Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог
Проанализированы причины мирового бума строительства железных дорог и состояние железнодорожной сети Украины. Определены наиболее рациональные конструкции рельсового пути, стрелочных переводов и крепления рельсов для скоростных железных дорог. Приводится информация о мировом уровне украинских технол...
Saved in:
| Published in: | Наука та інновації |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28097 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог / Б.Е. Патон, М.Д. Костюк, С.И. Кучук-Яценко, А.А. Мазур, Я.И. Микитин, В.А. Яковлев, Ю.В. Швец // Наука та інновації. — 2010. — Т. 6, № 2. — С. 69-86. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859989495913381888 |
|---|---|
| author | Патон, Б.Е. Костюк, М.Д. Кучук-Яценко, С.И. Мазур, А.А. Микитин, Я.И. Яковлев, В.А. Швец, Ю.В. |
| author_facet | Патон, Б.Е. Костюк, М.Д. Кучук-Яценко, С.И. Мазур, А.А. Микитин, Я.И. Яковлев, В.А. Швец, Ю.В. |
| citation_txt | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог / Б.Е. Патон, М.Д. Костюк, С.И. Кучук-Яценко, А.А. Мазур, Я.И. Микитин, В.А. Яковлев, Ю.В. Швец // Наука та інновації. — 2010. — Т. 6, № 2. — С. 69-86. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наука та інновації |
| description | Проанализированы причины мирового бума строительства железных дорог и состояние железнодорожной сети Украины. Определены наиболее рациональные конструкции рельсового пути, стрелочных переводов и крепления рельсов для скоростных железных дорог. Приводится информация о мировом уровне украинских технологий и оборудования для сварки рельсов. Дан анализ состояния инновационной деятельности в стране и обоснована целесообразность создания кластера «Бархатный путь».
Проаналізовано причини світового буму будівництва залізниць і стан залізничної мережі України. Визначено найраціональніші конструкції рейкового шляху, стрілочних переводів і кріплення рейок для швидкісних залізниць. Наведено інформацію про світовий рівень українських технологій і устаткування для зварювання рейок. Подано аналіз стану інноваційної діяльності в країні і обґрунтовано доцільність створення кластеру «Оксамитовий шлях».
The reasons of the world boom of railway building and the state of the Ukrainian railway system is analyzed. The most rational constructions of rail-track, switches and rail fastening for high-speed railways are determined. The information about the world level of Ukrainian technologies and equipment for rail welding are adduced. The analysis of innovation activity in the country is given and the expediency of creation the cluster «The velvet way» is grounded.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:30:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
69
Наука та інновації. 2010. Т. 6. № 2. С. 69—86.
© Б.Е. ПАТОН, М.Д. КОСТЮК, С.И. КУЧУК-ЯЦЕНКО,
А.А. МАЗУР, Я.И. МИКИТИН, В.А. ЯКОВЛЕВ,
Ю.В. ШВЕЦ, 2010
Б.Е. Патон 1, М. Д. Костюк 2, С.И. Кучук-Яценко 1,
А.А. Мазур 3, Я. И. Микитин 4, В.А. Яковлев 2, Ю.В. Швец 1
1 Институт электросварки им. Е.О. Патона, НАН Украины, Киев
2 Укрзализныця, Киев
3 Технологический парк «ИЭС им. Е.О. Патона», Киев
4 ОАО «Каховский завод электросварочного оборудования», Каховка
ИННОВАЦИОННЫЙ КЛАСТЕР «БАРХАТНЫЙ ПУТЬ»
И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОРЫВ УКРАИНЫ
НА МИРОВОЙ РЫНОК СТРОИТЕЛЬСТВА
СКОРОСТНЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ *
Проанализированы причины мирового бума строительства железных дорог и состояние железнодорожной сети
Украины. Определены наиболее рациональные конструкции рельсового пути, стрелочных переводов и крепления
рельсов для скоростных железных дорог. Приводится информация о мировом уровне украинских технологий и обо-
рудования для сварки рельсов. Дан анализ состояния инновационной деятельности в стране и обоснована целесо-
образность создания кластера «Бархатный путь».
К л ю ч е в ы е с л о в а: бесстыковая колея, стрелочные переводы, технологии, оборудование, инновации, кластер.
МИРОВОЙ БУМ СТРОИТЕЛЬСТВА
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Ввиду большого хозяйственного и военно-
стратегического значения железнодорожный
транспорт получил широкое развитие на всех
континентах земного шара, особенно в Европе
и Северной Америке. Не зря во время всех ре-
волюций и восстаний уже полтора века желез-
ные дороги считаются важнейшими стратеги-
ческими объектами, подлежащими захвату.
После Первой мировой войны темпы ново-
го железнодорожного строительства и объемы
перевозок резко снизились как под влиянием
общего экономического кризиса, так и в резу-
льтате конкуренции новых видов транспорта,
главным образом автомобильного и трубопро-
водного, а в пассажирских перевозках — и воз-
душного. Более того, сеть железных дорог ста-
ла даже сокращаться. В США она сократилась
с 402 тыс. км в 1913 г. до 355 тыс. км в 1956 г.
Во Франции железнодорожная сеть сократи-
лась с 52 тыс. км в начале 30-х годов до 34 тыс.
к концу 50-х.
Однако с середины ХХ столетия ситуация
стала изменяться. Осознание негативных пос-
ледствий безудержной автомобилизации (осо-
бенно в экологическом отношении), необхо-
димость экономии непрерывно дорожающих
энергетических ресурсов, в первую очередь
нефтепродуктов, привело к переключению гру-
зопотоков с автомобильного транспорта на же-
* Проект, материалы которого изложены в этой статье,
выдвигается Укрзализныцей и Институтом электросвар-
ки им. Е.О. Па тона на соискание Государственной пре-
мии в области науки и техники в 2010 году.
�2.indd 69�2.indd 69 27.04.2010 14:14:0427.04.2010 14:14:04
70 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
лезнодорожный, а пассажиров с автомобиль-
ного и авиатранспорта на высокоскоростной
железнодорожный транспорт. В мире сейчас
наблюдается бум развития сети железных до-
рог, и в первую очередь – скоростных и высо-
коскоростных. Скоростные и высокоскорост-
ные железные дороги становятся экономич-
ной и экологически чистой составной частью
мировой транспортной системы.
Группа немецких, швейцарских и французс-
ких компаний провела комплексное исследо-
вание с целью дать рекомендации правительс-
твам стран ЕС по выбору наиболее экономич-
ных, экологически чистых и безопасных видов
транспорта. При этом учитывался эффект вза-
имодействия соперничающих в пассажирских
перевозках железнодорожного, автомобильно-
го и воздушного транспортов.
При исследовании использовалась следую-
щая классификация пассажирских перевозок
по критерию скорости:
до 160 км/ч – перевозки на обычных желез-
ных дорогах:
160–250 км/ч – скоростные перевозки, как
правило, на реконструированных линиях;
свыше 250 км/ч – высокоскоростные пере-
возки на специализированных высокоско-
ростных магистралях (ВСМ).
В итоге исследований было установлено,
что в конкуренции воздушного, высокоско-
ростного железнодорожного и автомобильно-
го транспорта рекомендованный рынок пере-
возок в европейских условиях распределяется
примерно так:
на расстояниях до 300 км предпочтение от-
дается автомобильному транспорту;
в поездках протяженностью 300–900 км –
высокоскоростному железнодорожному транс-
порту;
в поездках протяженностью 900–1400 км
вы сокоскоростной железнодорожный транс-
порт конкурирует с воздушным транспор-
том.
на расстояниях свыше 1400 км – воздушно-
му транспорту;
В одобренной Европейским Союзом «Белой
книге», где определена транспортная страте-
гия ЕС, из 26 проектов развития транспортной
инфраструктуры 9 составляют проекты высо-
коскоростных магистралей. На них предпола-
гается израсходовать 2/3 всех финансовых
средств, предназначенных для развития транс-
порта. Для реализации преимуществ высокос-
коростного железнодорожного транспорта в
ряде ведущих промышленных стран предус-
мотрены работы по развитию локомотивов и
другого подвижного состава, переходу на элек-
трическую тягу, а самое главное – по совер-
шенствованию рельсового пути и всего комп-
лекса верхнего строения пути.
Совсем недавно Конгресс США утвердил
предложенный президентом Бараком Обамой
долгосрочный план модернизации транспорт-
ной системы страны стоимостью 148 млрд. долл.,
причем уже в 2010–2014 гг. на строительство
скоростных железнодорожных магистралей вы-
делено 13 млрд. долл. Это самый крупный по
масштабам и стоимости строительный проект в
США за последние 50 лет. Система таких дорог
станет своеобразной копией сети шоссейных
хайвэев, созданной в 1950-х годах по инициати-
ве президента Дуайта Эйзенхауэра и охватыва-
ющей сегодня всю страну. По плану Б. Обамы на
первом этапе 13 крупнейших городов шести
штатов Среднего Запада соединит скоростная
железнодорожная магистраль чикагского ок-
руга, которая будет построена в 2012 году. Затем
она получит продолжение в самых разных реги-
онах США – от Атлантического побережья до
Тихого океана – и охватит 62 города. Планиру-
ется также проложить скоростной железнодо-
рожный коридор в соседнюю Канаду.
В настоящее время американские поезда кур-
сируют со средней скоростью 80 миль в час
(120 км/ч). Но когда в строй войдут новые
скоростные железнодорожные линии, «элект-
рички» будут следовать со средней скоростью
150 миль в час (241 км/ч). Эксперты надеют-
ся, что план Белого дома поможет разгрузить
шо с сейные хайвэи (американский автопарк на-
�2.indd 70�2.indd 70 27.04.2010 14:14:1127.04.2010 14:14:11
71Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
считывает около 290 млн. машин) и воздуш-
ный транспорт, клиентами которого ежегодно
становятся до 700 млн. человек. К тому же в
стране появятся новые рабочие места, значи-
тельно уменьшится потребление топлива и со-
кратятся вредные выбросы в атмосферу.
Масштабы использования передовых техно-
логий в ходе реализации программы повыше-
ния эффективности эксплуатации железных
дорог поставили Китай в ряд лидеров среди
многих стран мира. Энергичные усилия Китая
по строительству железных дорог не имеют се -
бе равных. Китай планирует потратить свыше
1 трилл. долл. на расширение железнодорож-
ной сети с 78 тыс. км до 110 тыс. км. в 2012 г. и
до 120 тыс. км в 2020 г. При этом сеть высокос-
коростных дорог составит в 2012 г. 7,4 тыс. км
и в 2020 г. – 13 тыс. км. Китай вкладывает
средства в два основных вида высокоскорост-
ных железных дорог: для высокоскоростных
составов со скоростью 350 км/ч и для поездов,
движущихся со скоростью 200–250 км/ч.
Реализуемое в Китае смешанное движение
скоростных (до 160 км/ч) пассажирских и тя-
желовесных (до 5000 т) грузовых поездов на
одних и тех же интенсивно эксплуатируемых
магистральных линиях не имеет прецедента и
порождает проблемы, не встречавшиеся ранее в
мировой практике, которые необходимо решать
для сохранения прежней пропускной спо соб-
ности. Так, например, сложно синхронизиро-
вать движение поездов с разными скоростями.
Использовать большие скорости для грузовых
перевозок опасно, так как из-за турбулентности
потока груз может потерять устой чивость и
слететь с платформы. Медленные поезда не
могут использовать скоростные линии даже
ночью, потому что в это время на линии про-
водится плановое обслуживание. Плюс ко все-
му грузовой подвижной состав сильнее разби-
вает путь ввиду больших осевых нагрузок и
жестких тележек.
Россия представляет собой крупнейший в
Европе рынок железнодорожного строительс-
тва. Ее железнодорожная сеть является неотъ-
емлемой частью Евразийской транспортной
системы. Один из важнейших и перспективных
проектов, осуществляемых в России, – органи-
зация высокоскоростного сообщения Москва–
Санкт-Петербург, где в конце 2009 г. прошли
первые поезда «Сапсан». Дальнейшее развитие
этого проекта – от Санкт-Петербурга до госу-
дарственной границы в сторону Хе ль синки.
Кро ме того, планируются высокоскоростные
линии Москва–Нижний Новгород (250 км/ч)
и Москва–Адлер (160 км/ч). Особенности тем-
пературных режимов эксплуатации железных
дорог привели к некоторому понижению ско-
ростных рамок международной клас си фи ка-
ции (скоростные перевозки 160–200 км/ч, вы-
ше скоростных — более 200).
УКРАИНСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ
История железных дорог Украины берет на-
чало в 1861 г., когда из Вены во Львов прибыл
первый пассажирский поезд. Сегодня желез-
нодорожному транспорту Украины принад-
лежит ведущая роль в транспортной системе
стра ны. Его удельный вес в общем грузообо-
роте составляет около 85 %, а в пассажирообо-
роте – 45 %.
Железнодорожный транспорт является ба-
зовой областью национальной экономики и
основой ее транспортной системы, обеспечи-
вает свыше двух третей общего грузо- и пасса-
жирооборота. В дальнейшем с учетом требо-
ваний Европейского Союза относительно не-
обходимости уменьшения вредного влияния
автомобильного транспорта на окружающую
среду удельный вес железнодорожных пере-
возок будет увеличиваться.
На железнодорожном транспорте работает
более 390 тыс. человек, что составляет около 2 %
всего трудоспособного населения страны. Ос-
новные фонды «Укрзализныци» (УЗ) сос тав-
ляют 9 % основных фондов всех отраслей эко-
номики. Общая протяженность сети железных
дорог Украины составляет 22 тыс. км магист-
ральных линий, из которых 1/3 — двух- или
многоколейные, 41 % — электрифицированы.
�2.indd 71�2.indd 71 27.04.2010 14:14:1127.04.2010 14:14:11
72 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
Длина международных транспортных кори-
доров по территории Украины составляет
3,2 тыс. км. По объемам перевозимых грузов
(200 млрд.т/км) украинские железные доро ги
занимают четвертое место на Евразийском
континенте (после Китая, России и Индии) и
шес тое место в мире.
Украинская сеть железных дорог является
одной из наиболее развитых среди европейс-
ких стран, занимает ведущее место по объемам
перевозок и в будущем сыграет важную тран-
зитную роль на Евразийском континенте.
Активно развиваются перевозки по между-
народным транспортным коридорам ТРАСЕ-
КА: Европа–Кавказ–Азия и Черное море – Бал-
тийское море. Британский институт по проб-
лемам транспорта «Редел» присвоил Украине
самый высокий коэффициент транзитности в
Европе, учитывая, что наша страна обеспечи-
вает благоприятные условия для увеличения
объемов транзитных перевозок.
Украинские железные дороги – не только ве-
дущая отрасль народного хозяйства, но и обще-
национальная структура, от успешной работы
которой зависит благополучие всей страны и ее
место на мировых рынках. Вместе с тем следует
признать, что ее инфраструктура и подвижной
состав находятся на последней стадии износа.
Сегодня резервы технических мощностей же-
лезнодорожного транспорта и его провозной
способности практически исчерпаны. Это ста-
вит под угрозу возможность бесперебойного
удовлетворения возрастающих нужд общества
в транспортном обслуживании.
Развитие сети железных дорог Украины, в
т.ч. скоростных, является необходимым усло-
вием реализации преимуществ геополитичес-
кого положения страны как важного транзит-
ного звена между Западной Европой, Россией
и Китаем. Самые низкозатратные железнодо-
рожные пути соединения Европы и Азии про-
ходят по территории Украины и России. Эти
варианты не конкурируют между собой, а до-
полняют друг друга, так как потребность Ки-
тая и стран Евросоюза в перевозках – более
1 млн. т в год и в связи с высокими темпами
роста экономики Китая она будет ежегодно
увеличиваться.
Планируется также поэтапное внедрение
скоростного движения пассажирских поездов,
прежде всего по направлениям Киев–Донецк,
Киев–Харьков, Киев–Одесса, Киев–Днепро-
петровск, Днепропетровск–Симферополь, Ки-
ев–Львов.
БЕССТЫКОВАЯ КОЛЕЯ, ТЕХНОЛОГИИ
И МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ РЕЛЬСОВ
Современное состояние и условия эксплуа-
тации железных дорог Украины, необходи-
мость их интеграции в международную систе-
му транспортных коридоров, необходимость
повышения скоростей движения, обеспечения
международных нормативов по плавности и
безопасности движения – все это требует пос-
тоянного развития и совершенствования всего
железнодорожного комплекса. В первую оче-
редь это касается путевого хозяйства, которое
является одним из важнейших элементов же-
лезных дорог. От состояния верхнего строения
пути зависит скорость и безопасность движе-
ния поездов, допустимые нагрузки на оси ва-
гонов и локомотивов.
Энциклопедическое определение: железнодо-
рожный путь – это комплекс сооружений и ус-
тройств, образующих дорогу с рельсовой коле-
ей для движения железнодорожного подвижного
состава. Состоит из верхнего строения, земля-
ного полотна и искусственных сооружений. Вер-
хнее строение пути состоит из рельсов и скреп-
лений, стрелочных переводов, шпал и балластно-
го слоя. Оно служит для направления движения
колес подвижного состава, непосредственного
восприятия усилий от колес подвижного состава
и передачи их на земляное полотно.
По данным российского МЧС, основными
причинами крушений и аварий на железнодо-
рожном транспорте являются: состояние пути
(50 %), подвижного состава (43 %), человечес-
кий фактор (7 %). Аналогичного соотношения
причин следует ожидать и у нас, так как укра-
�2.indd 72�2.indd 72 27.04.2010 14:14:1127.04.2010 14:14:11
73Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
инская и российская железнодорожные сети
создавались в одно и то же время по одним и
тем же техническим правилам и регламентам в
составе бывшего СССР. Именно поэтому одной
из основных задач, решение которых предус-
матривает «Стратегия развития железнодорож-
ного транспорта на период до 2020 г.», является
техническое переоснащение путевого хозяйс-
тва, обеспечение дальнейшей механизации тех-
нологических процессов, а также повышение
скоростей движения грузовых поез дов до 100–
120 и пассажирских — до 160–200 км/ч.
Основными научно-техническими пробле-
мами, которые при этом должны быть решены,
являются:
разработка и внедрение технологии и обо-
рудования для создания цельносварной бес-
стыковой колеи на перегонах от станции до
станции;
разработка и внедрение новых конструк-
ций стрелочных переводов и технологии их
свар ки с рельсовыми окончаниями;
разработка и внедрение новых конструкций
креплений рельсов со шпалами для обеспе-
чения стабильности колеи под воздействи-
ем значительных нагрузок, связанных с вы-
сокими скоростями движения поездов.
Бесстыковая колея является наиболее про-
грессивной конструкцией верхнего строения
пути в условиях современной эксплуатации
железных дорог. Недаром в мировой практике
бесстыковая колея у железнодорожников на-
зывается «бархатным путем».
Основное преимущество «бархатного» пу-
ти — полная (или почти полная) ликвидация
стыков, которые являются причиной допол-
нительных ударных динамичных воздейс-
твий колес на рельсы. Стыки приводят к быс-
трому накоплению дефектов в рельсах и ко-
лесах, и в конечном результате – к быстрому
износу колес подвижного состава и располза-
нию колеи. Ликвидация стыков ведет к зна-
чительному снижению динамических сил взаи-
модействия, снижению сопротивления дви-
жению поездов (в среднем на 10 %), повыше-
нию сроков службы элементов верхнего стро-
ения пу ти (от 10 до 25 %), сокращению затрат
на ремонт колеи и подвижного состава (до 35 %),
экономии металла на стыковые соединения
(5–7 т на 1 км).
Протяженность бесстыковой колеи постоян-
но возрастает во всем мире. В бывшем СССР в
1990 г. она составляла 55,5 тыс. км, или 29 % всей
протяженности железных дорог. В Украине до
1995 г. эти показатели составляли соответствен-
но 14,5 тыс. км, или 46,7 %. К 2010 г. протяжен-
ность бесстыковых путей в Украине возросла до
20 тыс. км, и доля их составляет 67 %.
За последние 10 лет УЗ и привлеченные на-
учные и производственные организации вы-
полнили значительный объем работ по модер-
низации путевого хозяйства и внедрению но-
вейших научно-технических достижений. В
На циональной академии наук Украины сила-
ми Института электросварки им. Е.О. Патона
(ИЭС) были выполнены необходимые иссле-
дования и разработана новая технология кон-
тактной стыковой сварки пульсирующим оп-
лавлением высокопрочных рельсов. Эта тех-
нология открыла принципиально новые воз-
можности для соединения трудносвариваемой
рельсовой стали М76, высокомарганцевой ста-
ли 110Г13Л, хромоникелевой аустенитной ста-
ли 12Х18Н10Т, используемой в качестве встав-
ки и обеспечивающей высокое качество свар-
ных соединений. При одинаковой установлен-
ной мощности источника питания благодаря
высококонцентрированному нагреву и оп ти ма-
льным условиям распределения расплава на по-
верхности оплавления величина тока в свароч-
ной цепи при пульсирующем оплавлении в 1,8—
2,5 раза выше, чем при непрерывном, и подде-
рживается на постоянном уровне в течение
все го периода оплавления. При этом в 1,5—2,5
раза сокращается припуск на оплавление.
Результаты этих и других исследований ИЭС
послужили технологической базой создания
современных рельсосварочных машин и их про-
рыва на мировой рынок высокотехнологичной
наукоемкой техники.
�2.indd 73�2.indd 73 27.04.2010 14:14:1127.04.2010 14:14:11
74 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
При стыковой сварке рельсов пульсирую-
щим оплавлением в зависимости от установ-
ленных значений мощности качественное со-
единение можно осуществить посредством из-
менения длительности нагрева. Это позволяет
выбирать оптимальные термические циклы
при сварке рельсов из сталей с различным хи-
мическим составом и свойствами и обеспечи-
вает требуемое качество стыка даже без допол-
нительной термообработки.
Основные преимущества этой технологии:
высокий термический КПД процесса (Кт =
= 0,8÷0,9);
снижение времени сварки и потерь металла
на оплавление в 2—3 раза;
сокращение расхода энергии в 1,5 раза с со-
ответствующим снижением потребляемой
мощности;
улучшение показателей прочности, плас-
тич ности и усталостных параметров свар-
ных соединений рельсов различных кате-
горий;
повышение экологической безопасности
сва р ки, в т.ч. уменьшение в 10 раз газооб-
разных выделений;
обеспечение стабильного качества сварки.
Технология защищена патентами Украины,
Рос сийской Федерации, США, Англии, Китая.
Технология внедрена в РФ, Словакии, Казахста-
не, Украине, США (Norfolk Southern Corp), Син-
гапуре (Gammon Balfour Beauty), Китае (Guan g-
zhou, Metro Corp., Gaomi, Liuzhou, Nan chang).
Каховским заводом электросварочного обо-
рудования (КЗЭСО) для реализации разрабо-
ток ИЭС освоено производство новой серии
стационарных и передвижных машин типа
К900 (рис. 1), К920 (рис. 2), К921, К922 (рис.
3), К1000, К1100 (рис. 4), а также мобильных
рельсосварочных установок ПРСМ-3 (рис. 5),
КРС-1 (рис. 6) и смонтированной на автомо-
бильной базе КСМ005 (рис. 7).
Самая массовая за последнее десятилетие
машина типа К900 устанавливается на пере-
движных рельсосварочных комплексах и ис-
пользуется при строительстве и реконструк-
ции железнодорожных путей. Она предназна-
чена для сварки рельсов и рельсовых плетей
длиной до 150 м, свободно уложенных в путь.
Машина развивает максимальное усилие осад-
ки тяги 45 т, из них около 40 т используется
собственно для выполнения сварки, а осталь-
ное усилие, развиваемое приводом, использу-
ется для преодоления сил трения приваривае-
мого рельса о накладки или щебень.
Проблема сварки длинномерных плетей су-
ществует в США и Канаде уже много лет. До
1997 г. эти работы выполнялись с помощью
машин К900 и дополнительных строительных
Рис. 1. Подвесная рельсосварочная машина К900
Рис. 2. Подвесная рельсосварочная машина К920
�2.indd 74�2.indd 74 27.04.2010 14:14:1227.04.2010 14:14:12
75Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
механизмов, осуществляющих подтяжку пле-
ти. Такое решение является весьма дорогостоя-
щим, так как цена домкрата достигает 150—200
тыс. долл. США, требует дополнительного об-
служивающего персонала и техники. Появля-
ются дополнительные проблемы синхрониза-
ции работы привода сварочной машины и домк-
рата. С появлением сварочных машин К920 ре-
шение этой проблемы существенно упростилось.
Снизилась себестоимость данных работ, так как
машина К920 обеспечивает как подтяжку рель-
сов, так и сварку плетей между собой. Она имеет
усилие осадки 100 т, что позволяет сварить на ней
плети без использования дополнительных ро-
ликовых опор. Данная машина выпускается
се рийно КЗЭСО с 1997 г. и получила широкое
применение за границей (США – 12 шт., Юго-
Восточная Азия – 6 шт., Австрия – 6 шт. и др.
Всего 47 машин).
Другой проблемой при ремонте бесстыково-
го пути является сварка рельсовой вставки и, в
частности, сварка замыкающего стыка с обес-
печением требуемого натяжения плети. В Рос-
сии и странах СНГ принята технология сварки
ремонтных стыков бесстыковых путей с пред-
варительным изгибом рельсовой плети. При
этом используются машины типа К355, К900.
Такая технология малопроизводительна и тре-
бует привлечения большого количества обслу-
живающего персонала. Кроме того, она не поз-
воляет обеспечивать заданный уровень напря-
жений в сваренных плетях и практически ис-
ключает возможность создания после сварки
растягивающих напряжений, наиболее благо-
приятных для работы пути.
Для решения указанной задачи в ИЭС раз-
работано новое поколение подвесных рельсо-
сварочных машин, предназначенных для свар-
ки длинномерных рельсовых плетей с их натя-
жением. Отличительной особенностью этих
машин является повышенное усилие осадки
(до 150 т) и наличие встроенного гратоснима-
теля с индивидуальным приводом для срезки
грата в горячем состоянии без разжима свари-
ваемых рельсов.
Принцип сварки с напряжением базируется
на том, что контактная сварка всегда сопро-
вождается укорочением свариваемых деталей
(припуск на оплавление и осадку). Величина
Рис. 3. Подвесная рельсосварочная машина К922
Рис. 4. Стационарная рельсосварочная машина К1100
Рис. 5. Путевая рельсосварочная самоходная машина
ПРСМ-3
�2.indd 75�2.indd 75 27.04.2010 14:14:1227.04.2010 14:14:12
76 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
припусков может быть различной в зависи-
мости от принятой технологии сварки и пло-
щади поперечного сечения рельсов. При свар-
ке рельсов Р65 припуск на сварку обычно со-
ставляет 45–50 мм. При использовании новой
промышленной технологии сварки пульсиру-
ющим оплавлением, разработанной в ИЭС,
припуск может быть уменьшен до 25–30 мм.
Если сварочная машина развивает доста-
точные усилия, то в рельсовой плети бессты-
кового пути (при его ремонте) можно созда-
вать в процессе сварки растягивающие напря-
жения, величина которых будет определяться
припуском на сварку и длиной участка рель-
сов, примыкающих к стыку, не закрепленных
на шпалах. Устанавливая различный припуск
на укорочения плети при сварке или длину
участка, на котором рельсы освобождаются от
креплений, можно довольно точно регулиро-
вать величину напряжений в плети после свар-
ки. Например, при припуске на сварку 25–30 мм
и длине расшитого участка, соответствующего
100 шпалам, усилие натяжения в плети состав-
ляет порядка 40–50 т и напряжение в рельсе
Р65 — соответственно 5–6 кг/мм2. При необхо-
димости получения более высоких напряже-
ний перед началом сварки производят предва-
рительное натяжение плети с использованием
привода сварочной машины. Величина его за-
дается установкой предварительного зазора
между концами рельсов перед сваркой. Ком-
пьютеризированная система управления ма-
ши ной позволяет устанавливать различные
прог раммы сварки, предусматривающие по-
лучение требуемого натяжения плетей. Пер-
вый образец такой машины К921, разработан-
ный в ИЭС и изготовленный в кооперации
КЗЭСО с фирмой Норфолк (США), успешно
эксплуатируется на железных дорогах США,
где производится сварка плетей практически
неограниченной длины.
Опыт эксплуатации машины типа К921 в
США показал, что максимальные растягиваю-
щие нап ряжения в плети не должны превышать
14 % от предела текучести материала рельса.
При таком уровне растягивающих напряжений
и перепаде температур до 90 °С в плети в ходе
эксплуатации сжимающие напряжения не воз-
никают, и не требуется температурная разгрузка
пути для сохранения его геометрии. С учетом
непредвиденных дополнительных потерь из-за
трения подошвы рельса о бетонные шпалы (осо-
бенно на кривых участках) общее усилие приво-
да сварочной машины, необходимое для сварки
плетей с натяжением, принято равным 120–130
т. Этим требованиям отвечает разработанная в
ИЭС (совместно с КЗЭСО) машина К922, се-
рийный выпуск которой начат с 2002 г. На сегод-
няшний день выпущено 67 машин К922.
Машина К922 имеет такое же конструктив-
ное решение, как и широко применяемые ма-
шины К900. Использование современных ком-
Рис. 6. Комплекс рельсосварочный самоходный КРС-1
Рис. 7. Мобильный рельсосварочный комплекс КСМ005
�2.indd 76�2.indd 76 27.04.2010 14:14:1327.04.2010 14:14:13
77Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
понентов гидропривода и систем автоматичес-
кого управления позволило увеличить усилия
осадки и зажатия почти в 3 раза по сравнению с
машиной К900; при этом вес машины увели-
чился всего на 33 %, что позволяет с успехом
использовать её на имеющихся передвижных
рельсосварочных комплексах (ПРСК).
Длительность сварки рельсов на ПРСК с ма-
шиной К922 составляет 120–130 с. После сварки
замыкающего стыка рельсы удерживаются в ма-
шине в зажатом состоянии в течение 6 мин. Срез-
ка грата в горячем состоянии осуществляется не-
посредственно после окончания сварки встроен-
ным гратоснимателем с индивидуальным приво-
дом без разжатия ре ль са. Средняя производи-
тельность за 1 час 10 мин – 3 вставки, 6 стыков
(общая продолжительность «окна» – 2 ч). Весь
передвижной ком плекс на комбинированном
ходу обслуживается бригадой из 4 человек.
Сварка длинномерных рельсовых плетей дли-
ной более 600 м (без использования дополни-
тельных роликовых опор) при их замене или
при строительстве новых бесстыковых путей, а
также при ремонте бракованных плетей бессты-
кового пути (сварка рельсовой встав ки, в час-
тности сварка замыкающего стыка с обеспече-
нием требуемого натяжения плети) – область
применения сварочной машины К922 с ком-
пьютерным управлением, с тяговым усилием
120–130 т (для ранее выпущенных машин
К900-1 – 45 т, К920-1 – 100 т). Существенно
упрощается сварка бесстыкового пути и сни-
жается себестоимость данных работ.
Хорошо показал себя новый мобильный ре-
льсосварочный комплекс КСМ005, разрабо-
танный и изготовленный в КЗЭСО. Комплекс
создан на базе грузового автомобиля МАЗ и
позволяет перемещаться по автомобильным и
железным дорогам. При этом установка на же-
лезную дорогу с автомобильной дороги шири-
ной 7 м занимает до 5 мин, перемещение по
железной дороге осуществляется со скоростью
25 км/ч. Мобильность при переезде между
стыками, а также возможность подключения
всех средств подготовки и зачистки стыка ста-
вят КСМ-005 на уровень мировых аналогов,
а с использованием машины К922 комплекс
пре восходит их.
В России, по данным Департамента пути и
сооружений ОАО «РЖД», машинами ПРСМ в
год сваривается около 3 тыс. км плетей из но-
вых рельсов и около 1,5 тыс. м плетей из старых
рельсов. Парк подвесных рельсосварочных ма-
шин составляет более 80 шт., в т.ч. модернизи-
рованные К355 составляют 62 %, К900 – 20 %,
К922 – 18 %. На одну подвесную головку при-
ходится от 320 до 930 сварных стыков в год.
Машина К922 в основном используется при
строительстве новых путей, где она имеет яв-
ное техническое и экономическое преимущес-
тво перед другими машинами.
Новейшие технологии, разработанные в ИЭС,
и машины, выпускаемые Каховским заводом,
получили мировое признание и испо льзуются в
78 странах, в том числе в России, США, Китае,
Индии, Европейском Союзе, странах СНГ и т.д.
На сегодняшний день практически во всех стра-
нах мира, ведущих строительство или эксплуа-
тирующих железные дороги, работает более
2000 украинских машин. Результаты совмест-
ной деятельности ИЭС и Каховского завода —
это 60 % всего мирового парка стационарных и
95 % подвесных рель сосварочных машин.
Использование в последних моделях укра-
инских машин для сварки рельсов элементов
искусственного интеллекта в сочетании с сов-
ременной компьютерной техникой и специ-
ально созданным программным обеспечением
позволяет выполнять предварительное тести-
рование подготовленного к сварке стыка. По
итогам тестирования машине выдается коман-
да на управление процессом с указанием под-
лежащего выполнению режима сварки. Во вре-
мя сварки отслеживается ход процесса, выяв-
лются нежелательные отклонения и принима-
ются меры по их устранению или (в случае
грубых нарушений) процесс сварки останав-
ливается. После сварки записанные в память
компьютера данные считываются и анализи-
руются. В соответствии с заложенным алго-
�2.indd 77�2.indd 77 27.04.2010 14:14:1327.04.2010 14:14:13
78 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
ритмом качества система автоматически при-
нимает решение о данном сварном соединении
по принципу «годен–не годен». Информация
по каждому стыку вводится в общий банк дан-
ных, накапливаемых в процессе работы, и яв-
ляется фактически паспортом сварного стыка,
гарантирующим его качество (рис. 8). Допол-
нительный ультразвуковой контроль подт вер-
ж дает гарантии качества.
По определению российского академика
С. Глазьева, одного из авторов теории техно-
логических укладов, украинские рельсосва-
рочные машины отвечают требованиям выс-
шего, 6-го технологического уклада, т.е. явля-
ются техникой ХХІ века.
СОВРЕМЕННЫЕ СТРЕЛОЧНЫЕ ПЕРЕВОДЫ,
РЕЛЬСОВЫЕ КРЕПЛЕНИЯ
И НОВЫЕ ПУТЕВЫЕ МАШИНЫ
Следующей проблемой, решенной украинс-
кими специалистами, явилось создание новой
серии стрелочных переводов усовершенство-
ванной конструкции проекта ДН290, бессты-
ковых стрелочных переводов с моноблочной
крестовиной ДН345, стрелочных переводов с
непрерывной поверхностью качения ДН300,
ДН400, ДН060. Новое поколение стрелочных
переводов обеспечивает улучшение силового
взаимодействия с подвижным составом, по-
вышение плавности движения поездов, увели-
чение надежности и ресурса работоспособнос-
ти элементов стрелочных переводов. Их ис-
пользование в составе бесстыковой цельнос-
варной колеи обеспечивает скорость движе-
ния 160–200 км/ч вместо 120 км/ч, что имеем
сегодня.
ОАО «Днепропетровский стрелочный завод»
по заданию УЗ разработал конструкции и тех-
нологии изготовления новых стрелочных пе-
реводов. Технологию и машину К924 (рис. 9)
для приварки рельсовых окончаний разрабо-
тали и внедрили на заводе в Днепропетровске
Рис. 8. Паспорт сварочного стыка
�2.indd 78�2.indd 78 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
79Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
Рис. 9. Стационарная сварочная машина для сварки
стрелочных переводов К924
специалисты ИЭС и КЗЭСО. Испытания
опытных образцов сварных крестовин, прове-
денные во ВНИИЖТ (РФ), а так же результа-
ты их практического использования показали,
что конструкция крестовин, технология и обо-
рудование для приварки рельсовых окончаний
отвечают всем требованиям технических усло-
вий. При этом новая технология сварки позво-
лила отказаться от термообработки без ущер-
ба для качества изделия. Днепропетровский
завод организовал выпуск сварных рельсовых
окончаний и их поставку по заказам УЗ. Всего
на сегодняшний день изготовлено и установ-
лено в действующую колею более 700 комп-
лектов новых стрелочных переводов.
Повышение скоростей движения и осевых
нагрузок на колею потребовало не только но-
вых технических и технологических решений
по совершенствованию сварки рельсов и стре-
лочных переводов, но и совершенствования
креплений рельса к основе – железобетонным
шпалам. Изучение мирового опыта и учет осо-
бенностей эксплуатации колеи в украинских
условиях позволили группе ученых и специа-
листов УЗ и Львовской производственной кор-
порации «Путевые ремонтные технологии» со-
здать отечественную конструкцию пружинно-
го крепления рельсов со шпалами типов КПН-1
и КПН-5. Эти крепления обеспечивают необ-
ходимое усилие и стабильность прижатия рель-
сов к опоре, оптимальное сочетание пружиня-
щих свойств в вертикальной и горизонтальной
плоскостях, повышенную продольную и попе-
речную стойкость рельсовых ниток в сравне-
нии с типовыми жесткими клеммно-болтовы-
ми соединениями и пружинными креплениями,
используемыми на европейских железных доро-
гах. Сегодня новыми пружинными крепления-
ми обеспечены 3300 км железнодорожной ко-
леи. Использование пружинных креплений сни-
жает затраты на сборку рельсо-ш па льной решет-
ки примерно на 48 % и эксплуатационные затра-
ты на содержание колеи – на 25 %.
Результатом теоретических и эксперимен-
тальных работ специалистов УЗ, ученых Госу-
дарственного экономико-технологического уни-
верситета транспорта стали методики оценки
и диагностирования силового взаимодейст-
вия, определения гибкости и модуля упругос-
ти колеи, определения возможности и целесо-
образности разрежения эпюры укладки шпал,
определения допустимых скоростей движения
поездов по стрелочным переводам, прогнози-
рования сроков службы стрелочных перево-
дов. Эти методики получили международное
признание, были одобрены для использования
Организацией сотрудничества железных до-
рог Европы и Азии (ОСЖ) и приняты в виде
Памятки ОСЖ в 2003, 2004, 2005, 2008 гг. и
утверждены в качестве официальных норма-
тивных документов для УЗ.
Не обойдены вниманием и проблемы меха-
низации работ по созданию балластного слоя
при строительстве и эксплуатации рельсовой
колеи, а также при эксплуатационном обслу-
живании верхнего строения пути. В ОАО «Ка-
ховский завод электросварочного оборудова-
ния» по техническим заданиям УЗ создан ком-
плекс путевых машин, не уступающих по своим
характеристикам лучшим мировым аналогам.
Машины эти в 2009 г. прошли испытания в
производственных условиях на действующих
участках УЗ и полностью подтвердили свои
проектные показатели. Каховский завод в 2010 г.
начал серийное производство путевых машин
�2.indd 79�2.indd 79 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
80 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
и поставку для УЗ и на экспорт полного комп-
лекса в составе: рельсосварочных машин КРС-1
и КСМ-005, К-1000, К-1100, машин для плани-
ровки балласта СПЗ-5/UА, машин для стаби-
лизации колеи ВКЛ-404/UА; машин для глу-
бокой очистки щебня СЧ-1000/UА.
Планируется выпуск: машин для локальной
вырезки балласта; кюветоочистных машин; дре-
зин, мотовозов; машин для обслуживания кон-
тактной электросети; машин для диагностики
земляного полотна.
Организация в Каховке выпуска практичес-
ки полной номенклатуры путевых машин оз-
на чает создание новой для Украины подотрас-
ли транспортного машиностроения. Это не то-
лько обеспечит экономию значительных валю-
т ных ресурсов на импорт необходимой для УЗ
техники, но и увеличит валютные поступле-
ния в страну при экспорте продукции пред-
приятия, бренд которого высоко ценится на
мировых рынках.
ПРОБЛЕМЫ УКРЗАЛИЗНЫЦИ
И ИННОВАЦИОННЫЕ ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
Объемы перевозок украинских железных до-
рог почти равны объему перевозок всех стран
ЕС, вместе взятых. Уровень перевозок на од-
ного жителя Украины в 3,3 раза выше суммар-
ного показателя стран ЕС. Значение железных
дорог Украины объясняется еще и тем, что че-
рез нашу территорию проходят основные тран-
съевропейские транспортные коридоры.
Специфические условия эксплуатации укра-
инских железных дорог (в сравнении с западно-
европейскими) характеризуются несра в нен но
большим объемом перевозочной работы, интен-
сивностью движения поездов и существенно
большими массами поездов и осевых нагрузок
от подвижного состава.
По объемам перевозочной работы Украина
прочно удерживает второе место в Европе (пос-
ле России), опережая в 2,8 раза по объему пе-
ревозок грузов такую передовую транспорт-
ную державу, как Германия, и в 4,3 раза Фран-
цию. По такому важнейшему показателю, как
интенсивность движения поездов (грузона-
пряженность железнодорожных линий), Ук-
раина опережает те же страны в среднем в 3,5
раза (ГУкр = 12,3/ ГГерм = 3,5), а по направлениям
главных линий — в 4—5 раз. В сравнении с
другими европейскими странами эти показа-
тели еще более выразительны. Вес грузовых
поездов на отечественных железных дорогах
существенно (в 3—5 раз) превышает вес поез-
дов на европейских дорогах, а осевые нагруз-
ки от подвижного состава в среднем в 1,35—
1,5 раза выше.
Все перечисленное выше свидетельствует о
том, что внедрение скоростного движения на
украинских железных дорогах — намного бо-
лее сложная задача, чем на западноевропейс-
ких дорогах, и решение этой задачи требует
особенных и специфических подходов.
Внедрение скоростного движения требует
решения как технических, так и организаци-
онных проблем.
Большинство железнодорожных линий Ук-
раины сооружались 30—40 и более лет назад,
давно исчерпали свою пропускную способ-
ность и нуждаются в расширении, модерни-
зации и реконструкции. Доля изношенности
основных фондов составляет 80—90 %. Око-
ло 13 % железнодорожного полотна вырабо-
тало свой ресурс и требует замены. В 2009 г.
было обновлено почти 500 км и капитально
отремонтировано более 1000 км пути, что со-
вершенно недостаточно. Реально в Украине
ежегодно нуждаются в полной модернизации
по меньшей мере 700 км, чтобы не произош-
ло обвального ухудшения состояния, и еще
2 тыс. км колеи из года в год требуют ремонта.
Признавая на словах важность железнодо-
рожного транспорта для развития экономики,
государство на деле переложило бремя финан-
сового обеспечения развития железных дорог
и поддержания их в работоспособном состоя-
нии на плечи УЗ за счет ее собственных средств.
Более того, государство использует железно-
дорожный транспорт в качестве донора для
субсидирования горнометаллургического ком-
�2.indd 80�2.indd 80 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
81Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
плекса, льготных перевозок пассажиров и
многих других видов работ, которые должны
финансироваться из бюджета. Сегодня желез-
нодорожники Украины вынуждены пересмат-
ривать планы своих работ. Ведь на финанси-
рование модернизации основных фондов, в
том числе путевого хозяйства в финплане, ут-
вержденном Кабинетом министров, было пре-
дусмотрено всего 2,8 млрд. грн. Если учесть,
что 1 км модернизированного пути обходится
в 2,5 млн. грн., то немудрено, что УЗ фактичес-
ки вынудили свернуть свои перспективные
программы и заняться самым необходимым.
Мировой опыт свидетельствует о том, что
наличие рыночной экономики в стране еще не
является достаточным для ее устойчивого раз-
вития. Требуется еще разработка и последова-
тельное выполнение государственной научно-
технической и инновационной политики, на-
правленной на создание благоприятной среды
для технологического развития страны. Такая
политика особенно необходима для стран пос-
тсоветского пространства вследствие значите-
ль ного упадка инвестиционной и инновацион-
ной активности в переходный период. В этих
условиях не остается ничего другого, как об-
ратиться к современным методам инноваци-
онной деятельности, так как создание в Укра-
ине скоростного железнодорожного движения
является крупнейшим инновационным проек-
том не только национального, но и междуна-
родного значения.
Особенностью инновационной деятельнос-
ти является высокий уровень затрат при раз-
работке инноваций, а также значительные за-
траты и уровень риска при выведении инвес-
тиционной продукции на рынок. Поэтому во
всех без исключения странах государство берет
на себя часть экономических рисков и обес-
печивает комплекс мер по поддержке иннова-
ционной деятельности. В свое время Б. Клин-
тон заявил, что «успех США в решении про-
блем инновационного развития заключается в
том, что американцы рассматривают государс-
твенную поддержку этого направления не как
помощь, не как предоставление льгот, а как
инвестиции в будущее».
Первой ласточкой активизации государства
в области инновационной деятельности стало
создание в Украине технологических парков.
Во всех развитых странах мира технопарки,
научные парки и технологические бизнес-ин-
кубаторы являются основными элементами
инновационной инфраструктуры, своего рода
центрами ускорения инновационных процес-
сов. Выступая в 1996 г. на конференции стран
Азиатско-тихоокеанского экономического со-
дружества, Председатель Госсовета КНР Цзянь
Цземинь заявил, что строительство технологи-
ческих, научно-индустриальных парков стало
наибольшим завоеванием в развитии высоких
технологий в Китае в ХХ веке. Украинские
технопарки также были такими центрами ус-
корения.
В 2000 г. ИЭС и КЗЭСО зарегистрирова-
ли инновационный проект Технопарка ИЭС
«Создание новых технологий контактной свар-
ки, разработка и организация выпуска гаммы
современных машин для контактной сварки, в
том числе для сварки высокопрочных желез-
нодорожных рельсов и крестовин». Проект
предусматривал проведение фунда мен та ль-
ных и прикладных исследований, кон с трук-
тор ско-технологические работы, раз ра бо т ку и
изготовление оборудования, освоение произ-
водства и поставку инновационной продук-
ции на внутренний и внешний рынки.
Работа в условиях специального режима
тех нопарка позволила заводу за период 2000–
2005 гг. дооснаститься современным научным
и технологическим оборудованием, перевести
отделы инженерного центра с традиционных
на компьютерные методы проектирования.
Это значительно ускорило разработку новых
моделей оборудования. Внедрение в произво-
дство передовых технологий, в том числе ком-
пьютеризованного листоштамповочного цент-
ра фирмы «Trumpf», сократило время подго-
товки производства и оперативного запуска на
поток новых моделей машин без потерь време-
�2.indd 81�2.indd 81 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
82 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
ни на изготовление дорогостоящей штамповой
оснастки. При этом значительно улучшился ди-
зайн изделий и сокращена трудоёмкость их из-
готовления. Работа в режиме технопарка позво-
лила заводу в содружестве с институтом создать
большинство из указанных выше рельсосвароч-
ных машин и вернуть утраченные в кризисные
90-е годы позиции мирового лидера.
Технопарк показал высокую эффективность
инновационных проектов не только в качестве
ускорителей технического прогресса, но и их
высокую экономическую эффективность. Реа-
лизация заводом инновационной продукции
за 5 лет выполнения проекта составила 207,4
млн. грн., из них 162,6 млн. грн., или 78,4 %, –
экспорт. Доля проекта в общем выпуске заво-
да составила 36,5 %, при этом рост объемов
реализации инновационной продукции соста-
вил более 50 % в год.
Благодаря мерам государственной подде-
ржки завод получил возможность заработать
и перечислить на свой спецсчёт 9,4 млн. грн. с
правом использования их строго в рамках
дейс твующего инновационного проекта. При
этом в бюджет было перечислено 18,4 млн.
грн. Баланс внешнеэкономической деятель-
нос ти по проекту (поступления валюты при
экспорте продукции и расходы валюты при
импорте комплектующих) составил +149,1
млн. грн. Социальный эффект проекта выра-
зился в создании 128 новых рабочих мест, в
улучшении условий труда, повышении произ-
водительности труда и заработной платы.
Результатом выполнения Институтом элек-
тросварки и КЗЭСО инновационного проекта
по рельсосварочным машинам стало не только
утверждение мирового уровня украинской на-
уки и техники, но и возврат в бюджет 1,96 грн.
на каждую гривну государственной подде-
ржки. Не будь этой поддержки, завод вряд ли
смог бы выполнить этот проект в условиях
перманентного кризиса экономики независи-
мой Украины. Для сравнения: президент США
Барак Обама требует от своей инновационной
системы в будущем обеспечить возврат в бюд-
жет 2 долл. с каждого доллара, потраченного
на инновации государством.
Государство не получило бы в бюджет 18,4 млн.
грн., не было бы создано 128 новых рабочих
мест. От мирового лидерства украинской науки
в этом направлении и от ведущих позиций за-
вода на мировых рынках рельсосварочных ма-
шин остались бы только воспоминания.
К сожалению, оправдавшая себя на первом
этапе деятельности система государственной
поддержки технопарков была в 2005 г. практи-
чески ликвидирована. Президент Украины В.
Ющенко назвал этот факт «технічною помил-
кою Уряду», однако, несмотря на цифры и фак-
ты, доказывающие эффективность технопар-
ков, инноцид (т. е. уничтожение инновационных
процессов) продолжается. И не только в отно-
шении технопарков, но и в отношении инно-
вационной деятельности в стране в целом.
Верховна Рада Украины на своих парламен-
т ских слушаниях в 2008 г. была вынуждена
констатировать, что негативные явления в
инновационной сфере приобрели необрати-
мый характер и представляют угрозу техно-
логической и экономической безопасности
Украины. Это требует принятия неотложных
дейс твенных мер как со стороны высшего по-
литического руководства страны, так и со
стороны органов исполнительной власти на
всех уровнях.
Инновационная деятельность в Украине на
современном этапе связана с серьезными труд-
ностями. Тем не менее решение такого круп-
ного и технически сложного проекта, как рас-
ширение, модернизация и реконструкция на-
циональной железнодорожной сети, создание
скоростного движения, возможно только с ис-
пользованием инновационных методов.
Необходимы новые подходы к самому объему
работ, новая философия, предусматривающая
решение не отдельных задач, а всего комплекса
проблем. Мы рассматриваем не задачу разработ-
ки технологий и машин для создания сварного
стыка, а задачу создания непрерывной цельнос-
варной колеи неограниченной длины на перего-
�2.indd 82�2.indd 82 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
83Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
нах от станции до станции. Более того, проблема
колеи рассматривается не изолированно, а в
комплексе верхнего строения пути, включаю-
щего рельсы, стрелочные переводы, крепление
ре ль сов со шпалами, балластный слой. Поэто-
му, кроме машин для сварки, создается отечес-
твенное производство путевых машин, обес-
печивающих строительство и обслуживание
этого комплекса.
Инновационный подход к проблеме заклю-
чается и в выполнении в составе проекта всех
этапов инновационного цикла – от научных
исследований, конструкторских и технологи-
ческих разработок, создания необходимых
машин и организации их выпуска до исполь-
зования всего этого комплекса в практике
строительства и эксплуатации железнодорож-
ной сети. Инновационный подход заключает-
ся также в использовании современных мето-
дов организации проектов и их выполнении
как в виде инновационных проектов техноло-
гического парка, так и в виде комплексного
проекта национального значения, объединя-
ющего всех участников проекта в единый ин-
новационный кластер.
ИННОВАЦИОННЫЙ КЛАСТЕР «БАРХАТНЫЙ ПУТЬ»
Для решения проблем создания в Украине
скоростного железнодорожного движения –
ин новационного проекта национального зна-
чения — мы выбрали новую форму инноваци-
онной деятельности, набирающую всё боль-
шее распространение за рубежом и делающую
первые шаги в Украине. Речь идёт о кластерах,
в данном случае об инновационном кластере
под названием «Бархатный путь».
Применение кластерного подхода предусмат-
ривает формирование инновационного клас тера
из предприятий и организаций, которые вы-
полняют различные функции, используют раз-
личные технологические процессы, конечным
результатом которых является инновационный
продукт, созданный усилиями всех участни-
ков процесса, начиная с тех, кто занимался на-
учными разработками, и заканчивая строите-
лями и пользователями инновационного про-
дукта. В нашем случае — это национальная
сеть скоростных железных дорог с так называ-
емой «бархатной» колеёй.
Основные задачи инновационного кластера
«Бархатный путь» – повышение внутренней и
международной конкурентоспособности его
участников за счет коммерческого и неком-
мерческого сотрудничества, разработка и внед-
рение научно-технических достижений и ин-
новаций в ходе строительства, реконструкции
и модернизации скоростных железных дорог в
Украине и за рубежом.
Отличие неформального кластера «Бархат-
ный путь» от формальных структур заключа-
ется в том, что предприятия и организации,
входящие в его состав, сохраняют самостоя-
тельность и имеют возможность вести гибкую
научно-техническую и производственную по-
литику, координируя свою деятельность. При
этом за счет совместной деятельности укреп-
ляются рыночные позиции каждого отдельно-
го участника и всего кластера в целом.
Наиболее успешные инновационные клас-
теры формируются там, где осуществляет ся
прорыв в области техники и технологий про-
изводства с выходом на мировые рынки. Имен-
но такой научно-технический прорыв осущес-
твлен в Украине, занимающей ведущую пози-
цию в мире по уровню технологий и оборудо-
вания для сварки железнодорожных рельсов
и имеющей свою нишу на мировом рынке.
Вместе с тем украинские железные дороги по
разным причинам отстают от мировых тем-
пов строительства скоростных трасс и объе-
мам скоростных пассажирских перевозок. С
целью ликвидации этого отставания под эги-
дой УЗ создан и уже функционирует иннова-
ционный кластер под названием «Бархатный
путь» в виде целостной системы предприятий
и организаций. Пре дус мот рена реализация всех
этапов инновационного процесса — от разви-
тия фундаментальной научной идеи до дос-
тижения требуемого экономического ре зу ль-
тата — строительства, реконструкции и мо-
�2.indd 83�2.indd 83 27.04.2010 14:14:1427.04.2010 14:14:14
84 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
дернизации сети украинских железных дорог
с целью создания «бархатного пути» и орга-
низации на его базе скоростных пассажирс-
ких перевозок.
Инновационный кластер «Бархатный путь»
формирует целенаправленную систему разра-
ботки и реализации новых знаний и техноло-
гий, обеспечивает ускорение процесса транс-
формации изобретений в конкретные иннова-
ции. Возникновение такого кластера – законо-
мерный процесс при наличии единой цели,
обеспеченной научно-техническими разработ-
ками, производственной базой и финансовой
поддержкой основного заказчика.
Фактическими создателями кластера явля-
ются Государственная администрация желез-
нодорожного транспорта Украины «Укрзализ-
ныця» в лице Главного управления путевого
хозяйства, а также Национальная академия
наук Украины в лице ИЭС им. Е.О. Патона и
Технологического парка «ИЭС им. Е.О. Патона».
Организационная структура кластера при ве-
дена на рис. 10.
В блок научно-исследовательских работ клас-
тера входят:
ИЭС им. Е.О. Патона (г. Киев);
Научно-исследовательский центр сварки дав-
лением ИЭС им. Е.О. Патона (г. Киев);
Государственный экономико-технологичес-
кий университет транспорта (г. Киев).
Блок опытно-конструкторских, технологи-
ческих и проектных работ включает:
Центр сварки давлением ИЭС им. Е.О. Па-
тона (г. Киев);
Рис. 10. Организационная структура инновационного кластера «Бархатный путь»
�2.indd 84�2.indd 84 27.04.2010 14:14:1527.04.2010 14:14:15
85Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
Государственный экономико-технологичес-
кий университет транспорта (г. Киев);
корпорацию «Колейные ремонтные техно-
логии» (г. Львов);
инженерный центр ОАО «Каховский завод
электросварочного оборудования»;
ОКБ ОАО «Днепропетровский стрелочный
завод»;
проектный институт «Гипротранс».
Основу промышленного блока кластера со-
ставляют:
ОАО «Днепропетровский стрелочный завод»;
ОАО «Каховский завод электросварочного
оборудования»;
ОАО «Опытный завод сварочного оборудо-
вания ИЭС им. Е.О. Патона».
Инновационный блок кластера в настоящее
время представлен в лице Технологического
парка ИЭС им. Е.О. Патона. В дальнейшем (в
случае формализации кластера) в состав ин-
новационного блока войдет структура, зада-
чей которой будет координация деятельности
участников кластера, мониторинг хода выпол-
нения работ, представление и защита интере-
сов кластера в государственных органах раз-
ных уровней, в общественных и других орга-
низациях.
Фактически, кластер — это неформальное
объединение взаимосвязанных самостоятель-
ных, экономических субъектов, которые имеют
общие экономические интересы, дополняют
друг друга в своей деятельности по достиже-
нию конкретного хозяйственного эффекта,
усиливая таким образом свои рыночные конку-
рентные преимущества. Кластер открыт для
присоединения новых членов, деятельность ко-
торых отвечает его основным задачам.
Несмотря на то, что инновационные клас-
теры являются еще новым явлением в Украи-
не, уже есть некоторый положительный опыт
клас терной организации инновационной де-
ятельности. Практически инновационно-про-
изводственным кластером является успешно
действующий Технологический парк «ИЭС
им. Е.О. Патона». Именно по его инициативе
сотрудничество науки и производства при со-
здании современной сети скоростных перево-
зок в Украине приобрело форму инновацион-
ного кластера под названием «Бархатный путь».
Целесообразность этой инициативы подтверж-
дает мировой опыт, который свидетельствует,
что современные высокотехнологичные про-
екты могут создаваться только на базе интег-
рации результатов работы научных, иннова-
ционных и производственных предприятий
разных типов. Научно-технический прогресс
развивается сейчас не разрозненными пред-
приятиями и институтами, а их объединения-
ми, группами, кластерами и сетями с горизон-
тальными, вертикальными, национальными и
транснациональными связями.
К сожалению, в Украине пока еще отсутс-
твует нормативно-законодательная база клас-
терной деятельности. Не узаконен сам тер-
мин «кластер». Предложенная Министерст-
вом эко но ми ки «Концепция кластеризации
экономики Украины» и предложение Минис-
терства образования и науки о включении в
Закон Украины «Об инновационной деяте-
льности» понятия «инновационно-техноло-
гический кластер» не получили должной под-
держки. И это в то время, когда за рубежом
кластерное развитие страны считается одним
из характерных признаков современной ин-
новационной экономики.
Получается парадоксальная ситуация – тер-
мина нет, а кластер есть и есть результаты его
деятельности. Чем меньше будет таких пара-
доксов, тем быстрее Украина сможет перейти
к этапу реального инновационного развития
экономики.
ВЫВОДЫ
Мировой бум строительства железных до-1.
рог требует от Украины расширения и модерни-
зации своей железнодорожной сети, обеспече-
ния надежной работы транспортных коридоров
Европа–Азия и Чёрное море–Балтика, проходя-
щих по её территории. Без этих мер невозможно
реализовать геополитические преимущества Ук-
�2.indd 85�2.indd 85 27.04.2010 14:14:1527.04.2010 14:14:15
86 Наука та інновації. № 2, 2010
Світ інновацій
раины как транзитного государства.
Расширение железнодорожной сети, ее 2.
дальнейшая электрификация и обеспечение
скоростного движения позволят переключить
часть постоянно растущих перевозок с авто- и
авиатранспорта на более экономичный и эко-
логически чистый транспорт, обеспечить эко-
номию моторных топлив и снижение вредных
выбросов в атмосферу.
Основные технические решения, которые 3.
необходимо реализовать при строительстве,
модернизации и реконструкции украинских
железных дорог, в том числе для организации
скоростного движения, включают:
использование бесстыковой колеи неогра-
ниченной длины на перегонах от станции до
станции;
замену устаревших стрелочных переводов и
рельсовых креплений современными, расс чи-
танными на скорость движения до 200 км/ч;
обеспечение государственной поддержки, в
т.ч. финансовой, при решении вопросов мо-
дернизации украинской сети железных до-
рог и развития отечественного производства
рельсосварочных и путевых машин, стре-
лочных переводов современных конструк-
ций и другой необходимой техники.
Создание инновационного кластера «Бар-4.
хатный путь» позволит более активно и коор-
динировано привлекать отечественную акаде-
мическую, вузовскую и отраслевую науку, а
также промышленные предприятия для вы-
полнения инновационного проекта национа-
ль ного назначения – создания в Украине ско-
ростных железных дорог.
Разработки украинских учёных и специа-5.
листов по совершенствованию верхнего стро-
ения пути, особенно по созданию бесстыковой
колеи неограниченной длины отвечают уров-
ню мировых достижений, подтверждают вы-
сокий авторитет отечественной науки и тех-
ники и широко используются во многих стра-
нах мира.
Б.Є. Патон, М.Д. Костюк, С.І. Кучук-Яценко,
О.А. Мазур, Я.І. Микитін, В.O. Яковлєв, Ю.В. Швець
ІННОВАЦІЙНИЙ КЛАСТЕР
«ОКСАМИТОВИЙ ШЛЯХ»
І НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ ПРОРИВ УКРАЇНИ
НА СВІТОВИЙІ РИНОК БУДІВНИЦТВА
ЩВИДКІСНИХ ЗАЛІЗНИЦЬ
Проаналізовано причини світового буму будівництва
залізниць і стан залізничної мережі України. Визначено
найраціональніші конструкції рейкового шляху, стрілоч-
них переводів і кріплення рейок для швидкісних заліз-
ниць. Наведено інформацію про світовий рівень україн-
ських технологій і устаткування для зварювання рейок.
Подано аналіз стану інноваційної діяльності в країні і
обґрунтовано доцільність створення кластеру «Оксами-
товий шлях».
К л ю ч о в і с л о в а: безстикова колія, стрілочні перево-
ди, технології, устаткування, інновації, кластер.
B.E. Paton, M.D. Kostuk, S.I. Kuchuk-Jatsenko,
O.A. Mazur, Ya.I. Mikitin, V.A. Yakovlev, Yu.V. Shvez
THE INNOVATION CLUSTER «THE VELVET WAY»
AND UKRAINIAN SCIENTIFIC AND TECHNICAL
BREAK INTO THE WORLD MARKET
OF BUILDING OF HIGH-SPEED RAILWAYS
The reasons of the world boom of railway building and
the state of the Ukrainian railway system is analyzed. The
most rational constructions of rail-track, switches and rail
fastening for high-speed railways are determined. The infor-
mation about the world level of Ukrainian technologies and
equipment for rail welding are adduced. The analysis of in-
novation activity in the country is given and the expediency
of creation the cluster «The velvet way» is grounded.
K e y w o r d s: junctionless rail-track, switches, technolo-
gy, equipment, innovation, cluster.
Надійшла до редакції 22.02.10
�2.indd 86�2.indd 86 27.04.2010 14:14:1527.04.2010 14:14:15
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-28097 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1815-2066 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:30:38Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Патон, Б.Е. Костюк, М.Д. Кучук-Яценко, С.И. Мазур, А.А. Микитин, Я.И. Яковлев, В.А. Швец, Ю.В. 2011-10-27T20:04:05Z 2011-10-27T20:04:05Z 2010 Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог / Б.Е. Патон, М.Д. Костюк, С.И. Кучук-Яценко, А.А. Мазур, Я.И. Микитин, В.А. Яковлев, Ю.В. Швец // Наука та інновації. — 2010. — Т. 6, № 2. — С. 69-86. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin6.02.069 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28097 Проанализированы причины мирового бума строительства железных дорог и состояние железнодорожной сети Украины. Определены наиболее рациональные конструкции рельсового пути, стрелочных переводов и крепления рельсов для скоростных железных дорог. Приводится информация о мировом уровне украинских технологий и оборудования для сварки рельсов. Дан анализ состояния инновационной деятельности в стране и обоснована целесообразность создания кластера «Бархатный путь». Проаналізовано причини світового буму будівництва залізниць і стан залізничної мережі України. Визначено найраціональніші конструкції рейкового шляху, стрілочних переводів і кріплення рейок для швидкісних залізниць. Наведено інформацію про світовий рівень українських технологій і устаткування для зварювання рейок. Подано аналіз стану інноваційної діяльності в країні і обґрунтовано доцільність створення кластеру «Оксамитовий шлях». The reasons of the world boom of railway building and the state of the Ukrainian railway system is analyzed. The most rational constructions of rail-track, switches and rail fastening for high-speed railways are determined. The information about the world level of Ukrainian technologies and equipment for rail welding are adduced. The analysis of innovation activity in the country is given and the expediency of creation the cluster «The velvet way» is grounded. Проект, материалы которого изложены в этой статье, выдвигается Укрзализныцей и Институтом электросварки им. Е.О. Патона на соискание Государственной премии в области науки и техники в 2010 году. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Наука та інновації Світ інновацій Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог Інноваційний кластер «Оксамитовий шлях» і науково-технічний прорив України на світовий ринок будівництва швидкісних залізниць The innovation cluster «The velvet way» and Ukrainian scientific and technical break into the world market of building of high-speed railways Article published earlier |
| spellingShingle | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог Патон, Б.Е. Костюк, М.Д. Кучук-Яценко, С.И. Мазур, А.А. Микитин, Я.И. Яковлев, В.А. Швец, Ю.В. Світ інновацій |
| title | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| title_alt | Інноваційний кластер «Оксамитовий шлях» і науково-технічний прорив України на світовий ринок будівництва швидкісних залізниць The innovation cluster «The velvet way» and Ukrainian scientific and technical break into the world market of building of high-speed railways |
| title_full | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| title_fullStr | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| title_full_unstemmed | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| title_short | Инновационный кластер «Бархатный путь» и научно-технический прорыв Украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| title_sort | инновационный кластер «бархатный путь» и научно-технический прорыв украины на мировой рынок строительства скоростных железных дорог |
| topic | Світ інновацій |
| topic_facet | Світ інновацій |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28097 |
| work_keys_str_mv | AT patonbe innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT kostûkmd innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT kučukâcenkosi innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT mazuraa innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT mikitinâi innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT âkovlevva innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT švecûv innovacionnyiklasterbarhatnyiputʹinaučnotehničeskiiproryvukrainynamirovoirynokstroitelʹstvaskorostnyhželeznyhdorog AT patonbe ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT kostûkmd ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT kučukâcenkosi ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT mazuraa ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT mikitinâi ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT âkovlevva ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT švecûv ínnovacíiniiklasteroksamitoviišlâhínaukovotehníčniiprorivukraíninasvítoviirinokbudívnictvašvidkísnihzalíznicʹ AT patonbe theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT kostûkmd theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT kučukâcenkosi theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT mazuraa theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT mikitinâi theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT âkovlevva theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways AT švecûv theinnovationclusterthevelvetwayandukrainianscientificandtechnicalbreakintotheworldmarketofbuildingofhighspeedrailways |