24 октября 2021 09:12

Нанотехнологии на рельсах

Виталий ТЕТЕРЯТНИК

Открытый 1 августа Центр инновационного развития ОАО «РЖД» станет ответственным за отбор, испытания и последующее внедрение нанотехнологий, применение которых  на железнодорожном транспорте возможно практически во всех структурных подразделениях отрасли.
Открытый 1 августа Центр инновационного развития ОАО «РЖД» станет ответственным за отбор, испытания и последующее внедрение нанотехнологий, применение которых на железнодорожном транспорте возможно практически во всех структурных подразделениях отрасли.

В конце июля президент России подписал закон о создании государственной корпорации нанотехнологий. Уже в этом году новая структура получит около 130 млрд руб. из бюджета, которые пойдут на приобретение оборудования, подготовку кадров и организацию работ. Национальной лабораторией по нанотехнологиям, координирующей все научные исследования в этой области, определен Российский научный центр «Курчатовский институт».

Закон о государственной нанокорпорации был принят Госдумой 4 июля и 6 июля одобрен Советом Федерации. Идею создания нанокорпорации Владимир Путин высказал в Послании Федеральному собранию на 2007 год.

По мнению начальника департамента технической политики ОАО «РЖД» Николая Шабалина, применение нанотехнологий на железнодорожном транспорте возможно практически во всех структурных подразделениях отрасли. Критерием использования той или иной технологии должна быть ее техническая и экономическая целесообразность. Ответственным за отбор, испытания и последующее внедрение нанотехнологий станет открытый 1 августа Центр инновационного развития ОАО «РЖД».

В России есть разработки, использование которых уже сейчас может дать отрасли довольно ощутимый технико-экономический и социальный эффект, повысить уровень работы практически на всех стадиях перевозочного процесса. Например, применение в транспортном строительстве бетонов, модифицированных углеродными нанотрубками, позволит улучшить прочностные и теплоизоляционные характеристики зданий и сооружений на 15 – 30%. Использование при производстве подвижного состава новых конструкционных материалов увеличит скорость движения поездов, повысит безопасность движения. Изготовление качественно новых рельсов и колесных пар на основе нанодисперсного перлита с повышенной прочностью с одновременным сохранением требуемой вязкости продлит срок службы верхнего строения пути. Использование в депо ремонтно-восстановительных порошков и составов позволяет улучшить характеристики узлов трения локомотивов и вагонов, в два и более раз увеличить их межремонтный ресурс, а в ряде случаев – заменить капитальный ремонт планово-предупредительной обработкой нанопорошками. Специальные технологии повышают износостойкость металлорежущего инструмента в 5 – 7 раз. Наконец, вопросы обеспечения биологической безопасности, особенно актуальные для мест массовой концентрации людей (пассажирские вагоны, вокзалы), можно успешно решить, обработав эти места наночастицами серебра, обладающими высокими бактерицидными свойствами.

Первые шаги в этом направлении уже сделаны. Как сообщил начальник НИИИ Железнодорожных войск лауреат Государственной премии Виктор Поплавский, ученые этого института совместно с ООО «Технологии» вот уже несколько лет занимаются проблемой нанопокрытий. Их высокая твердость и износостойкость открывают широкие возможности для применения на транспорте. При нанесении нанопокрытий значительно улучшаются термодинамические характеристики двигателя. У бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания происходят увеличение и выравнивание компрессии во всех цилиндрах, значительно снижается токсичность выхлопных газов, а также шум от работы двигателя.

Высокодисперсный нанопорошок надежно защищает от износа машины, оборудование и двигатели. В нем полностью отсутствуют компоненты и минералы природного происхождения, а также органические соединения. Это позволяет эффективно использовать его для антифрикционных покрытий трущихся поверхностей любых кинематических пар.

Его применение увеличивает мощность двигателя внутреннего сгорания на несколько киловатт, а токсичность выхлопных газов снижает на 85%.

Износ деталей двигателя сокращается при этом практически в два раза, а экономия топлива увеличивается на треть. Более того, расход масла, объем ремонта, а соответственно, и количество необходимых для него запасных частей снижаются в 5 раз. В прошлом году этим порошком были обработаны основные элементы автомобиля «ГАЗ-31105» (мост, коробка передач, двигатель) с пробегом 120 тыс. км. После этого расход топлива двигателя уменьшился на 5 – 6 литров на каждые 100 км пути, повысился коэффициент полезной работы двигателя.

По словам Виктора Поплавского, одного килограмма порошка достаточно для приведения в порядок десяти тысяч двигателей легковых автомобилей или около ста тепловозных дизелей. По расчетам ученых, экономия от применения подобных нанотехнологий на железнодорожном транспорте составит не менее 1 – 2 млрд руб. в год.

Виталий ТЕТЕРЯТНИК


Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
    1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31