энергии находятся в тяговом модуле. Накопитель, который используется в U4-220, — собственная разработка компании. Он построен на основе литий-ионных ячеек, благодаря чему обеспечивается высокая автономность движения — до 200 километров при полной загрузке. Накопитель установлен на телескопических направляющих, позволяющих получить быстрый доступ к нему.
Основу тягового модуля составляет тяговая тележка, образующая несущую систему юнибуса с приводом. Она состоит из колесных движителей, соединенных с рамой, на которой установлены элементы систем — пневматической, гидравлической, охлаждения, тормозной, подрессоривания, тягового электропривода, электропитания и других.
Пассажирский модуль юнибуса каркасный цельносварной, вагонного типа, несущий, двухдверный, алюминиевый, с сэндвич-панелями, с термо- и шумоизоляцией. Окна выполнены из поликарбонатных пакетов, внутренняя обшивка — из композитных материалов. Листы поликарбоната вклеены непосредственно в каркас кузова для дополнительной жесткости. Все материалы негорючие, что добавляет баллов в копилку безопасности юнибуса.
Номинальная мощность силовой установки U4-220 — 300 кВт. Она позволяет юнибусу разгоняться до 150 км/ч. Высокая скорость хода и плавность на уровне автомобиля бизнес-класса — далеко не все достоинства этой машины.
Важный пункт в технических характеристиках юнибуса — расход энергии. Здесь он составляет 32,5 кВт∙ч/100 км. Для сравнения: Tesla Model X и Model Y тратят на 100 километров около 23–25 кВт∙ч. Но в Tesla помещается 4–5 человек, а в U4-220 – все 48.
Конструкция подвески U4-220 призвана обеспечить пассажирам максимальный комфорт. Первоначальная подвеска транспортного модуля состояла из упругого резинового элемента, расположенного между рамой тягового и каркасом пассажирского модуля. Для передачи продольных и поперечных усилий были установлены реактивные штанги.
Дальнейшие испытания показали, что такое решение не обеспечивает достаточную вибро- и шумоизоляцию пассажирского модуля.
Полученные результаты легли в основу технического задания на модернизацию подвески. В итоге юнибус приобрел новую двухступенчатую пневматическую систему из комбинации пневморессор рукавного и баллонного типов.
Рукавный пневмоэлемент имеет большой ход, благодаря чему обеспечивает комфортный проезд зон изменения деформативности пути, создающих низкочастотные возмущения с широкой амплитудой.
Пневмоэлемент баллонного типа поглощает низкоамплитудные высокочастотные колебания, которые создают микронеровности пути.
Данные элементы распределяются по подвеске следующим образом: на первой ступени на каждое колесо установлены восемь рукавных пневмоэлементов с гидравлическим амортизатором. Отрегулировать схождение колес помогает специальный рычаг, прикрепленный к раме через шкворневой узел.
На второй ступени подрессоривания установлены продольные и поперечные реактивные штанги, а также четыре баллонных пневмоэлемента.
После выхода на испытания обновленной машины инженеры снова проверили уровень шума. Измерение проводилось на скорости движения 50 ± 2 км/ч. Оборудование, работающее во время движения, при испытаниях было включено. На расстоянии 50 метров от измерительного участка не было зданий, сооружений и других объектов, отражающих звуковые волны.
Как итог, уровень внешнего шума юнибуса понизился до 75,5 дБА, а внутреннего — до 76–78 дБА. Для сравнения: внешний шум метрополитена при движении поезда в тоннеле составляет от 90 до 100 дБА, внутренний — 95 дБА. То есть внутри U4-220 в 10 раз тише, чем в метро (зависимость при этом определяется нелинейным образом).
Несколько лет научных изысканий и инженерного труда позволили создать удобный для пассажиров транспорт. U4-220 сможет стать достойной альтернативой городским автобусам, превосходя их по топливной эффективности и сроку эксплуатации. Последний, благодаря заложенным техническим решениям, составляет более 25 лет.
