Новые виды трансопорта

Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном

этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого

государства немыслимо без мощного  транспорта.

 

На первый план вышли  транспортные проблемы. Эти проблемы по

преимуществу относятся  к городам и обусловлены чрезмерным развитием

автомобилестроения. Гипертрофированный автомобильный  парк крупных городов

Европы, Азии и Америки  вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя

преимуществ быстрого и маневренного транспорта. Он же серьезно ухудшает

экологическую обстановку.

 

Электромобиль

Электромобиль - транспортное средство, ведущие колеса которого приводятся от

электромотора, питаемого аккумуляторными  батареями.

 

Впервые появился он в Англии и во Франции в начале 80-х годов девятнадцатого века, то есть раньше автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сконструированный И.В.Романовым в 1899 году кэб тоже был электрическим.

 

Тяговый электродвигатель в таких машинах получал питание от батарей свинцовых

аккумуляторов с энергоемкостью всего 20 ватт-часов на килограмм. В общем,

чтобы питать двигатель мощностью  в 20 киловатт в течение часа, требовался

свинцовый аккумулятор массой в 1 тонну. Поэтому с изобретением двигателя

внутреннего сгорания производство автомобилей  стало стремительно набирать

обороты, а об электромобилях забыли до возникновения серьезных экологических

проблем.

 

Во-первых, развитие парникового эффекта  с последующим необратимым

изменением климата и,во-вторых, снижение иммунитета многих людей

вследствие нарушения основ  генетической наследственности.

 

Чем привлекателен электромобиль, наверно, представляет каждый.

 

В первую очередь, он почти не дает выброса вредных веществ. Ядовитых газов, попадающих в атмосферу при зарядке и разрядке аккумуляторных батарей, несравненно меньше, чем при работе двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Чтобы отапливать электромобили зимой, на них устанавливают автономные обогреватели, потребляющие бензин или дизельное топливо. Но они, понятно, не загрязняют атмосферу так сильно, как ДВС.

 

Второе преимущество - простота устройства. Электродвигатель обладает очень

привлекательной для транспортных средств характеристикой: на малых  скоростях

вращения у него большой крутящий момент, что очень важно, когда  нужно

тронуться с места или преодолеть трудный участок дороги. ДВС же развивает

максимальный крутящий момент при  средних оборотах, поэтому, если требуется

большое усилие на малых, его приходится увеличивать с помощью коробки

передач. Троллейбусы, например, в  таком агрегате не нуждаются. Не требуется

он и электромобилю, поэтому  управлять им проще, чем автомобилем  с

механической коробкой передач.

 

Третье преимущество вытекает из второго. Электромобиль не требует столь

тщательного ухода, как обычное  авто: меньше регулировок, не потребляет много

масла, проще система охлаждения, а топливная (если не считать отопитель)

вообще отсутствует.

 

Однако электромобиль с питанием от топливных элементов не лишен  общего

недостатка – высокой массы  тяговых электродвигателей транспортных средств,

рассчитанных как на максимальные мощность и крутящий момент, так и на

максимальную частоту вращения. При этом добавляются и специфические

недостатки, характерные для топливных  элементов. Это, во-первых,

невозможность рекуперации энергии  при торможении, так как топливные  элементы

не являются аккумуляторами, то есть они не могут заряжаться электроэнергией,

а во-вторых, низкая удельная мощность топливных элементов.

 

Правительство Франции планирует  к  2016 году вывести на дороги страны более 100 тысяч электромобилей

Правительство Ирландии планирует к 2020 году 10 % транспорта перевести на электроэнергию.

Правительство Китая планирует  начать испытания до 2012 года в 11 городах страны 60 тысяч автомобилей, включая электромобили, гибриды и автомобили на водородных топливных элементах.

Правительство Южной Кореи  поставило цель автомобилестроительным компаниям начать массовое производство электромобилей до второй половины 2014 года и произвести 1 миллион электромобилей к 2020 году.

Автомобили, движущиеся по рельсам               

 

Среди многочисленных проектов, которые  призваны решить проблему

перегруженности транспортных сетей  мегаполисов, всё чаще встречаются

предложения направить городской  транспорт, в том числе и автомобили, по

рельсам.

 

Один из самых смелых проектов представила  датская компания RUF International.

Предлагаемая датчанами транспортная система представляет собой сеть

монорельсовых дорог, по которым движется общественный и личный

электротранспорт.

Небольшие участки пути транспорт  преодолевает по обычным дорогам, после  чего

въезжает на рельсы и объединяется в своеобразные поезда.

 

Вставшим на рельсы транспортом  не нужно управлять — водитель задаёт программу

и может спать, читать, выходить в  Интернет или смотреть телевизор  —

информация передаётся некоему "главному диспетчеру" и автоматическая система

всё сделает сама, руководствуясь показаниями установленных повсюду, в том

числе и под землёй, датчиков.

 

В случае необходимости, водитель сможет снова взять управление на себя.

Подразумевается, что скорость езды по рельсам будет 120 км/час.

Согласно проекту RUF International, сеть дорог будет состоять из 25-

километровых рельсовых участков со специальными "переходами" через  каждые

пять километров, чтобы одни водители могли присоединиться к "поезду", а

другие свернуть или съехать с рельсов. Максимальная скорость

между "переходами" (150 км/час) при  приближении к развязкам автоматически

снижается до 30 км/час.

 

Участки пути без рельсов также  автоматизированы: установленные под  землёй

датчики образуют своеобразный фарватер, так что водитель может совсем не

управлять своим авто.

 

Энергия для электромобилей подаётся непосредственно по монорельсу —  это и

обеспечивает электропитание во время  движения в "поезде", и заряжает

аккумуляторы для непродолжительной  езды по обычным дорогам.

По прибытии к месту назначения водитель выходит из машины и отправляется по

своим делам — автоматика сама отправит автомобиль на ближайшую стоянку,

откуда хозяин может вызвать  его для продолжения пути.

 

Монорельсовая система предназначена  для крупных городов, но авторы проекта  не

забыли и о жителях пригородной  зоны: предусмотрен гибридный транспорт  с

электрическим и топливным двигателями. Например, общественный пригородный

транспорт, названный Maxi-RUF, — это автобус, который может перевозить десять

пассажиров, не считая водителя.

 

Гелиотранспорт                        

 

Солнцемобиль - это электромобиль, снабженный фотоэлектрическими

преобразователями (солнечными батареями) достаточно большой мощности, в

которых энергия света преобразуется в электрический ток, питающий тяговый

двигатель и заряжающий аккумуляторы.

 

Конструирование солнцемобилей и испытание их в гонках постепенно оформились в

новый технический вид спорта - "брейнспорт". По сути дела - это состязания

интеллектов создателей солнцемобилей. На них отрабатываются параметры

транспортных средств будущего. Чтобы солнцемобиль с максимальной мощностью

солнечных батарей и электромотора  всего 1,5-2 кВт мог соперничать  с

автомобилем, необходимо использовать самые легкие и прочные конструкционные

материалы, высокоэффективные системы  электропривода, последние достижения

аэродинамики, гелио- и электротехники, электроники и других наук.

 

Специалисты полагают, что солнечный  транспорт станет всерьез конкурировать  с

автомобильным, когда эффективность доступных по цене солнечных элементов

(фотоэлектрических преобразователей) составит 40-50%. Пока же их КПД  всего

10-12%. Чтобы солнцемобили с мощностью солнечных батарей 1,5-2 кВт "догнали"

автомобили с двигателями в 100 раз мощнее, необходимо использовать легкие и

прочные конструкционные материалы, эффективные системы электропривода,

достижения аэродинамики, гелио- и  электротехники, электроники и других наук.

 

У солнцемобилей достигнут минимальный для наземных экипажей коэффициент

аэродинамического сопротивления (0,1). Опыт концерна "General Motors" при

разработке рекордного солнцемобиля "Sunracer" ("Солнечный гонщик")

использован в проектировании электромобиля "Impact" ("Удар"), серийное

производство которого началось в 1996 г. Его скорость достигает 130 км/ч, до

100 км/ч он разгоняется за 9 с и на обычных свинцово-кислотных аккумуляторах

проходит 100 км.

 

Монорельсовые дороги

Монорельсовые дороги были предложены почти 180 лет назад. Первая русская

монорельсовая дорога с конной тягой  была сооружена у села Мячково  в 1820 г. В

основном для перевозки леса. Действующую электрическую модель подобной дороги

построил в Петербурге инженер  И.В.Романов в 1897 г.

Современная монорельсовая дорога – это железобетонная или металлическая  балка

(рельс), поднятая на эстакаду, и подвижной состав (вагоны) на тележках с

пневматическими шинами. Различают  навесные дороги, где вагоны имеют  нижнюю

точку опоры и как бы сидят  верхом на несущей балке, и подвесные  системы, где

вагоны подвешиваются к тележкам, опирающимся на балку.

 

Действующие ныне монорельсовые дороги имеют в основном электрическую  тягу,

получая энергию от контактного  провода. Они малошумны и не загрязняют

воздушного бассейна. Поезд монорельсовой  дороги, как и поезд метрополитена,

может состоять из одного или нескольких вагонов. Максимальная скорость

движения на действующих дорогах  составляет 70-125 км/ч, провозная способность

– до 40 тыс. пасс/ч. Стоимость сооружения монорельсовых дорог примерно в 2

раза ниже стоимости подземного метрополитена. При наличии свободных

пространств для установки эстакады они признаются эффективными в качестве

средств городского и пригородного транспорта, а также в сильно пересеченной и

горной местности.

 

Турбопровод

Этот скоростной пассажиро-трубопровод называется FTS (Fast Tube System).

Придумали его англичане. FTS представляет собой сеть труб с проложенными в

них обычными железнодорожными рельсами, а также N-ное количество станций для

приёма пассажиропотока, который  по этим трубам и планируется направить.

Само собой, как и в описании любого, транспортного проекта ХХI века, в первую

очередь, любопытствующим представляются глобальные достоинства проекта. Они

обычно одинаковые, но в этот раз  некоторые назовём: во-первых, экология,

пробки на дорогах и подобное, во-вторых, это альтернатива всему  общественному

транспорту и, наконец, в-третьих, FTS — дёшево и совсем не сердито. Быстро,

удобно, никаких проблем.

Изобретатели пишут, что самым  затратным в FTS будет возведение станций. Всё

остальное ерунда: прокладка труб — тот же водопровод, капсулы  — дешевле

автомобилей. Действовать система  будет целиком и полностью  автоматически, так

что и на персонал особо тратиться  не надо. Стартовые инвестиции и  вперёд к

фантастическим прибылям и экологически чистому миру.

Проектировщики придумали, что  в трубах, которых должно быть две (туда и

обратно), будет вакуум — он-то и  обеспечит скорость, бесшумность  и отсутствие

воздушного сопротивления. Внутри же, по замыслу британских разработчиков,

капсула — это система жизнеобеспечения и беззаботного времяпрепровождения  с

диваном, телевизором и, что немаловажно, системой подачи воздуха. Никаких

средств управления в капсуле нет — незачем.

 

Все капсулы Fast Tube System движутся с одинаковой скоростью и в унисон. Как

быть с питанием — разработчики до конца не определились: решено, что  это

будет электричество, а вот как  подвести энергию пока не ясно.

 

Каждая станция хранит в вакуумном  отстойнике некоторое количество капсул.

И вообще, капсулы (пустые и полные) циркулируют по FTS удивительно чётко -

автоматически. Для трубопровода авторы проекта придумали "Автоматическую

систему управления". Это царь и  Бог FTS, его надо принять как должное  и

двигаться дальше.

 

Заключение

 

Ускорение научно-технического прогресса  на транспорте в современных условиях

– задача много плановая, сложная и капиталоемкая, но она должна быть решена,

так как не существует другого пути для выхода транспорта транспорта на

уровень, отвечающий всем перспективным  требованиям общества.

Современная жизнь характеризуется  бурным развитием науки и техники  вовсех

сферах человеческой деятельности. Этот процесс предопределяет более быструю

смену характера техники и технологии во всех отраслях народного хозяйства,

включая и сам транспорт.

В наше время научно-технический  прогресс развивается лавинообразно: в прошлом

от возникновения идеи до ее реализации проходили столетия и десятилетия,

теперь – нередко считанные  годы.

В результате происходит быстрое моральное  старение техники, возникает

необходимость все в новых и  новых открытиях. Новые виды транспорта призваны