Introducere _________________________________________________________ 3

1. Vehicul electric ___________________________________________________ 4

2. Vehicule electrice ușoare _____________________________ 12

3. O mașină care se mișcă pe șine _____________________________ 17

4. Monocar ________________________________________________________ 20

5. Aeronave fără pilot _________________________________________ 27

6. Transportul solar _________________________________________________ 32

7. Drumuri monorail ________________________________________ 36

8. Vagoane cu motor _________________________________________ 38

9. Sisteme publice de transport feroviar combinate _____ 43

10. Conductă de pasageri de mare viteză _________________________ 47

11. Aeronave individuale __________________________ 49

Concluzie ________________________________________________________ 52

Literatură _____________________________________________________ 53

Introducere

În orice moment și pentru toate popoarele, transportul a jucat un rol important. În stadiul actual, importanța sa a crescut incomensurabil. Astăzi, existența oricărui stat este de neconceput fără un transport puternic.

În secolul al XX-lea. și mai ales în a doua jumătate a acestuia, au avut loc transformări gigantice în toate părțile lumii și în zonele activității umane. Creșterea populației, consumul crescut de resurse materiale, urbanizarea, revoluția științifică și tehnologică, precum și factorii naturali geografici, economici, politici, sociali și alți factori fundamentali au condus la faptul că transportul mondial a primit o dezvoltare fără precedent atât pe scară largă ( cantitativă) și relația de calitate. Odată cu creșterea lungimii rețelei de căi de comunicații, modurile de transport tradiționale au suferit o reconstrucție radicală: flota de material rulant a crescut semnificativ, capacitatea sa de încărcare a crescut de multe ori și viteza de mișcare a crescut. În același timp, problemele de transport au ieșit în evidență. Aceste probleme sunt legate în principal de orașe și se datorează supradezvoltării industriei auto. Flota hipertrofiată a marilor orașe din Europa, Asia și America provoacă blocaje constante și se priva de avantajele transportului rapid și manevrabil. De asemenea, agravează grav situația ecologică.

Transportul ca sistem deosebit de dinamic a fost întotdeauna unul dintre primii consumatori ai realizărilor și descoperirilor diferitelor științe, inclusiv cele fundamentale. Mai mult, în multe cazuri, el a acționat ca un client direct în fața științei mari și a stimulat propria sa dezvoltare. Este dificil să numim un domeniu de cercetare care nu are nicio legătură cu transportul. Cercetările fundamentale în științe precum matematică, fizică, mecanică, termodinamică, hidrodinamică, optică, chimie, geologie, astronomie, hidrologie, biologie și altele au avut o importanță deosebită pentru progresul său. În aceeași măsură, transportul a avut nevoie și are încă nevoie de rezultatele cercetărilor aplicate efectuate în domeniul metalurgiei, ingineriei mecanice, electromecanicii, mecanicii structurale, telemecanicii, automatizării și, mai recent, electronicii și astronauticii. La rândul lor, unele descoperiri și realizări obținute în cadrul științelor transporturilor propriu-zis îmbogățesc alte științe și sunt utilizate pe scară largă în multe sfere non-transport ale economiei naționale.

Progresul suplimentar al transportului necesită utilizarea celor mai recente rezultate actualizate constant ale științei și ale tehnologiei și tehnologiei avansate. Nevoia de a stăpâni fluxurile de mărfuri și pasageri în creștere, complicația condițiilor pentru construirea liniilor de transport în zone nelocuite, topografice dificile și în orașele mari. Dorința de a crește viteza de comunicații și frecvența de plecare a unităților de transport, necesitatea de a îmbunătăți confortul și de a reduce costul transportului - toate acestea necesită îmbunătățirea nu numai a vehiculelor existente, ci și a căutării de noi care ar putea mai mult îndeplinesc pe deplin cerințele decât modurile de transport tradiționale. Până în prezent, au fost dezvoltate și implementate mai multe tipuri noi de vehicule sub formă de instalații permanente sau pilot și există multe altele sub formă de proiecte, brevete sau doar idei.

Trebuie avut în vedere faptul că majoritatea așa-numitelor noi moduri de transport, în principiu, au fost propuse cu mulți ani în urmă, dar nu au primit cerere și sunt acum propuse din nou sau reînviate pe o bază tehnică modernă.

1. Vehicul electric

O mașină electrică este un vehicul ale cărui roți motrice sunt acționate de un motor electric alimentat cu baterii reîncărcabile. A apărut pentru prima dată în Anglia și Franța la începutul anilor 80 ai secolului al XIX-lea, adică înainte de mașinile cu motoare cu ardere internă. Cabina, proiectată de I.V. Romanov în 1899, era de asemenea electrică. Motorul de tracțiune din astfel de mașini a fost alimentat de baterii cu plumb-acid cu o capacitate energetică de numai 20 de wați-oră pe kilogram. În general, a fost necesară o baterie de plumb cu greutatea de 1 tonă pentru a alimenta un motor de 20 kilowati timp de o oră. Prin urmare, odată cu invenția motorului cu ardere internă, producția de mașini a început să capete rapid impuls, iar vehiculele electrice au fost uitate înainte de apariția unor probleme grave de mediu. În primul rând, dezvoltarea efectului de seră cu schimbările climatice ireversibile ulterioare și, în al doilea rând, scăderea imunității multor oameni din cauza încălcării fundamentelor moștenirii genetice.

Aceste probleme au fost provocate de substanțe toxice, care sunt conținute în cantități suficient de mari în gazele de eșapament ale unui motor cu ardere internă. Soluția este de a reduce toxicitatea gazelor de eșapament, în special a monoxidului de carbon și a dioxidului de carbon, crescând în același timp producția de vehicule.

Oamenii de știință, după efectuarea mai multor studii, au prezentat mai multe direcții pentru rezolvarea problemelor enumerate, dintre care una este producția de vehicule electrice. Este, de fapt, prima tehnologie care a atins oficial statutul de zero emisii și este deja pe piață.

Ceea ce este atractiv la o mașină electrică, probabil reprezintă toată lumea. În primul rând, aproape că nu emite substanțe nocive. Gazele otrăvitoare care intră în atmosferă în timpul încărcării și descărcării bateriilor sunt incomparabil mai mici decât în ​​timpul funcționării motoarelor cu ardere internă (ICE). Pentru a încălzi vehiculele electrice în timpul iernii, acestea sunt echipate cu încălzitoare autonome care consumă benzină sau motorină. Dar ei, desigur, nu poluează atmosfera la fel de mult ca motorul cu ardere internă.

Al doilea avantaj este simplitatea dispozitivului. Motorul electric are o caracteristică foarte atractivă pentru vehicule: la turații mici, are un cuplu mare, care este foarte important atunci când trebuie să porniți sau să depășiți o porțiune de drum dificilă. Motorul cu ardere internă, pe de altă parte, dezvoltă cuplul maxim la turații medii, prin urmare, dacă este necesar un efort mare la turații mici, acesta trebuie mărit folosind cutia de viteze. Troleibuzele, de exemplu, nu au nevoie de o astfel de unitate. De asemenea, nu este necesar pentru o mașină electrică, deci este mai ușor de condus decât o mașină cu transmisie manuală.

Al treilea avantaj urmează din al doilea. O mașină electrică nu necesită o întreținere atât de atentă ca o mașină obișnuită: mai puține reglaje, nu consumă mult ulei, sistemul de răcire este mai simplu și nu există deloc combustibil (cu excepția încălzitorului).

Cu toate acestea, o mașină electrică nu este atât de simplă pe cât ar părea: are nevoie de convertoare de tensiune complexe și de multe baterii grele și voluminoase, care sunt greu de amplasat. Principalul dezavantaj care împiedică introducerea vehiculelor electrice este consumul redus de energie al bateriilor. Rezervorul de benzină al mașinii mici cântărește aproximativ 50 kg, oferind o autonomie de croazieră de peste jumătate de mie de kilometri. Bateriile cântăresc de obicei mai mult de 100 kg (sau chiar câteva sute), iar kilometrajul nu depășește 100 km, iar atunci când circulați cu viteză mică.

Contrar credinței populare despre eficiența ridicată a vehiculelor electrice cu baterii, analiza arată că energia chimică a combustibilului ars în centralele electrice este utilizată pentru a conduce vehiculul cu doar 15% sau mai puțin. Acest lucru se datorează pierderilor de energie în liniile electrice, transformatoarele, convertoarele, încărcătoarele de baterii și bateriile în sine, mașinile electrice, atât în ​​modurile de tracțiune și generatoare, cât și în frâne, atunci când recuperarea energiei este imposibilă. Pentru comparație, un motor diesel convertește aproximativ 40% din energia chimică a combustibilului în energie mecanică la viteză optimă. Odată cu utilizarea pe scară largă a vehiculelor electrice cu baterii, și mai ales cu cele spuse, pur și simplu nu vor avea suficientă energie electrică generată de centralele electrice din lume. Nu trebuie uitat că puterea totală instalată a motoarelor tuturor mașinilor este mult mai mare decât puterea tuturor centralelor electrice din lume.

Problemele sunt eliminate atunci când vehiculele electrice sunt alimentate din așa-numitele surse primare de electricitate care generează energie direct din combustibil. În primul rând, astfel de surse sunt pilele de combustibil (FC) care consumă oxigen și hidrogen. Oxigenul poate fi preluat din aer, iar hidrogenul, în principiu, poate fi stocat sub formă comprimată sau lichefiată, precum și în așa-numitele hidruri. Dar este mai realist să-l obțineți din combustibilul obișnuit al mașinii direct pe o mașină electrică folosind un convertor. Eficiența pilelor de combustibil este oarecum redusă, dar întreaga infrastructură a instalației de realimentare nu se schimbă. Eficiența pilelor de combustibil este încă foarte mare - aproximativ 50%.

Cu toate acestea, un vehicul electric alimentat cu celule de combustibil nu este lipsit de un dezavantaj comun - o masă mare de motoare electrice de tracțiune ale vehiculelor proiectate atât pentru putere maximă și cuplu, cât și pentru viteza maximă. Acest lucru adaugă, de asemenea, dezavantaje specifice tipice pilelor de combustibil. Aceasta este, în primul rând, imposibilitatea recuperării energiei în timpul frânării, deoarece pilele de combustibil nu sunt acumulatori, adică nu pot fi încărcate cu electricitate și, în al doilea rând, puterea specifică redusă a pilelor de combustibil.

Cu o energie specifică imensă a pilelor de combustibil (aproximativ 400 ... 600 Wh / kg), puterea specifică într-o descărcare economică nu depășește 60 W / kg. Acest lucru face ca masa pilelor de combustibil pentru capacitatea reală cerută de autoturisme să fie foarte mare. De exemplu, pentru un vehicul electric cu o putere maximă necesară de 100 kW și un autobuz electric cu o putere maximă necesară de 200 kW, aceasta corespunde maselor de celule de combustibil de 1670 și, respectiv, 3330 kg. Dacă adăugăm masele motoarelor electrice de tracțiune, aproximativ egale cu 150 și respectiv 400 kg, atunci obținem masele unităților de putere care sunt complet inacceptabile pentru o mașină electrică ușoară și necesită o remorcă de cinci tone pentru un autobuz electric.

Se încearcă reducerea masei celulelor de combustibil folosind dispozitive de stocare a energiei condensatoare cu o putere specifică mare ca surse intermediare de energie. Cu toate acestea, această cale nu este suficient de eficientă, deoarece cele mai bune bănci moderne de condensatoare disponibile pentru tehnologia auto au indicatori energetici specifici de aproximativ 0,55 Wh / kg și 0,8 Wh / litru. În acest caz, pentru a acumula doar 2 kWh de energie (această valoare este recomandată de experți atât pentru vehiculele electrice, cât și pentru autobuzele electrice), va fi nevoie de aproximativ 3000 kg sau 2,5 m 3 de condensatori, ceea ce este nerealist. Valorile mai mici ale energiei stocate reduc semnificativ proprietățile dinamice ale mașinii. În plus, în cazul unui scurtcircuit, pot lua foc condensatori puternici, ceea ce este foarte nedorit pentru transport. Este mult mai eficient să folosiți un super volant conectat la o mașină electrică reversibilă ca dispozitiv intermediar de stocare a energiei.

Super volanta este o volantă realizată prin înfășurarea din fibre sau panglici pe un centru elastic. Energia specifică a unei super volante este cu un ordin de mărime mai mare decât valorile acestui parametru pentru cele mai bune volante monolitice; în plus, are proprietatea unei rupturi sigure care nu dă fragmente.

Astfel de scheme sunt implementate în cele mai noi prototipuri de vehicule electrice hibride de la Mechanical Technology Inc. (SUA), EDO Energy (SUA) și cunoscutul Livermore National Laboratory (LLNL, SUA). Energia specifică a super volantelor din kevlar și grafit, ajungând la sute de Wh / kg, reduce greutatea necesară la câteva kilograme (cu o energie specifică de 200 Wh / kg, este necesară o super volantă care cântărește doar 10 kg pentru a acumula 2 kWh ). Cu toate acestea, mașina electrică de stocare, care este necesară aici în plus față de motorul de tracțiune și este proiectată pentru o putere maximă și, prin urmare, foarte grea, reduce eficiența acestei scheme. În plus, acesta, ca un motor de tracțiune, trebuie să fie reversibil (atât un motor, cât și un generator), ceea ce complică și mai mult acționarea.

Schema originală a unei unități de putere hibridă cu acționare cu volant și acționare electromecanică a fost propusă, fabricată și testată de BMW (Germania). Avantajul fără îndoială al acestei soluții tehnice este prezența unei singure mașini electrice, care reduce greutatea și o apropie de circuitele auto (Fig. 1.1). Compania „BMW” nu specifică tipul de volant în raport, prin urmare unitatea utilizată este denumită în mod convențional pur și simplu „volant”.

Figura 1.1. Diagrama unei unități de putere hibride cu o transmisie cu volant și o unitate electromecanică de la BMW (Germania):
1 - sursa de curent; 2 - sistem de control; 3 - mașină electrică reversibilă; 4 - mecanism diferențial; 5 - multiplicator; 6 - antrenare volant; 7 - transferul principal

Sursa de putere 1 prin convertoare și sistem de control 2 conectat cu o mașină electrică reversibilă 3 proiectat pentru puterea maximă a vehiculului electric. Mașină electrică 3 printr-un mecanism diferențial complex 4 cu multiplicator 5 legat de volant 6 unitate și unitate finală 7 ... Ca urmare, masa sursei curente 1 , de exemplu, pentru o celulă de combustibil, poate fi selectată pe baza energiei specifice, nu a puterii specifice, ceea ce o reduce pentru un vehicul electric și un autobuz electric cu o distanță de 400 și 600 km, respectiv, la 100 ... 150 și 700 ... 1000 kg. Acest lucru este perfect acceptabil pentru aceste vehicule.

Cu toate acestea, un dezavantaj indispensabil al tuturor circuitelor de acționare electrică este prezența unui motor electric reversibil greu și complex. Acest lucru se reflectă în eficiența unității și în greutatea acesteia, inclusiv în sistemul convertorului de curent. O mașină electrică puternică este neeconomică atunci când funcționează la puteri reduse, tipică pentru overclocking (încărcare) a unei unități de volant. În plus, pe lângă treapta principală de viteză, schema conține un mecanism diferențial cu un multiplicator și trei sisteme de control al fricțiunii (ambreiaje sau frâne), care este complex în ceea ce privește proiectarea și controlul, ceea ce complică și crește costul unității.

Noul concept de vehicul electric, propus de prof. Univ. N.V. Gulia, constă în aproximarea și unificarea maximă a dispozitivelor electrice și auto. Acest lucru face posibilă simplificarea și reducerea extrem de mare a unității de putere a vehiculului, creșterea eficienței și a eficienței recuperării energiei și, de asemenea, face posibilă utilizarea șasiului existent al mașinilor și autobuzelor pentru instalarea unităților de putere ale vehiculelor electrice. și autobuze electrice. Această din urmă circumstanță ar trebui să reducă semnificativ costul mașinilor, să unifice producția lor la maximum, cu capacitatea de a schimba rapid raportul dintre numărul de mașini de diferite tipuri și programul lor de producție. În plus, la cererea clientului, vehiculul poate fi echipat atât cu o sursă de energie mecanică (motor convențional sau hibrid), cât și electric (celule de combustibil cu un super volant), cu instalarea de unități înlocuibile în același compartimentul motorului cu păstrarea completă a întregii transmisii.

O astfel de transmisie ar trebui să fie concepută pentru viitor și să includă nu o transmisie cu trepte, ci o variație continuă. Astfel de cutii de viteze sunt deja produse pe scară largă pe baza variatoarelor de curea cu diferite tipuri de curele („trăgând” și „împingând”) și sunt utilizate pe mașinile de la Nissan, Honda, Fiat, Subaru etc.

Universitatea Industrială de Stat din Moscova (MGIU), în colaborare cu AMO ZiL, lucrează la dezvoltarea unei transmisii variabile continuu, bazată pe un nou variator de discuri planetare. O transmisie variabilă continuă bazată pe un nou concept de variator de disc poate fi utilizată atât pe autoturisme și camioane (inclusiv tractoare pentru camioane), cât și pe autobuze.

Noul CVT, conceput pentru valorile cuplului ridicate ale motoarelor de autobuz cu viteză relativ mică, face posibilă aplicarea noului concept de vehicul electric autobuzelor electrice puternice. Trebuie remarcat faptul că această schemă nu exclude utilizarea unei transmisii variabile continuu de orice tip, care are o eficiență suficientă, dimensiuni și greutate reduse, proporționale cu transmisiile existente.

Diagrama vehiculului electric al noului concept este prezentată în Fig. 1.2.

Figura 1.2. Schema unui nou concept de vehicul electric

Ca și în cazul altor vehicule electrice hibride, sursa de energie electrică este selectată pe baza criteriului energiei specifice, care, cu o valoare extrem de ridicată a acestui parametru, asigură mase reduse, precum și volumul celulelor de combustibil. În această schemă, o super volantă cu aceiași parametri de energie și masă ca în alte scheme hibride cu stocare de volant este utilizată ca sursă de energie intermediară.

Diferența fundamentală a acestui concept de vehicul electric față de alte scheme hibride este selectarea puterii dintr-o sursă de energie electrică de către o mașină electrică ireversibilă - un motor electric specializat de accelerare a puterii reduse corespunzător puterii specifice efective a sursei de energie electrică. Pentru mașina electrică și autobuzul electric menționate mai sus, aceasta corespunde la 15 și 20 kW. Datorită vitezei mari a motorului electric accelerat - până la 35.000 rpm pentru o mașină electrică de pasageri și 25.000 rpm pentru un autobuz electric, care corespunde vitezei super volanelor accelerate pentru acționările acestor mașini, masa lor este foarte mică, 15 și respectiv 30 kg (aceștia sunt indicatorii obișnuiți pentru structurile interne în scopuri de aviație).

Sursa de energie și motorul de accelerare pot fi combinate într-o singură unitate de putere, similară ca greutate și dimensiuni cu motorul și sistemele sale fiind scoase din șasiu. Rezervorul de combustibil și sistemul de alimentare pot fi, în principiu, reținute prin adăugarea unui convertor pentru a produce hidrogen din combustibil.

Astfel, în unitatea de putere, energia chimică a combustibilului este convertită în energie mecanică sub formă de rotație a arborelui, exact în același mod ca la un motor termic. Funcția de ambreiaj este realizată de un comutator care conectează motorul electric la sursa de alimentare.

Astfel, la cererea clientului, în compartimentul motorului poate fi instalat orice convertor de energie chimică a combustibilului în energie mecanică - un motor termic sau o unitate de putere nouă. Mai mult, totul, ca într-o mașină convențională, arborele blocului energetic este conectat la o cutie de viteze, în acest caz variabilă continuu. În viitorul apropiat, o astfel de cutie de viteze va înlocui cutiile de viteze mai puțin eficiente chiar și pe mașinile convenționale. Drept urmare, obținem o mașină electrică cu un concept nou, pe cât posibil unită cu o mașină convențională.

Care sunt avantajele noului concept de vehicul electric? În comparație cu o mașină, aceasta este o eficiență incomparabil mai ridicată a consumului de combustibil și respectarea mediului. În comparație cu eficiența medie de conversie a energiei chimice în energie mecanică - aproximativ 10 ... 15% pentru motoarele termice de pe mașini (nu trebuie confundat cu eficiența motoarelor termice în modul optim - 30% pentru motoarele pe benzină și 40% pentru motoarele diesel), această eficiență este celulele de combustibil cu un convertor - 50%, iar celele de combustibil oxigen-hidrogen - 70%. Practic nu există emisii nocive de la pilele de combustibil. Avantajele vehiculelor electrice ale noului concept în comparație cu vehiculele electrice cu baterii sunt aproximativ aceleași, cu diferența că emisiile nocive ale acestora din urmă au loc nu în mașină, ci în centrale electrice.

În comparație cu cele mai avansate modele de sisteme hibride de vehicule electrice cu celule de combustibil și depozitare volant, de exemplu, schema propusă și implementată de BMW, avantajul noului concept este dimensiunile globale mai mici și eficiența mai mare a vehiculului electric. Acest lucru se datorează faptului că, în noul concept, mașina electrică nu este universală, reversibilă, ci una îngust specializată, accelerată, încărcată cu o putere practic constantă, aproape cu un ordin de mărime mai mic decât cea maximă și la viteze mari. Al doilea avantaj este absența unui mecanism diferențial complex cu trei ambreiaje de frecare sau frâne care comută modurile. Al treilea avantaj este că procesul de reglare a turațiilor și cuplurilor de la super volant la roțile motoare nu este realizat de o acționare electrică, ci de un variator mecanic cu cea mai mare eficiență. Acest lucru este valabil mai ales pentru procesul de recuperare a energiei în timpul frânării, în urma căruia energia cinetică a mașinii este transferată la super volant. Nici caracterul complet al frecvenței transmiterii acestei energii, nici eficiența acestui proces, transmisia electrică nu se compară cu un variator mecanic. Și ultimul avantaj, care a fost deja menționat, este o schemă de automobile aproape tradițională și indicatorii de masă și de ansamblu comparabili ai unei noi unități de putere cu motoarele existente, facilitează înlocuirea unui tip de sursă de energie cu un altul, obținându-l în același timp ca un automobil (cu o schemă de motor convențional sau hibrid) și un vehicul electric hibrid, eficient și dinamic cu un nou concept.

În fig. 1.3 prezintă o diagramă a unui autobuz electric urban al noului concept. Acest aranjament oferă dispozitivului o flexibilitate mai mare decât cea descrisă în Fig. 1.2 diagramă bloc.

Figura 1.3. Schema autobuzului electric urban al noului concept:
1– sursa curentă; 2 - motor electric; 3 - mecanism invers; 4 - preluarea puterii; 5 - variator de disc planetar; 6, 7 - cardan drive; 8 - unelte principale; 9 - transmisie angrenaj conic; 10 - super antrenare volant

Iată super blocul volanului 10 echipat cu unelte proprii 9 , este situat independent de restul unităților și este ușor suspendat de cadru pentru a reduce forțele giroscopice deja mici atunci când super volantul este situat orizontal. Cu preluarea puterii 4 și unelte cardanice 7 acest bloc poate comunica cu variatorul 5 atât independent, cât și împreună cu un motor electric 2 ... Acest motor electric poate fi conectat la un variator 5 și independent de super volant, și joacă rolul unui motor de tracțiune complet, în principal în moduri de conducere staționare. În ciuda faptului că motorul electric 2 în acest caz, crește oarecum în putere și greutate, consumul de energie al unui dispozitiv de stocare super volant poate fi redus semnificativ, de fapt, la 0,5 kWh. Acest lucru permite realizarea unei super volante dintr-un material la fel de stabil și relativ ieftin ca sârma de oțel carbon. Defecțiunea (ruperea) super-volantului este atât de sigură încât nu este necesară o carcasă de protecție grea, semnificativ mai mare decât volanta însăși și necesară pentru o volantă din fibră de carbon. Variatorul permite motorului de tracțiune să funcționeze într-o gamă eficientă de cupluri și viteze, transferând doar o parte din puterea necesară pentru deplasarea autobuzului electric, ceea ce este favorabil funcționării sale.

Dar, oricum, vehiculele electrice sunt în căutare. Mai mult, există locuri în care sunt complet în afara concurenței. Să spunem, cursurile pentru popularul joc de golf din lume. Personalul de inventar și întreținere este mutat pe vehicule electrice cu un design simplificat, uneori fără acoperiș, uși, cu o caroserie ușoară, adesea scurtată, fără sisteme de securitate - tot ceea ce crește semnificativ greutatea mașinilor. Vehiculele simplificate sunt bune și pentru transportul în interior: în depozite, în ateliere, unde emisiile nocive sunt nedorite. Astfel de căruțe electrice sunt utilizate pe scară largă pentru a transporta turiștii către stațiuni, în parcurile naționale, dar aici le este mai dificil să concureze cu mașinile.

Mașinile de dimensiuni mari destinate circulației pe străzile orașelor prind rădăcini cu greu, deși este posibil ca situația să se schimbe în viitorul apropiat. Și motivul pentru acest lucru trebuie căutat ... în climatul statului american California.

Gazele de eșapament din mașinile aflate sub influența razelor solare formează o substanță deosebit de otrăvitoare, așa-numitul smog. Pentru o stare însorită ambalată de mașină, aceasta este problema numărul unu. Prin urmare, standardele de emisii din California sunt în mod tradițional mai stricte decât alte state din SUA, ca să nu mai vorbim de Europa. Acum a fost adoptată aici o lege privind înlocuirea treptată a autoturismelor cu vehicule electrice: în 2003 ar trebui să existe 10% din numărul total de autoturisme, iar în 2010 - 15%.

Multe companii de conducere auto lucrează la vehicule electrice, cu toate acestea, la expoziții veți vedea adesea mașini de origine puțin cunoscută. În alegerea unui motor, opiniile proiectanților diferă: utilizează atât motoare de curent continuu, cât și de curent alternativ, de exemplu, asincrone cu convertoare speciale și un sistem de control complex. Tensiunea de alimentare este, de asemenea, diferită. O preferință clară este acordată bateriilor de nichel-cadmiu și bateriilor cu plumb, care folosesc gel mai degrabă decât un electrolit lichid. Uneori folosesc sisteme de răcire lichide pentru motoare și mențin regimul termic al bateriilor.

Cea mai populară mașină electrică din lume este fabricată ... în Polonia. Au fost deja produse peste 200 de mii de unități. Mașinile electrice „Melex” sunt de tip simplificat, pentru 2, 4 și 6 locuri, concepute pentru industria sportivă și de divertisment (să numim cel puțin același golf), pentru lucrări de depozit, ca transport la magazin. Cu o greutate la bord de aproximativ 880 kg, sarcina utilă este de 320, iar cu o remorcă - mai mult de 900. Autonomie de croazieră - 70 km. Viteza maximă - până la 23 km / h - indică scopul mașinii.

O altă companie din Germania de Est, Transport-Systemtechnik, a creat 10 prototipuri de taxiuri. O mașină cu cinci locuri cu caroserie din plastic cântărește doar 600 kg, dezvoltă 80 km / h și are o autonomie de croazieră de 140 km. Bateriile sunt NiMH. Designerii au reușit să facă o mașină relativ spațioasă în interior, cu o lungime de numai 2,5 m. SAKSI (adică un taxi din Saxonia) se promite că va fi produs în serie în doi ani (Fig. 1.4).

Figura 1.4. SAXI este un taxi din Saxonia.

În Japonia, compania de automobile Honda finanțează un proiect de construire a unei flote de mașini mici electrice și hibride pentru închiriere, inclusiv o nouă tehnologie pentru funcționarea lor. Implementarea acestui proiect, denumit „Sistemul inteligent de vehicule comunitare” - ICVS, conform planului dezvoltatorilor, va reduce semnificativ efectele nocive ale transportului asupra mediului, va reduce probabilitatea de aglomerație și va îmbunătăți condițiile de parcare în zonele cu volumele de trafic ...

City Pal este un vehicul electric compact cu tracțiune față cu dimensiuni de 3210 x 1645 x 1645 mm cu un motor sincron cu magnet permanent. Viteza sa maximă este de 110 kilometri pe oră, rezerva de putere a bateriilor complet încărcate este de 130 de kilometri. În ciuda dimensiunilor reduse, mașina electrică are un interior suficient de spațios pentru șofer și pasager și un portbagaj de mare capacitate. City Pal este echipat cu aer condiționat și sistem de navigație modern. În plus, are echipamente pentru controlul și încărcarea automată (fără pilot). Fotografia CityPal este prezentată în Fig. 1.5.

Figura 1.5. Mașină electrică dublă City Pal.

Deck-ul mini-electric monoplaz ultra-miniatural este conceput pentru a conduce într-un oraș dens populat. Barele de protecție sunt instalate pe exterior de-a lungul întregului perimetru al caroseriei. Datorită acestui design, Step Deck poate fi parcat literalmente aproape de alte mașini în cele mai restrânse spații. Dimensiunile generale ale mini-mașinii electrice sunt de 2400 x 1185 x 1690 mm. Parcarea, proiectată pentru o mașină obișnuită, poate găzdui patru astfel de mașini. Centrala combinată cu transmisie pe puntea spate este formată dintr-un motor cu ardere internă răcit cu apă de 49 cm 3 în patru timpi și un motor electric sincron cu magneți permanenți, ceea ce face posibilă atingerea vitezei de până la 60 de kilometri pe oră (Figura 1.6 ).

Figura 1.6. Mini-mașină electrică monopostă City Step Deck.

Mașinile electrice ICVS de la Honda nu sunt ușor de închiriat. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să achiziționați un card IC magnetic special. Cu ajutorul acestuia, la terminalele ICVS, puteți alege unul dintre cele patru tipuri de echipaje cele mai potrivite pentru o anumită călătorie, puteți aranja închirierea acestuia, puteți returna echipajul în parcare și puteți plăti închirierea în numerar sau dintr-un cont bancar. În plus, cardul IC este utilizat pentru a porni motorul în locul tastelor auto convenționale. Clientul însuși este responsabil pentru aranjarea închirierii unei mașini electrice, practic fără participarea angajaților terminalului. De asemenea, este convenabil să nu fie necesar să înapoiați echipajul în aceeași parcare în care a fost închiriat; puteți lăsa sau schimba mașina electrică la orice alt terminal ICVS.

Centrul de control ICVS primește toate informațiile operaționale despre locația unui anumit echipaj prin intermediul comunicațiilor radio speciale. Dacă este necesar, operatorul, utilizând comunicații radio interne și radare laser cu unghi larg, poate direcționa automat până la patru echipaje „fără pilot” către locația dorită. Pentru aceasta, vehiculele electrice sunt echipate cu senzori magnetici și ultrasonici care interacționează cu cablurile de inducție așezate sub capacul terminalului. Echipajele pot intra în parcare, părăsi-o și parca la comandă din centrul de control, de asemenea fără participarea șoferului. Terminalele ICVS asigură încărcarea automată a bateriei pentru toate vehiculele electrice.

2. Vehicule electrice ușoare

Dintre toate varietățile de vehicule electrice, vehiculele electrice ușoare (LETS) cu o acțiune electrică combinată și cel mai adesea musculară sunt de cel mai mare interes din punct de vedere practic. Potrivit președintelui companiei nord-americane „EV Global Motors” Lee Iacocca, în curând va fi un scuter electric, un scuter electric, un scuter electric, o mașină mini-electrică cu unul sau două locuri și cel mai adesea o bicicletă electrică în garajul fiecărui american. Conform prognozei, în următorii 10 ani, vânzările anuale de vehicule electrice individuale se vor ridica la 6-10 miliarde de dolari în lume.

Boom-ul ciclismului la nivel mondial, care a cuprins aproape toate țările dezvoltate și în curs de dezvoltare, confirmă pe deplin ipoteza că secolul următor va fi secolul bicicletei. Conform prognozei experților americani, deja în primul sfert al secolului 21, mașinile cu două roți cu pedale vor începe să înlocuiască mașinile și vor deveni treptat principalul mijloc de transport. Valabilitatea unei astfel de prognoze este confirmată de imaginea generală a ceea ce se întâmplă. În Statele Unite și Germania, liderii mondiali de necontestat în ceea ce privește numărul de autoturisme pe locuitor, anual se vând mai multe biciclete decât autoturisme. O linie nesfârșită de bicicliști poate fi văzută pe drumurile Danemarcei, Olandei, Suediei și altor țări europene. În Japonia, aproape fiecare al doilea rezident merge cu bicicleta în mod regulat, iar Tokyo este literalmente plin de bicicliști în timpul orelor de vârf. În fiecare zi, 500 de milioane de oameni merg cu bicicleta pentru a lucra în China. Multe zone metropolitane europene interzic traficul auto în centrele urbane și deschid închirieri gratuite de biciclete.

Popularitatea fără precedent a bicicletei nu este întâmplătoare, în multe privințe este asociată cu consecințele negative ale motorizării. Faptul este că mașina, după ce a cucerit aproape întreaga planetă, a devenit principalul consumator de resurse naturale de neînlocuit (petrol), un poluant al pământului, apei și aerului și un „producător” de zgomot. În fiecare an mor mai mulți oameni în accidente de mașină decât în ​​alte războaie sângeroase. Principalul pericol al mașinii, potrivit medicilor, este că ne-a înțărcat să ne mișcăm singuri. Oamenii încep să înțeleagă acest lucru și, pentru a combate inactivitatea fizică, trec la o bicicletă.

Bicicleta a fost prima invenție care a permis unei persoane să se miște mai repede și mai departe doar în detrimentul propriilor mușchi. Dar de îndată ce s-a născut mașina cu două roți, inventatorii au început să se gândească la cum să-i mărească puterea și viteza. Începând din a doua jumătate a secolului trecut, au încercat să echipeze o bicicletă cu o sursă suplimentară de energie: un motor cu aburi, un motor electric, o benzină și chiar un motor cu reacție. Cu toate acestea, din cauza greutății lor mari, a volumului și a altor câteva neajunsuri, niciunul dintre ei nu s-a prins de bicicletă. În același timp, acum aproximativ o sută de ani, primele biciclete electrice au fost proiectate simultan cu vehiculele electrice. Dar foarte curând amândoi, incapabili să reziste competiției, au cedat loc mașinilor, iar ei înșiși au fost uitați mult timp.

Renașterea bicicletei electrice s-a întâmplat chiar în fața ochilor noștri. În 1994, compania japoneză Yamaha a început să producă o bicicletă nouă cu o unitate electrică suplimentară, iar acum designerii companiei dezvoltă modele ale celei de-a treia generații de biciclete electrice. Anul trecut, 250.000 dintre acești „hibrizi” cu două roți au fost vândute doar în Japonia. După Yamaha, Honda, Panasonic, Sanyo, Mitsubishi și Suzuki au început să producă biciclete electrice unul după altul. Experții prezic că peste un an sau doi mai mult de un milion de japonezi vor merge cu biciclete electrice.

Astăzi, bicicletele electrice sunt produse de toate marile companii de construcții de biciclete din Asia, America și Europa. Autoritățile chineze consideră că bicicletele electrice pot înlocui zeci de mii de scutere și motociclete care fumează și zăngănesc și, prin urmare, pot îmbunătăți semnificativ situația transportului. Shanghai, de exemplu, a deschis deja 15 centre de încărcare a bateriei pentru biciclete și peste 100 de puncte de înlocuire. În plus, este planificată construirea unei rețele de stații de încărcare de urgență, unde orice ciclist poate, aruncând o monedă în mașină și introducând mufa încărcătorului în priza coloanei de încărcare electrică, să încarce rapid bateria.

O bicicletă electrică modernă este un vehicul complet confortabil, ecologic, care necesită costuri minime de întreținere și foarte puțin spațiu în garaj și în parcare. În ceea ce privește calitățile de mare viteză ale unei biciclete electrice, atunci pe o secțiune orizontală a drumului poate fi ușor depășită de o bicicletă sport-turistică obișnuită. Și nu este vorba despre puterea redusă a motorului. O bicicletă electronică este special concepută astfel încât acționarea electrică să genereze curent numai atunci când ciclistul pedalează. De îndată ce nu mai lucrează cu picioarele sau accelerează la o viteză de 20-24 km / h, motorul este oprit automat. Dacă vrei să mergi mai repede, pedalează.

Pe așa-numitele biciclete electrice „liniștite”, care ating viteze de până la 24 km / h, acționarea electrică îndeplinește o funcție auxiliară - cu aceasta ciclistul depune mai puțin efort, ceea ce este deosebit de important atunci când călătorește pe distanțe lungi, într-un vânt frontal. sau în sus. Puterea motorului electric nu depășește 250 W - aceasta este o valoare proporțională cu puterea pe care ciclistul însuși o poate dezvolta mult timp. Pe o bicicletă electrică, pornesc pe aceleași pedale. Când viteza atinge 2-3 km / h, un senzor special de pe furca roții motoare pornește automat motorul. Dar există biciclete electrice cu senzori mai complexi, care pornesc motorul electric imediat după pornire.

Elveția și unele state americane produc biciclete electrice „rapide” mai puternice, a căror viteză nu este limitată la 20-24 km / h. Sunt echipate cu motoare electrice cu o putere de 400 W sau mai mult, care funcționează independent de pedale. Puterea motorului și, în consecință, turația sunt reglate de butonul „accelerației”. Pe o bicicletă electronică „rapidă”, acționarea electrică joacă rolul principal, iar acționarea musculară joacă rolul auxiliar. Caracteristicile tehnice ale unei astfel de mașini sunt aproximativ aceleași cu cele ale unui motoret ușor. Puteți merge pe o bicicletă electrică „rapidă” doar într-o cască de protecție, cu licență pentru a conduce un motoret și o plăcuță de înmatriculare (se eliberează împreună cu o poliță de asigurare). Acționarea motorului electric transmite forța către roata din față sau din spate a bicicletei utilizând un reductor de viteze, o transmisie cu lanț sau o rolă de fricțiune, care este apăsată pe anvelopa roții motoare (Fig. 2.1).

Figura 2.1. Bicicletă electrică „rapidă” a companiei americane „EV Global Motors”.

De câțiva ani în urmă, companiile japoneze, taiwaneze și germane produc biciclete electrice cu roți cu motor de 200-250 W, care sunt încorporate în butuc. Ideea unei roți cu motor nu este nouă, dar până de curând acest design nu a fost utilizat pe scară largă. Utilizarea unei roți cu motor pe bicicletele electrice a făcut posibilă abandonarea transmisiei mecanice și, prin urmare, creșterea semnificativă a eficienței acționării electrice. Experții cred că o roată cu motor controlată de un microprocesor de bord este cel mai reușit și mai promițător design pentru o bicicletă electrică.

Bicicletele electrice folosesc de obicei baterii nichel-cadmiu cu o capacitate de 7-10 ampere-oră, cântărind 5-7 kilograme și mai ieftine, dar mai puțin durabile și consumatoare de energie, baterii sigilate de plumb-zinc, cu un electrolit de jeleu. Timpul de încărcare a bateriei este de 4-5 ore, rezerva de încărcare atunci când este complet încărcată este de 20-30 de kilometri sau mai mult. Deși au apărut deja biciclete electrice de a treia generație, de exemplu, Yamaha's Starcross, cu o rezervă de putere de peste 40 de kilometri. Există, de asemenea, baterii noi, încă destul de scumpe, de nichel-metal și hidrogen de nichel, care măresc kilometrajul unei biciclete electrice fără a reîncărca până la 50 de kilometri.

În SUA, Japonia, Germania și alte țări, cele mai dezvoltate, bicicleta electrică poate înlocui deja a doua mașină de familie, care este de obicei utilizată pentru călătorii în medie de până la 15 kilometri, de exemplu, la serviciu sau la cumpărături. Este util mai ales pentru persoanele în vârstă și nu prea sportive, pentru toți cei care sunt conștienți de necesitatea unei activități fizice moderate, dar regulate. În garaj, în parcare, pe carosabil, o bicicletă electrică ocupă spațiu de multe ori mai puțin decât o mașină mică. Cel mai important, nu poluează mediul.

Recent, Taiwanul a fost numit „insula de transport electric”. În urmă cu cinci ani, existau doar 67 de scutere electrice și motociclete electrice, iar anul trecut au vândut aproximativ cinci mii. Agenția guvernamentală pentru protecția mediului (EPA) a stabilit o cotă pentru vânzarea acestor vehicule electrice la cel puțin 2% din vânzările de mopede, scutere și motociclete. Conform previziunilor, anul acesta volumul vânzărilor de scutere electrice și motociclete electrice se va tripla și se ridică la 16 mii de unități. Statul compensează o parte din costul achiziționării vehiculelor electrice în așa fel încât, pentru cumpărător, costul acestora este comparabil cu prețul motoretelor și scuterelor cu un volum al motorului de 50 cm 3.

Boomul electric poate fi văzut și în Italia. În decembrie 1998, în centrul istoric al capitalei italiene, unde milioane de turiști vizitează în fiecare an, au început să creeze un parc cu role de închiriere electrice și o rețea de stații de încărcare electrică. Acest proiect este finanțat de Municipalitatea Romei, Ministerul Mediului, WWF și Italia Nostra. Compania italiană „Atala Rizzato” se angajează în construcția stațiilor de încărcare și organizarea închirierii de scutere electrice Lepton. În prima etapă, este planificată deschiderea a 85 de stații pentru încărcarea „lentă” a bateriei de șase și șapte ore folosind încărcătoare de 16 amp și 30 de stații pentru încărcare „rapidă” de o oră și jumătate. Primele sunt concepute pentru încărcarea simultană a bateriilor a patru echipaje, iar cele din urmă - doar două. Toate stațiile sunt construite în zone de parcare, vor putea încărca bateriile scuterelor electrice municipale și private, a bicicletelor electrice și a vehiculelor electrice. Costul aproximativ al închirierii unei role electrice este de 1,3-1,8 USD pe oră.

În țările occidentale, bicicletele electrice „liniștite”, în care motorul ajută doar mișcarea, sunt cele mai populare în rândul persoanelor cu vârsta peste 40 de ani. Mai ales sunt conduse în Japonia și în țările europene. Tinerii sunt atrași de modelele de mare viteză, cu acționări electrice puternice și design modern. Pe bicicletele electrice „rapide”, puteți schimba puterea motorului, dar nu este nevoie să pedalați constant. Ei domină Statele Unite și China. O fotografie a unei biciclete electrice „liniștite” este prezentată în Fig. 2.2.

Figura 2.2. Bicicletă electrică "liniștită" a companiei din Taipei "Elebike Co., Ltd" cu o roată cu motor de 250 W, 36 V DC și o baterie reîncărcabilă plumb-zinc cu o capacitate de 7 Ah (într-o carcasă din plastic pe un cadru înclinat) .

Prețurile pentru bicicletele electrice în Europa, Japonia și Statele Unite variază de la 1.000 la 2.000 de dolari. Cele mai ieftine sunt în China și Taiwan, de unde pot fi cumpărate cu 200-350 USD. Este chiar mai ieftin să cumperi o bicicletă obișnuită și să pui pe ea un set de acționare electrică singur sau într-un atelier: un motor, o baterie, un încărcător, o unitate electronică, o telecomandă și un buton de control. Unul dintre cele mai populare modele de biciclete electrice este prezentat în fig. 2.3.

Figura 2.3. Bicicletă electrică "Dracle" a companiei japoneze "Panasonic"

Potrivit experților, până în 2003 numărul bicicletelor electrice din lume va depăși două milioane.

Pe baza materialelor furnizate de Honda, va produce patru echipaje de bază: vehiculul electric cu două locuri City Pal, monoplaza cu propulsie combinată Step Deck, rola electrică monoplază Mon Pal și bicicleta electrică Raccon.

Rola electrică unică Mon Pal (Fig. 2.4) este foarte convenabilă pentru călătoriile zilnice pe distanțe scurte. Viteza sa nu depășește 6 kilometri pe oră. Rola electrică este destul de potrivită pentru călărie în zonele pietonale, pe cărările din grădină și parc, în spațiile comerciale și expoziționale mari, ceea ce va plăcea cu siguranță persoanelor în vârstă. Dimensiunile totale ale lui Mon Pal - 1450 x 690 x 1080 mm (1625 mm cu copertină). Motorul de curent continuu al comutatorului este condus pe puntea spate.

Figura 2.4. Rolă electrică pentru bătrâni Mon Pal.

Bicicleta electrică Raccon 26LX-3B (Fig. 2.5) este bună, deoarece necesită mult mai puțin efort din partea ciclistului atunci când circulă pe distanțe lungi, pe urcări lungi și în direcția vântului decât toate celelalte modele. Greutatea sa este de 31 kg, dimensiunile totale sunt 1885 x 580 x 770-920 mm (în funcție de înălțimea șeii). Bicicleta e este echipată cu suporturi față și spate pentru 4 și 10 kg. Raccon este alimentat de un mic motor 24V, 220W DC periat și o baterie reîncărcabilă compactă NiCd de 5A. . h dimensiunea unei cărți A4 nu foarte groase. O baterie complet încărcată, plasată de obicei pe un cadru în spatele raftului frontal, este suficientă pentru a parcurge 27 de kilometri în timp ce luminați drumul cu un far de 3,8 wați. Senzorii magnetici de viteză și o unitate de comandă electronică cresc uniform puterea acționării electrice atunci când viteza de mișcare crește de la 0 la 15 kilometri pe oră și asigură o putere constantă în intervalul de viteze de 15-23 kilometri pe oră. La viteze mai mari, motorul este oprit automat. Dacă vrei să mergi mai repede - pedalează!

Figura 2.5. Bicicletă electrică Raccon de la Honda.

3 mașini care se mișcă pe șine

Printre numeroasele proiecte care sunt concepute pentru a rezolva problema aglomerării în rețelele de transport ale megalopolurilor, există tot mai multe propuneri de a trimite transportul urban, inclusiv mașinile, pe șine.

Unul dintre cele mai îndrăznețe proiecte a fost prezentat de compania daneză RUF International. Sistemul de transport propus de danezi este o rețea de drumuri monorail utilizate de vehiculele electrice publice și private.

Transportul depășește mici porțiuni de cale pe drumurile obișnuite, după care intră pe șine și se unește într-un fel de trenuri.

Designul unei mașini care se deplasează pe șine este prezentat în Fig. 3.1

Figura 3.1. Structura unei mașini care se mișcă pe șine

Vehiculele care au urcat pe șine nu trebuie controlate - șoferul setează programul și poate dormi, citi, accesa internetul sau se poate uita la televizor - informațiile sunt transmise unui anumit „dispecer principal” și sistemul automat va face totul de la sine, ghidat de citirile instalate peste tot, inclusiv senzorii subterani.

Dacă este necesar, șoferul va putea prelua controlul din nou. Se presupune că viteza de deplasare pe șine va fi de 120 km / h.

Conform proiectului RUF International, rețeaua rutieră va fi formată din 25 km de secțiuni feroviare cu „traversări” speciale la fiecare cinci kilometri, astfel încât unii șoferi să poată intra în „tren”, iar alții să devieze sau să deraieze (Fig. 3.2-3.3) . Viteza maximă între „treceri” (150 km / h) la apropierea de joncțiuni este redusă automat la 30 km / h.

Figura 3.2. Trecerea la linia circulară

Figura 3.3. Trecerea de la șine la pat

Secțiunile de cale fără șine sunt, de asemenea, automatizate: senzorii instalați subteran formează un fel de canal, astfel încât șoferul nu trebuie să conducă deloc mașina.

Energia pentru vehiculele electrice este furnizată direct de monorail - aceasta asigură energie în timp ce călătoriți cu „trenul” și încarcă bateriile pentru condus scurt pe drumuri normale.

La sosirea la destinație, șoferul coboară din mașină și își desfășoară activitatea - automatizarea însăși va trimite mașina la cea mai apropiată parcare, de unde proprietarul îl poate suna pentru a continua călătoria.

Există o altă opțiune - fără parcare, atunci când toată lumea poate folosi prima mașină pe care o întâlnește. Ca o protecție împotriva vandalismului, dezvoltatorii propun următoarea schemă: la intrarea în mașină, șoferul „prezintă” o anumită carte de identitate, pe care mașina o identifică.

Mașina „își amintește” de cel care a condus-o ultima, iar noul șofer va trebui să-și evalueze starea la intrarea în mașină. Numai în cazul „acceptării” mașinii, noul șofer este identificat și de ceva timp devine proprietarul acestuia.

Mașinile pentru sistemul de transport RAF pot fi orice - o „mașină”, un camion, un autobuz - dar pentru a circula pe șine, toate acestea trebuie să aibă un canal în formă de V care se desfășoară de-a lungul fundului caroseriei (Fig. 3.4) .

Figura 3.4. Proiectare șină

Un „slot” rulează în mijloc și împarte interiorul în două părți. Dezvoltatorii sugerează utilizarea „loviturii” ca cotieră sau „loc pentru un copil”.

Sistemul de monorail este destinat orașelor mari, dar autorii proiectului nu au uitat de locuitorii din zona suburbană: este asigurat un transport hibrid cu motoare electrice și cu combustibil. De exemplu, transportul public de navetiști, numit Maxi-RUF, este un autobuz care poate transporta zece pasageri, cu excepția șoferului.

Compania lucrează la conceptul său din 1988. RUF International are 16 sponsori, printre care nu există un singur producător de automobile, dar există o filială daneză a Siemens și ministerele daneze pentru energie și mediu.

Britanicii lucrează la un proiect similar, dar mult mai realist. Un proiect monorail numit ULTra (Urban Light Transport) de către Advanced Transport Systems va fi implementat pentru prima dată în 2004. Și în ianuarie 2002, au lansat o ramură experimentală lângă Bristol, în orașul Cardiff (Figura 3.5). Dacă rezultatele testelor sunt satisfăcătoare, rețelele ULTra vor fi construite mai întâi în Cardiff și apoi în alte orașe din Marea Britanie.

Figura 3.5. Fotografie a ramurii experimentale din Cardiff

ULTra este o formă de transport rapid personal (PRT). De fapt, acesta este un drum monorail de-a lungul căruia se deplasează mici cărucioare complet automatizate - un metrou suprateran, doar fără șoferi și, de fapt, trenuri.

Cărucioarele de tip capsulă, proiectate pentru mai multe persoane, se vor deplasa de-a lungul monorailului cu o viteză de 25 km / h.

Proiectul ULTra, care se mai numește „taxi fără șofer”, a fost dezvoltat de Advanced Transport Systems în cooperare cu specialiști de la Universitatea din Bristol.

Prima „linie” de test construită în Cardiff, de-a lungul căreia se vor deplasa 30 de „capsule”, va avea o lungime de 1,5 km. În rețeaua dezvoltată, numărul cărucioarelor va crește la 120. Mișcarea fiecărei „capsule” va fi monitorizată de un sistem central care utilizează diverși senzori.

Pasagerii vor urca și debarca în stații speciale. Trebuie remarcat faptul că „capsulele” nu se opresc pe autostrada principală, ci conduc până la stații de-a lungul căilor separate.

La intrare, pasagerul va trebui să introducă un card inteligent în „receptor”, pe care va fi indicat traseul călătoriei sale. Este posibil ca acest card să fie folosit și pentru plata călătoriei (tariful este același ca și pentru călătoria cu autobuzul).

Dezvoltatorii susțin că, în primul rând, transportul lor electric nu poluează mediul înconjurător, în al doilea rând, este ușor (greutatea căruciorului 800 kg), în al treilea rând, au reușit să „minimizeze intruziunea vizuală” în aspectul arhitectural al orașelor și al mediului, și, în cele din urmă, ULTra este un transport sigur.

Într-adevăr, la o viteză de 25 km / h (și aproape de opriri 5 km / h), se poate întâmpla puțin. Cu toate acestea, fiecare cărucior este echipat cu un „sistem de detectare” special care va opri automat „capsula” dacă există un obstacol în față.

O defecțiune (probabilitatea oricăruia dintre ei, potrivit creatorilor, este extrem de mică) a unuia dintre cărucioare nu blochează întregul sistem de transport, iar „sistemul de control” încorporat va transmite un semnal către „Centru” .

Sistemul este destinat exclusiv orașelor și, potrivit dezvoltatorilor, nu va înlocui autobuzele și mașinile, ci va deveni doar o completare a tipurilor de transport public existente.

4. Monocar

Există două tipuri principale de vehicule în lumea modernă.

CARS au confort, siguranță, capacitate de încărcare etc. mai mare, dar nu se poate să nu remarcăm faptul că conceptul existent de vehicul cu patru roți (mașină) nu s-a schimbat de la apariția căruței și nu mai îndeplinește cerințele moderne pentru manevrabilitate, eficiență, nivel de emisii în mediu etc.

MOTOCICLETELE se disting prin cea mai mare simplitate și fiabilitate a designului. Acesta este un cadru cu șa, motor și roți, a căror față este pivotantă. Au o manevrabilitate și manevrabilitate ridicate, dar practic nu protejează șoferul de condițiile meteorologice, nu îi asigură siguranța, prin urmare, sunt aproape înlăturați de mașini.

Dar există un concept care combină avantajele motocicletelor și mașinilor. Aceasta este o mașină cu caroserie și o structură de tren cu două roți. O astfel de mașină (monocar) poate avea confortul, capacitatea de transport și siguranța mașinii și manevrabilitatea, economia și capacitatea de cross-country ale unei motociclete.

Stabilitatea unei motociclete depinde de echilibrul forțelor care acționează asupra acesteia. Motocicleta poate fi stabilă numai dacă punctul de sprijin și forțele rezultate coincid. Există o singură astfel de forță în mișcare rectilinie. Aceasta este forța de greutate aplicată centrului de masă și direcționată vertical în jos. Nu are abateri de la punctul de sprijin, prin urmare, nu există o forță de răsturnare.

Când conduceți într-un cerc, o forță centrifugă acționează și asupra mașinii, îndreptată spre exterior și creând un moment de răsturnare. Pentru a menține mașina în echilibru, rezultanta acestor forțe trebuie să treacă prin punctul de sprijin. La motociclete, echilibrul se realizează fie prin devierea șoferului spre partea opusă a momentului de răsturnare, fie prin rotirea volanului spre înclinarea mașinii. Adică, fie centrul de greutate este deviat până când coincide cu punctul de sprijin, fie punctul de sprijin este deviat spre centrul de greutate. În acest caz, echilibrul trebuie menținut cu o precizie ridicată, altfel motocicleta se va roti în mod inevitabil spre partea celei mai mari forțe de acțiune. Prin urmare, stabilitatea motocicletei atunci când conduceți în cerc depinde de:

1. Viteza de deplasare a motocicletelor

2. Raza de virare

3. Unghiul de înclinare al motocicletei

4. Compensarea plecării roții din față

Unghiul maxim de înclinare al mașinii depinde de structura și forma corpului mașinii. Există o relație între viteza de mișcare și raza de virare sigură.

V 2 = g * R * ctg a,

unde V este viteza motocicletei, m / s,

g - accelerația gravitației, 9,8 m / s 2,

R este raza de viraj a motocicletei, m,

ctg a - panta cotangentă.

Când aceste condiții sunt îndeplinite, roata din față trebuie rotită spre centrul de rotație.

Dacă este necesar un viraj la o viteză mai mare, motocicleta trebuie să se aplece la un unghi mai mare la intrarea în viraj și roata din față a motocicletei trebuie să fie rotită în direcția opusă virajului. Acest lucru se face pentru a muta punctul de sprijin al motocicletei mai mult spre centrul de greutate. Dacă acest lucru nu este suficient pentru a menține echilibrul, atunci șoferul deviază corpul de la centrul de rotație până când forțele rezultate și punctul de sprijin coincid. Pentru un vehicul cu o singură cale, astfel de manevre ar putea să nu fie posibile datorită caroseriei mai largi.

Se crede din greșeală că momentul giroscopic al roților afectează motocicleta. Influența sa este nesemnificativă, deoarece cu o masă a anvelopei și a jantei de 3 kg, o viteză de rotație de 833 rpm și o viteză de direcție de 0,2 rpm, momentul giroscopic al roții este de 0,35 kg. În același timp, o deviere de 10 cm a centrului de greutate sau punctul de sprijin al motocicletei cu un centru de greutate de 100 cm și o greutate a motocicletei și a călărețului de 140 kg creează o forță de deviere de 14 kg.

Astfel, la rotire, abaterea suplimentară a centrului de greutate de la punctul de sprijin în kilograme ar trebui să fie egală cu forța de refacere a momentului giroscopic al volantului în kilograme.

Probabil că toată lumea a văzut un motociclist care participa la curse de motociclete, care nu intra într-o viraj, alunecând de-a lungul solului în direcția unei derapaje, iar motocicleta lui se prăbușea în continuare. Acest lucru se poate întâmpla cu fiecare vehicul cu două roți. O caracteristică distinctivă a oricărui vehicul cu două roți este că se poate înclina spre centrul virajului pe viraje. Acest lucru vă permite să faceți rânduri fără derapaj cu o accelerație mare. Dar numai până când forța centrifugă depășește forța de frecare. Și apoi un accident la marginea drumului este inevitabil.

Pentru vehiculele cu două roți, există o anumită dependență a unghiului limitat de înclinare de raza de virare. Unghiul de înclinare al monocarului depinde de caracteristicile de proiectare, de exemplu, este limitat de dimensiunile corpului (35 de grade). Dacă rotiți volanul prea abrupt, atunci monocarul se va întinde pe lateral și va aluneca pe el de-a lungul drumului spre derapaj. Monocarul nu va putea să se arunce ca o motocicletă din cauza volantului. Are prea mult moment giroscopic de forțe. Cel mai probabil, se va roti în jurul punctului de contact și chiar și atunci este puțin probabil. Șoferul și pasagerul vor rămâne desigur înăuntru. Senzațiile lor, probabil, nu vor fi plăcute, dar vor putea evita orice deteriorare sau rănire. Nici măcar nu vorbește în interiorul corpului, deoarece vectorul forței centrifuge îi va apăsa doar pe scaun.

Pe partea proeminentă a corpului din stânga și din dreapta, puteți instala o mică platformă - un suport. Apoi, în cazul unei viraje puternice, monocarul se va întinde nu pe corp, ci pe suport. Acest lucru va face posibil, la propriu și la figurat, să faci un viraj diferit.

Pentru a menține echilibrul vehiculelor cu o singură șină, poate fi utilizată o volantă, care este, de asemenea, utilizată pentru recuperarea energiei în timpul accelerării și decelerării. Sarcina volantului este de a compensa eventualele abateri care apar. Forța de refacere a volantului depinde de viteza de rotație a acestuia. Cu o scădere a vitezei de rotație a unei volante cu axa orizontală de rotație, începe să se abată de la verticală printr-un unghi determinat de forța de greutate rezultată și de momentul giroscopic de restabilire.

La o oprire, momentul giroscopic al volantei va fi maxim, menținând mașina în poziție verticală și, pe măsură ce viteza crește, va scădea treptat, permițând mașinii să se încline pentru a face viraje, deoarece energia volantului trebuie să fie cheltuită pe mișcarea mașinii.

În unele modele, axa de rotație a volantului era orizontală și volanta rotită în aceeași direcție ca roțile. Înclinarea unei astfel de volante spre stânga determină o rotație suplimentară a mașinii spre stânga. Acest lucru poate ușura virajul, dar poate fi și destabilizator.

Concluzia rezultă din aceasta: dacă direcția de rotație a unei volante cu axa orizontală de rotație coincide cu direcția de rotație a roților, atunci o astfel de mașină este mai manevrabilă, dar mai puțin stabilă. Și, în consecință, invers.

Dacă axa de rotație a volantului este verticală, atunci ar trebui să fie deviată înainte și înapoi. Dar, cu o axă verticală, efectul giroscopic poate introduce o alunecare suplimentară în viraj (cum ar fi elicea unui elicopter uniaxial) și va fi necesar să instalați un al doilea volant cu direcția opusă de rotație. În plus, volanta cu ax vertical are un factor de destabilizare. Când conduceți în sus sau în jos, mașina va fi influențată suplimentar de momentul giroscopic, care deviază mașina spre dreapta sau spre stânga. Pentru a compensa acest efect, va fi necesară o deviere compensatoare a cârmei sau instalarea unui volant suplimentar cu direcția opusă de rotație.

Pe un girocar P.P. Shilovsky, volanta a fost atașată la un cadru care a permis devierea axei sale, restabilind astfel echilibrul mașinii. Cadrul a fost deviat de senzorii de rulare. În loc de cadru, puteți în plus roti sau înclina roata din față până când punctul de pivot coincide cu centrul de greutate. Roata poate fi rotită și printr-un semnal de la senzorul de rulare.

Dar dacă este posibil să se găsească relația exactă dintre forțele care afectează mașina, atunci va fi posibil să se facă fără senzori de rulare etc.

Dependențe:

Abaterea de la punctul de sprijin depinde de unghiul de direcție al roții din față

Unghiul de direcție al roții din față depinde de raza de virare a mașinii

Raza de rotire depinde de viteza mașinii

Viteza de rotație a volantului depinde de viteza mașinii

Forța de refacere a volantului depinde de viteza de rotație a acestuia

Direcția de rotație a volantului cu o axă orizontală determină stabilitatea și manevrabilitatea mașinii

Puterea motorului depinde de turația maximă

Utilizarea unei volante pe un vehicul are următoarele avantaje:

Reducerea consumului de combustibil la jumătate datorită recuperării energiei (returnare)

Reducerea puterii necesare a motorului până la 40%

Capacitatea de a acționa motorul în punctul de mod optim

Eliminarea diferitelor sisteme de pornire a motorului și ralanti

Frânare mai eficientă (fără derapaj)

Consumul specific de combustibil este minim atunci când motorul funcționează la aproximativ 80% putere și de 3-4 ori mai mare cu 10% procente. Cu toate acestea, acest procent de 10% este necesar pentru traficul orașului de cele mai multe ori. În condusul urban, cea mai mare parte a energiei este consumată, de asemenea, alternând frecvent accelerația și decelerarea. Pentru a reduce astfel de costuri, cea mai realistă utilizare a motoarelor hibride este o volantă în combinație cu un motor cu ardere internă sau un motor electric.

Motorul, care funcționează la modul de economie maximă, „pompează” energie în el, menținând viteza într-un anumit interval. Energia necesară pentru a conduce vehiculul este preluată printr-o transmisie variabilă continuă. În caz de frânare, energia cinetică a vehiculului este transferată înapoi la volant.

Monocar vă permite să reduceți pierderile de energie datorită următoarelor soluții:

Greutatea mașinii. Pentru a reduce greutatea, puteți simplifica și ușura în mod semnificativ designul, îndepărtând unele componente și ansambluri. Este posibil ca un monocar să nu necesite un motor de mare putere (și masă), cutie de viteze, radiator, starter, generator, suspensie cu două roți, transmisie și multe altele. un monocar poate fi făcut de aproximativ două ori mai ușor decât o mașină convențională.

Tragere aerodinamică. Facand corpul mai rationalizat. O mașină modernă are un coeficient de rezistență C x = 0,4. Dacă încercați să creați un corp cu trei locuri sub formă de picătură și așezați două persoane în partea largă și una în spate în cea îngustă, puteți obține coeficientul C x = 0,2 sau chiar mai puțin. Dar o formă similară poate fi aplicată doar pe o mașină cu două roți, deoarece patru roți vor necesita în continuare o formă dreptunghiulară cu toate consecințele care rezultă.

Pentru majoritatea mașinilor moderne, este de 0,4. Într-un monocar, datorită designului mai rațional al caroseriei cu două roți, acesta poate fi egal cu 0,2 sau chiar mai puțin.

Dependența puterii de viteză este prezentată în Fig. 4.1.

Figura 4.1. Puterea versus viteza

F = C x * S m * P * V 2

unde F este forța de rezistență a mediului, H

C x - coeficient de rezistență aerodinamică,

S m - în mijlocul navei, m 2

P este densitatea mediului,

V - viteza, m / s

Care este 0,2 * 1,22 * 1,2 * 767 = 224 N la 100 km / h

Pentru o cursă de 100 km, va fi necesar 224 * 100.000 = 22.400.000 J, care este o putere de 6,2 kW. (8,4 CP) la 100 km / h sau 3,2 kW la o viteză de 72 km / h sau 833 W la 36 km / h

Eficiența motorului. Se recomandă abandonarea motorului cu ardere internă cu o eficiență de 18-20% și utilizarea unui motor electric (randament 90%). Utilizarea unei volante poate reduce semnificativ puterea necesară a motorului.

Recuperarea energiei. Utilizarea unei volante pentru recuperarea (acumularea) energiei de frânare cu recul ulterior în timpul accelerației. Dacă în mașinile obișnuite această energie este cheltuită doar pentru încălzirea plăcuțelor de frână, atunci folosind o volantă este posibil să reduceți semnificativ (de aproape 2 ori) consumul de combustibil în comparație cu conducerea în modul urban.

Rezistența la drum. Un monocar cu două roți va necesita mult mai puțină energie pentru a depăși rezistența la drum.

4000H * 0,02 = 80 H

Pentru o cursă de 100 km, vor fi necesari 80 * 100.000 = 8.000.000 J, ceea ce reprezintă o putere de 2,2 kW / h. (3 CP)

Proiectarea mașinii este prezentată în Figura 4.2.

Figura 4.2. Proiectare monocar

Un volant este situat în centrul mașinii între scaunele șoferului și pasagerului. Deasupra volantului există un buton de comandă de tip joystick. Direct în fața volantului se află suportul suspensiei din față. Scaunul pasagerului din spate este situat exact în centrul dintre scaunele din față. Există un portbagaj mic în spatele scaunului din spate. Suspensia roții din spate sub portbagaj.

Corpul este o structură a unui cadru metalic și a elementelor de placare articulate. În centrul mașinii se află longitudinal un cadru electric cu volant și suspensii de roți. Corpul este cu două uși, cu deschidere verticală a ușilor față de mijlocul parbrizului. Mașina are 2 rafturi mici pe părțile laterale ale carcasei roții din față. Nu există suporturi de acoperiș deasupra carcasei roții din spate pentru a îmbunătăți aerodinamica caroseriei.

Soluția la multe probleme ale monocarului va fi utilizarea așa-numitelor roți cu motor. Mai mult, utilizarea a trei roți cu motor de același tip este justificată tehnologic. Două direct în roți și una ca volant. Ele vor diferi doar în ceea ce privește viteza de rotație maximă și masa rotorului. Pentru o volantă, masa rotorului trebuie să fie de cel puțin 20 kg.

Astfel, întreaga cinematică a mașinii va consta doar din două roți, o volantă și o unitate de comandă electronică. Unitatea de control este necesară pentru a transfera energia de la volant la roți și invers.

Firmele japoneze au proiectat motoare de curent continuu ușoare fără perii pe magneți de pământuri rare, cu o eficiență maximă de până la 98% și sisteme de control cu ​​microprocesor extrem de eficiente. Aceste motoare cu viteză redusă sunt încorporate direct în butucii roților motoare. Acest lucru a făcut posibilă abandonarea transmisiei mecanice și, astfel, eficiența totală a acționării la 96-97%. Roțile cu motor cu o capacitate de 200-250 W sunt produse în masă pentru vehiculele electrice ușoare - de exemplu, pentru bicicletele electrice, care apar deja pe drumurile lumii.

Avantajele utilizării motoarelor pe roți pe vehicule:

· Aspectul mașinii este îmbunătățit datorită unei alegeri destul de libere a locului de instalare a roții cu motor în raport cu alte unități de vehicule;

· Greutatea totală a unităților electrice de acționare (nu numai a roților cu motor) este redusă în comparație cu greutatea unităților de acționare hidromecanică;

· Distribuția dorită a masei mașinii de-a lungul axelor se obține datorită posibilității de a varia baza bazei mașinii;

· Numărul de piese și unități ale transmisiei mecanice, supuse uzurii intense în exploatare, este redus, ceea ce crește fiabilitatea sistemului în ansamblu;

· Posibilitatea de a implementa o roată cu putere mare, care face posibilă creșterea capacității de încărcare a vehiculului fără a crește numărul de roți motrice;

· Posibilitatea controlului de tracțiune continuu sau, în cazuri extreme, în două etape;

Frânarea pe pante lungi de magnitudine mare, extrem de eficientă și fiabilă, datorită utilizării unei frâne electrice

Mașina este controlată de un mâner de tip joystick instalat între scaunele șoferului și pasagerului. Pe mâner există și butoane pentru aprinderea farului, viraje, semnal etc. Controlul se efectuează prin schimbarea raportului de transmisie al variatorului. Când mânerul este înclinat „înainte-înapoi” și „stânga-dreapta”, apar frânarea-accelerația și respectiv virajele mașinii. Cu devierea maximă a mânerului „înainte”, poate fi declanșată aderența suplimentară a frânei roții din spate.

Panoul de control are dimensiuni reduse, indicație digitală pe LED-uri și poate fi amplasat în orice loc convenabil, de exemplu, pe oglinda retrovizoare din centrul mașinii. În loc de indicație, puteți utiliza un sintetizator de vorbire.

Puteți indica:

1. Viteza mașinii;

2. Turnuri (pot fi înlocuite cu lumini pe oglinzile retrovizoare);

3. Poziția ușilor (trapelor) și a portbagajelor (deschise sau închise).

Într-un monocar, este mai bine să lăsați butonul de comandă și tabloul de bord deoparte. Deoarece nu mai există un obstacol traumatic în fața șoferului și a pasagerului, este posibil să se utilizeze un sistem de siguranță vectorială. Într-un astfel de sistem, scaunul are capacitatea, în cazul unei coliziuni frontale, să se rostogolească înainte în zona liberă în timp ce se înclină înapoi. După impact, scaunul de pe amortizoare revine la poziția inițială. Un astfel de sistem este mai fiabil decât centurile de siguranță și airbagurile. Cu impacturi deosebit de puternice, este chiar posibil să scoateți scaunul prin parbriz până când inerția impactului este complet anulată.

Impacturile laterale ale mașinii cu volant sunt sigure, deoarece nu vor duce la răsturnare. Mașina, ca un pendul, se rotește doar în jurul axei verticale. Și când conduceți pe marginea drumului sau a pantei, mașina va menține în continuare poziția verticală a caroseriei. Dacă, pe o pantă laterală foarte abruptă, o mașină convențională se răstoarnă, monocarul va aluneca doar pe pantă, menținând o poziție verticală.

Când se deplasează uniform, scaunul este în poziție verticală. Când frânează puternic, scaunul se rotește înainte de-a lungul șinelor, în timp ce se rotește simultan în poziție orizontală. În acest caz, unghiul de înclinare al scaunului depinde de forța de frânare și atunci când această forță scade, scaunul revine la poziția sa inițială.

În mașină pot fi furnizate mai multe metode de frânare:

Cinetică. Calea principală. Acesta este momentul în care energia cinetică a mașinii este convertită în energie cinetică a volantului.

Electrodinamic. Puterea electrică de la motoarele roților poate fi stinsă pe rezistorul de balast. De exemplu, direct către un încălzitor electric.

Diferenţial. Dacă motorul roții din față este pornit în antifază cu cel din spate, atunci acesta se va roti în direcția opusă până când mașina și roata din față se opresc complet.

Stepper. Motorul roții este un motor pas cu pas. Puteți seta frecvența de rotație a câmpului magnetic al rotorului cât de jos doriți, până la zero. Acest lucru va opri efectiv rotorul.

Fricțional. Dacă o garnitură de frecare este plasată între rotor și stator, iar rotorul este suspendat într-un câmp magnetic sau pe o pernă de aer (rulment de gaz), atunci când rulmentul este oprit, rotorul va sta pe stator cu întregul masa utilajului. Acest lucru este analog frânelor cu disc sau tambur convenționale.

Mecanic. Dacă schimbați înălțimea suspensiei, atunci mașina se poate întinde pe partea inferioară și poate frâna prin părți proeminente ale corpului. În acest fel, puteți frâna chiar și pe gheață.

Farul este situat sub capacul roții din față. Poate fi coborât într-o nișă din portbagajul din față. Farul poate fi, de asemenea, pivotat 360 ° orizontal pentru a oferi iluminare la virare și virare.
Farul este realizat sub forma unui cilindru, în centrul axei optice a cărui sursă de lumină există. O parte a cilindrului este transparentă, restul este acoperit cu un strat reflectorizant. În spate, poate fi instalat un filtru roșu, care, atunci când farul este întors înapoi, va străluci înainte, îndeplinind funcțiile unei lumini de frână.

Mașina folosește un sistem de suspensie a cablului dependent și un amortizor de compensare. Suspensiile din față și din spate sunt conectate printr-un cablu în așa fel încât sarcina roții din față care deviază roata în sus să fie compensată prin devierea roții din spate în jos și invers. Jumătate din greutatea mașinii este utilizată ca forță de amortizare. Schimbând lungimea cablului, puteți regla înălțimea mașinii până la coborârea de jos în parcare sau în modul de frânare de urgență.

Caracteristicile tehnice ale monocarului:

Lungime - 4000 mm.

Lățime - 1500 mm.

Înălțime - 1500 mm.

Baza - 3000 mm.

Distanță - 350 mm.

Număr de locuri - 3 persoane.

Numărul ușilor caroseriei este 2.

Capacitate de transport - 200-250 kg.

Unitatea este probabil plină.

Suspendarea este dependentă.

Consum redus de combustibil (nu mai mult de 1 litru la 100 km).

Reducerea emisiilor de CO2 și CN.

Greutate redusă (nu mai mult de 400 kg).

Simplitatea și fiabilitatea designului.

Ușor de operat și de întreținut.

Manevrabilitate ridicată (raza de viraj aprox. 4 m).

Coeficient scăzut de tragere.

Cost scăzut

5 aeronave fără pilot

„Vehiculele aeriene fără pilot” diferă în ceea ce privește greutatea (de la dispozitive care cântăresc jumătate de kilogram, comparabile cu un model de aeronavă, la giganți de 10-15 tone), altitudine și durata zborului. Vehiculele aeriene fără pilot cu o greutate de până la 5 kg (clasa „micro”) pot decola de pe oricare dintre cele mai mici platforme și chiar din mână, se pot ridica la o înălțime de 1-2 kilometri și rămân în aer cel mult o oră. Ca avioane de recunoaștere, acestea sunt utilizate, de exemplu, pentru a detecta echipamente militare și teroriști în pădure sau în munți. Dronele „micro” care cântăresc doar 300-500 de grame, la figură, pot privi prin fereastră, astfel încât să fie convenabile de utilizat în mediul urban.

Pentru „micro” sunt vehicule aeriene fără pilot din clasa „mini” cu o greutate de până la 150 kg. Acestea operează la o altitudine de 3-5 km, durata zborului este de 3-5 ore. Următoarea clasă este „midi”. Acestea sunt vehicule polivalente mai grele, care cântăresc între 200 și 1000 kg. Altitudinea zborului atinge 5-6 km, durata este de 10-20 de ore.

Și, în cele din urmă, „maxi” - vehicule care cântăresc de la 1000 kg la 8-10 tone.Tavanul lor este de 20 km, durata zborului este mai mare de 24 de ore. Este posibil ca mașinile Supermaxi să apară în curând. Se poate presupune că greutatea lor va depăși 15 tone. Astfel de „camioane grele” vor transporta la bord o cantitate uriașă de echipamente în diverse scopuri și vor putea îndeplini cea mai largă gamă de sarcini.

Dacă vă amintiți istoria vehiculelor aeriene fără pilot, acestea au apărut pentru prima dată la mijlocul anilor 1930. Acestea erau ținte aeriene controlate de la distanță utilizate în practica de tragere. După al doilea război mondial, mai exact, deja în anii 1950, proiectanții de aeronave au creat avioane de recunoaștere fără pilot. A fost nevoie de încă 20 de ani pentru a dezvolta mașini de impact. În anii 1970 - 1980, birourile de proiectare ale P.O. Sukhoi, A.N. Tupolev, V.M. Myasishchev, A.S. Yakovlev, N.I. Avioanele de recunoaștere fără pilot „Yastreb”, „Strizh” și „Flight”, care sunt încă în funcțiune astăzi, precum și greva „Korshun, creată împreună cu Institutul de Cercetare„ Kulon ”, au apărut din clasa„ Tupolev Design Bureau ”. Cel mai de succes dintre ei a fost complexul „Pchela”, care este încă în funcțiune.

În anii 1970, în URSS au fost lansate lucrări de cercetare și dezvoltare pentru a crea aeronave fără pilot cu altitudine mare și durata zborului. Au fost tratate de Biroul de Proiectare VM Myasishchev, unde au dezvoltat o mașină „Eagle” din clasa „maxi”. Apoi a ajuns doar la aspect, dar aproape 10 ani mai târziu lucrarea a fost reluată. S-a presupus că dispozitivul modernizat va fi capabil să zboare la o altitudine de 20 km și să rămână în aer 24 de ore. Dar apoi a apărut o criză de reformă și, la începutul anilor 1990, programul Eagle a fost închis din cauza lipsei de finanțare. Aproximativ în același timp și din aceleași motive, lucrările la vehiculul aerian fără pilot Rhombus au fost restrânse. Această aeronavă, unică prin designul său, a fost creată împreună cu NII DAR cu participarea dezvoltatorului sistemului radar de rezonanță, stația de radar E.I. Masa sa a fost de aproximativ 12 tone, iar sarcina utilă a ajuns la 1,5 tone.

După primul val de dezvoltare a „dronelor” din anii 1970 și 1980, a avut loc o pauză lungă. Armata era echipată cu avioane cu echipaj scumpe. Pentru acestea au fost alocate fonduri mari. Acest lucru a determinat alegerea subiectelor de dezvoltare. Este adevărat, în toți acești ani, biroul de proiectare experimental din Kazan „Sokol” a fost implicat activ în „drone”. OKB „Sokol” a devenit, în esență, o întreprindere specializată în producția de sisteme aeriene fără pilot. Direcția principală este țintele aeriene fără pilot, pe care se practică acțiuni de luptă ale diferitelor complexe militare și servicii terestre, inclusiv sisteme de apărare aeriană.

Astăzi, vehiculele aeriene fără pilot din clasa „mini” și „midi” sunt reprezentate destul de larg. Producția lor este în puterea multor țări, deoarece laboratoarele sau institutele mici pot face față acestei sarcini. În ceea ce privește vehiculele din clasa „maxi”, crearea lor necesită resursele unui întreg complex de construcție de aeronave.

Care sunt avantajele vehiculelor aeriene fără pilot? În primul rând, acestea sunt, în medie, un ordin de mărime mai ieftin decât aeronavele cu echipaj, care trebuie să fie echipate cu sisteme de susținere a vieții, protecție, aer condiționat ... În cele din urmă, este necesar să se antreneze piloți, iar acest lucru costă mulți bani . Ca rezultat, se dovedește că absența unui echipaj la bord reduce semnificativ costul îndeplinirii unei anumite sarcini.

În al doilea rând, dronele ușoare (în comparație cu avioanele cu pilot) consumă mai puțin combustibil. Se pare că li se deschide o perspectivă mai realistă chiar și cu o posibilă tranziție la combustibil criogen.

În al treilea rând, spre deosebire de avioanele cu pilot, avioanele fără pilot nu au nevoie de aerodromuri concrete. Este suficient să construiești o pistă neasfaltată cu o lungime de numai 600 de metri. („UAV-urile” decolează cu ajutorul unei catapulte și aterizează „ca un avion”, precum luptătorii de pe portavioane.) Acesta este un argument foarte serios, deoarece 70% dintre aerodromurile din Ucraina au nevoie de reconstrucție și ritmul de reparații astăzi este un aerodrom pe an.

Principalul criteriu pentru alegerea tipului de aeronavă este costul. Datorită dezvoltării rapide a tehnologiei informatice, „umplerea” - computerele de la bord ale „vehiculelor aeriene fără pilot” a scăzut semnificativ. Primele dispozitive foloseau computere analogice grele și voluminoase. Odată cu introducerea tehnologiei digitale moderne, „creierul” lor a devenit nu numai mai ieftin, ci și mai inteligent, mai compact și mai ușor. Aceasta înseamnă că mai multe echipamente pot fi luate la bord, iar funcționalitatea aeronavelor fără pilot depinde de acesta.

Dacă vorbim despre aspectul militar, atunci se folosesc vehicule aeriene fără pilot acolo unde este posibil să se facă fără un pilot într-o operațiune de recunoaștere sau luptă aeriană. La cea de-a IX-a conferință internațională despre „drone”, desfășurată în 2001 în Franța, s-a exprimat ideea că în 2010-2015 operațiunile militare vor fi reduse la un război al sistemelor automatizate, adică la o confruntare între roboți.

Experții de la Sukhoi Design Bureau au analizat dezvoltarea programelor științifice și tehnice pentru crearea „dronelor” existente în lume și au constatat o tendință persistentă spre o creștere a dimensiunii și greutății acestora, precum și înălțimea și durata zborului. Dispozitivele cu o greutate mare pot rămâne în aer mai mult timp, se pot ridica mai sus și pot „vedea” mai departe. „Maxi” ia la bord mai mult de 500 kg de sarcină utilă, ceea ce vă permite să rezolvați probleme de volum mare și cu cea mai bună calitate.

Analiza a arătat că avioanele fără pilot din clasa „maxi” și „supermaxi” sunt astăzi mai solicitate ca niciodată. Aparent, pot schimba echilibrul puterii pe piața globală a avioanelor. Până în prezent, această nișă a fost stăpânită doar de designerii americani, care au început să lucreze la "drone" de clasă "maxi" cu 10 ani mai devreme decât am făcut-o și au reușit să creeze mai multe avioane foarte bune. Cel mai popular dintre ei este Global Hawk (Figura 5.1): se ridică la o altitudine de 20 km, cântărește 11,5 tone și are o durată de zbor de croazieră mai mare de 24 de ore. Proiectanții acestei mașini au abandonat motoarele cu piston și l-au echipat cu două motoare cu turboreactor. După demonstrația Global Hawk la Le Bourget Air Show din 2001, Occidentul a început lupta pentru a captura un nou sector al pieței.

Figura 5.1. ... Avioane americane fără pilot "maxi", clasa "Global Hawk"

Chiar și în timpul creării primului avion fără pilot din clasa „maxi” „Eagle” și „Rhombus”, a fost dezvoltat un concept, conform căruia au început să construiască vehicule fără pilot care să ofere cele mai bune condiții pentru plasarea unei sarcini utile în ele . Pe „Romb”, de exemplu, au reușit să combine unități mari de antenă de 15-20 m cu elementele aeronavei. Rezultatul este o „antenă zburătoare”. Astăzi, de fapt, se creează o platformă de zbor pentru echipamente de observare. Prin conectarea sarcinii utile la sistemele de la bord, puteți obține un complex integrat complet, echipat cu echipamente electronice pe cât posibil (Figura 5.2). Acesta va fi un nou tip calitativ de tehnologie a aviației - o platformă stratosferică pentru rezolvarea sarcinilor care sunt fie dincolo de capacitățile vehiculelor cu echipaj și fără pilot la altitudine mică și medie, fie care necesită costuri nerezonabil de mari atunci când le efectuează de către constelațiile de satelit.

Figura 5.2. Vehicul aerian fără pilot multifuncțional „Proteus” fabricat în SUA

Întreaga lume a realizat deja ce beneficii și economii pot aduce vehiculele aeriene fără pilot nu numai în armată, ci și în sfera civilă. Capacitățile lor depind în mare măsură de un astfel de parametru, cum ar fi altitudinea de zbor. Astăzi, limita este de 20 km, iar în viitor, până la 30 km. La această altitudine, o aeronavă fără pilot poate concura cu un satelit. Urmărind tot ce se întâmplă pe o suprafață de aproximativ un milion de kilometri pătrați, el însuși devine un fel de „satelit aerodinamic”. Avioanele fără pilot pot prelua funcțiile unei constelații de satelit și le pot îndeplini în timp real într-o întreagă regiune.

Pentru a face fotografii și filme din spațiu sau pentru a observa un obiect, sunt necesari 24 de sateliți, dar chiar și atunci vor primi informații de la aceștia o dată pe oră. Faptul este că satelitul este deasupra obiectului de observație doar 15-20 de minute și apoi părăsește zona de vizibilitate și se întoarce în același loc, după ce a făcut o revoluție în jurul Pământului. În acest timp, obiectul părăsește punctul dat, deoarece Pământul se rotește și apare din nou în el numai după 24 de ore. Spre deosebire de un satelit, o aeronavă fără pilot însoțește constant punctul de observare. După ce a lucrat la o altitudine de aproximativ 20 km timp de mai mult de 24 de ore, se întoarce la bază, iar altul pleacă pentru el să aibă loc pe cer. Încă un vehicul este în rezervă. Aceasta reprezintă o economie uriașă, deoarece dronele sunt ordine de mărime mai ieftine decât sateliții.

Avioanele fără pilot pot concura cu sateliții în crearea rețelelor de telecomunicații și a sistemelor de navigație.

„Dronele” pot fi încredințate cu observarea continuă non-stop a suprafeței Pământului într-o gamă largă de frecvențe. Folosindu-le, este posibil să se creeze câmpul informațional al țării, acoperind controlul și gestionarea mișcării transportului aerian și pe apă, deoarece aceste mașini sunt capabile să preia funcțiile de localizare la sol, aer și satelit (informațiile comune de la acestea oferă o imagine completă a ceea ce se întâmplă pe cer, pe apă și pe uscat).

Vehiculele aeriene fără pilot vor ajuta la rezolvarea unei game întregi de probleme științifice și aplicate legate de geologie, ecologie, meteorologie, zoologie, agricultură, studii climatice, prospectarea mineralelor ... Vor monitoriza migrația păsărilor, mamiferelor, școlilor de pește, schimbărilor în condiții meteorologice și condiții de gheață pe râuri, în spatele mișcării navelor, mișcării vehiculelor și a oamenilor, pentru a efectua recunoștințe aeriene, fotografice și de filmare, radar și radiații, monitorizarea suprafeței multispectrale, pătrunzând în adâncimi de până la 100 de metri.

Cererea pieței mondiale pentru sisteme de avioane fără pilot cu altitudine mare și durata zborului este prezentată sub forma unei diagrame în Fig. 5.3.

Figura 5.3. Nevoile pieței mondiale pentru sisteme de avioane fără pilot cu altitudine mare și durata zborului.

Sferele de aplicare a unei aeronave civile fără pilot

DETECTAREA MICELOR OBIECTE:

Aer

Suprafaţă

Teren

CONTROLUL TRAFICULUI AERIAN:

În zonele greu accesibile

În caz de dezastre naturale și accidente

Pe rute aeriene temporare în aviația economiei naționale

CONTROL MARITIM:

Căutarea și detectarea navelor

Prevenirea urgențelor în porturi

Controlul frontierelor maritime

Controlul regulilor de pescuit

DEZVOLTAREA REȚEILOR DE TELECOMUNICAȚII REGIONALE ȘI INTERREGIONALE:

Sisteme de comunicații, inclusiv mobile

Difuzare TV și radio

Releu

Sisteme de navigație

FOTOGRAFIE AERIANĂ ȘI CONTROLUL SUPRAFEȚEI:

Fotografie aeriană (cartografie)

Inspecția respectării obligațiilor contractuale

· (Modul „Cer deschis”)

Controlul condițiilor hidro și meteorologice

Controlul obiectelor care emit în mod activ controlul liniilor electrice

CONTROLUL DE MEDIU:

Monitorizarea radiațiilor

Controlul gazelor chimice

Monitorizarea stării conductelor de gaz și petrol

Interogarea senzorilor seismici

Furnizarea de agricultură și explorare geologică:

Determinarea caracteristicilor solului

Explorarea mineralelor

Subsuprafață (până la 100 m) Sunet de pământ

OCEANOLOGIE:

Recunoașterea condițiilor de gheață

Urmărirea durității mării

Căutați bancuri de pește

6 transport solar

Mașini electrice, mașini solare, biciclete solare, bărci cu motor electrice cu panouri solare - toate aceste vehicule ecologice au apărut acum doar 15-20 de ani. De-a lungul anilor, vehiculele electrice au încetat să mai fie o raritate. Sunt din ce în ce mai utilizate, în special în orașele mari supraaglomerate cu vehicule. În ceea ce privește vehiculele solare, astăzi acestea pot fi găsite pe drum foarte rar. Aceasta este o plăcere foarte scumpă. Între timp, transportul solar pe apă devine din ce în ce mai popular și mai accesibil - vase mici alimentate cu energie solară. Mai ales sunt potrivite pentru plimbări cu barca și pescuit.

Majoritatea vehiculelor solare sunt mașini unice. Construcția lor utilizează soluții tehnice originale și cele mai noi materiale. De aici și prețul foarte ridicat. De exemplu, mașina solară Dream cu două locuri (Figura 6.1) a costat compania japoneză de automobile Honda 2 milioane de dolari. Dar banii nu au fost cheltuiți în zadar. Traseul Raliului TransAustralian din 1996, lung de 3.000 km, a parcurs cu o viteză medie de aproape 90 km / h, iar pe o porțiune dreaptă de mare viteză a ajuns la 135 km / h. Recordul „Viselor” nu a fost încă doborât de nimeni.

Figura 6.1. Deținător de record solar auto „Vis”

O mașină solară este un vehicul electric echipat cu convertoare fotovoltaice (celule solare) de putere suficientă, în care energia luminii este transformată în curent electric, care alimentează motorul de tracțiune și încarcă bateriile.

Construcția vehiculelor solare și testarea lor în curse s-au conturat treptat într-un nou sport tehnic - „brainsport”. De fapt, aceasta este o competiție între intelectele creatorilor de vehicule solare. Acestea sunt utilizate pentru a stabili parametrii vehiculelor din viitor. Pentru ca o mașină solară cu o putere maximă de panouri solare și un motor electric de numai 1,5-2 kW să concureze cu o mașină, este necesar să se utilizeze cele mai ușoare și mai puternice materiale structurale, sisteme de acționare electrică extrem de eficiente, cele mai recente realizări în aerodinamică, inginerie solară și electrică, electronică și alte științe.

Experții consideră că transportul solar va concura serios cu transportul auto, atunci când eficiența celulelor solare accesibile (convertizoarele fotovoltaice) va fi de 40-50%. Între timp, eficiența lor este de doar 10-12%. Pentru ca vehiculele solare cu baterii solare de 1,5-2 kW să „ajungă din urmă” la vehiculele cu motoare de 100 de ori mai puternice, este necesar să se utilizeze materiale de construcție ușoare și durabile, sisteme eficiente de acționare electrică, realizări în aerodinamică, inginerie solară și electrică , electronică și alte științe. Proiectele vehiculelor viitorului sunt testate la raliul solar auto.

Vehiculele solare au atins coeficientul minim de rezistență pentru echipajele de la sol (0,1). Experiența preocupării General Motors în dezvoltarea mașinii solare Sunracer (Fig. 6.2) a fost utilizată în proiectarea mașinii electrice Impact, a cărei producție în serie a început în 1996. Viteza sa ajunge la 130 km / h , accelerează la 100 km / h în 9 secunde și rulează 100 km cu baterii convenționale cu plumb-acid.

Figura 6.2. Mașină solară Sunraycer

Motoarele de curent continuu ușoare fără perii cu magneți din metale din pământuri rare și eficiență de până la 98%, precum și sisteme eficiente de control cu ​​microprocesor, sunt special concepute pentru vehiculele solare. În 1993, pentru prima dată, motoarele cu viteză redusă au fost încorporate direct în butucii roților motrice pe trei mașini solare - liderii curselor trans-australiene. Ideea unei roți cu motor, în sine, nu este nouă, în vehiculele solare a făcut posibilă abandonarea transmisiei și aducerea randamentului de acționare la 96-97%. În 1996, 12 dintre aceste modele au participat la raliul trans-australian, iar Honda, inspirată de succesul visului său, a început producția în serie a bicicletelor electrice cu un motor pe roți. Producători renumiți de anvelope - Michelin, Bridgestone, Dunlop - dezvoltă noi materiale și benzile de rulare pentru anvelopele pentru vehicule solare. Au fost deja create anvelope care, cu o bună aderență la șosea, au cel mai mic coeficient de rezistență la rulare - doar 0,007. Michelin produce anvelope similare, eficiente din punct de vedere energetic, pentru vehicule de producție.

Panourile solare de mică putere ale mașinilor obișnuite condiționează aerul din cabine și reîncarcă bateriile de pornire în parcări și alimentează echipamentele de radio și televiziune.

Cu toate acestea, există transportul solar, care este foarte probabil să devină popular și accesibil în viitorul foarte apropiat. Vorbim despre nave mici, bărci, bărci, catamarane, iahturi și alte vehicule acvatice alimentate cu energie solară. Primul vehicul alimentat electric a fost testat pe apă cu mult înainte de apariția vehiculelor electrice. În 1833, o barcă cu două motoare electrice și 27 de baterii galvanice a urcat câțiva kilometri de-a lungul Neva. A aparținut inginerului german Moritz Jacobi care lucra la Sankt Petersburg. Dar, din cauza capacității reduse de energie a bateriilor, experimentele au trebuit oprite.

La începutul secolului al XX-lea au apărut nave mici cu motoare cu ardere internă. Intensitatea energetică a combustibilului cu hidrocarburi a fost semnificativ mai mare decât cea care ar putea fi furnizată de bateriile galvanice. Barcile și bărcile cu motoare puternice pe benzină s-au răspândit rapid. Și navele electromotoare și „frații” lor terestre - vehicule electrice - datorită resurselor limitate de baterii acumulatoare și complexității încărcării lor, până de curând au rămas o raritate excepțională.

Astăzi, există nave cu motoare pe benzină în aproape fiecare corp de apă. Ele otrăvesc apa și aerul, cu vuietul lor, gazele de eșapament, provocând eroziunea țărmurilor cu un val puternic, încalcă condițiile de viață ale locuitorilor râurilor, lacurilor și mării. Lucrurile au ajuns la punctul în care trebuie să restricționeze și, în unele locuri, să interzică circulația bărcilor cu motor. Deci, navele electrice cu panouri solare au șansa de a deveni o alternativă reală la ele. Barcile „solare” ecologice sunt cele mai potrivite pentru activități în aer liber, sport, pescuit și turism.

Este mult mai ușor să transformi o ambarcațiune într-un transport „solar” decât o mașină: există mult mai mult spațiu pe puntea unei bărci sau a unei ambarcațiuni pentru amplasarea panourilor solare decât în ​​corpul unei mașini. Există și alte avantaje. În ape deschise, convertoarele fotovoltaice nu sunt umbrite de copaci, case sau mașini și, prin urmare, eliberează mai multă energie. Transportul pe apă nu trebuie să depășească urcările și coborârile lungi, să accelereze și să frâneze rapid la semafoare, ceea ce înseamnă că au nevoie de mai puțină energie.

Toate vehiculele cu energie solară au baterii. Capacitatea și greutatea lor depind de scopul navei. Pe bărci sau bărci pentru excursii duminicale, acestea pot fi mici. Dacă barca „solară” este utilizată doar în weekend, bateriile pot fi încărcate în timpul săptămânii, iar bateriile solare pentru încărcarea bateriilor nu trebuie așezate pe ambarcațiunea însăși, ci pe o stație solară de coastă staționară.

Într-o călătorie scurtă, puteți face fără baterii. Dar apoi, în caz de vreme rea, trebuie să aveți la bord o unitate de propulsie de rezervă: vâsle, pedale sau o pânză. Panourile solare pot juca rolul unei pânze. De asemenea, fac un baldachin care se va proteja de soare și ploaie.

Spre deosebire de motoarele cu ardere internă, motoarele electrice moderne pentru bărci nu necesită practic nicio întreținere. Nu trebuie să păstrați recipiente pentru combustibil și uleiuri lubrifiante pe barcă și să schimbați uleiul din motor.

Prima navă cu motor electric cu energie solară a fost construită în 1975 de englezul Alan Freeman. Catamaranul său electric a dezvoltat o viteză de până la 5 km / h. În zilele noastre, doar un sfert de secol mai târziu, viteza bărcilor electrice cu panouri solare s-a dublat mai mult și pot fi cumpărate de la magazinele de articole sportive, de exemplu, în Germania, Elveția și alte țări.

Navele electromotoare cu energie solară au fost testate de mai multe ori pe călătorii lungi pe mare. În 1985, iahtul japonez Kenichi Hori a navigat peste Oceanul Pacific pe barca solară Sikrikerk. În 75 de zile, a parcurs 8.700 mile marine. Viteza de 3-5 noduri la care Sikrikerk a navigat din Hawaii către insula Bonin, în largul coastei de vest a Statelor Unite, a fost aproape de viteza medie a unui iaht de croazieră de 9 metri.

O navă „solară” are multe avantaje față de o navă cu vele: navigarea pe ea depinde mult mai puțin de capriciile vremii, este de asemenea convenabil să puteți utiliza comunicații electrice și aparate de uz casnic. De exemplu, un frigider, un cuptor cu microunde, un televizor și o cameră video, un sistem de navigație prin satelit, radar, instrumente meteorologice și un computer de bord au funcționat pe barca Kenichi Hori. Călătorul a luat chiar și o mică mașină de spălat cu el într-o călătorie solo. Energia pentru funcționarea acestor dispozitive a fost generată de panouri solare cu o suprafață de 9 m 2 și o putere totală de 1100 W. Dintre acestea, 500 W au fost folosiți în timpul zilei pentru a acționa elicele unui motor electric cu o putere de 0,33 kW, 400 W - pentru a încărca bateria care alimentează motorul pe timp de noapte, 200 W - pentru nevoile gospodăriei și pentru funcționarea post de radio. Modulele solare ușoare erau atașate rigid de acoperișul cabinei și de puntea Sikrikerk. Acumulatoarele grele erau amplasate în calea corpului și serveau drept balast.

Vehiculele ecologice, atât pe uscat, cât și pe apă, au fost prezentate în cadrul turneului internațional ecologic „Finlanda-2000”. Iahtul „solar” finlandez „Solveig” cu o punte căptușită cu module fotovoltaice de un albastru strălucitor a trezit un mare interes al specialiștilor și al spectatorilor. Un motor electric cu o putere de 1,5 kW instalat pe acesta îi permite să atingă viteze de până la 5 noduri pe vreme însorită. Șase baterii cu o capacitate de 125 Ah, plasate în interiorul chilei, sporesc stabilitatea bărcii. Cabina spațioasă are suficient spațiu pentru o călătorie lungă pentru o echipă de patru până la cinci persoane. Dispozitivele de navigație, un cuptor cu microunde, un frigider, ca un motor electric, primesc energie de la panourile solare. Rabatându-se pentru a trece liber sub podurile joase, catargul este adaptat pentru navigație.

Un alt iaht „solar” al inventatorului lui Jorma Pankala, numit „Aton” (după vechiul zeu egiptean al Soarelui), a participat la ecoturismul Finlanda-2000. Vasul ușor, realizat din fibră de sticlă, are forma unui mic portavion. Puntea sa spațioasă are suficient spațiu pentru a găzdui panouri solare cu o putere totală de 1200 wați. Aton nu are catarg, dar J. Pankala intenționează să echipeze nava cu un generator telescopic de energie eoliană și cu o velă în formă de zmeu. În apele puțin adânci în care elicea nu poate fi utilizată, elicea unui generator de energie reversibil va acționa ca un dispozitiv de propulsie a aerului.

Există un hublou de sticlă în partea de jos a iahtului. Poate fi deschis și udat cu apă de mare. Pescajul navei are doar 25 cm, deci partea joasă din jurul hubloului este suficientă pentru a evita inundarea navei.

Eco-turul „Finlanda-2000” i-a convins pe toți că bărcile, ambarcațiunile și iahturile „solare” sunt potrivite pentru navigație chiar și într-o țară atât de nordică, cum ar fi Finlanda - nu sunt zile mult mai puțin însorite acolo vara decât în ​​sud. Ele pot fi complet autonome chiar și în timpul călătoriilor lungi și sunt potrivite atât pentru râuri și lacuri mici, cât și pentru mări deschise.

Convertorii de energie fotovoltaică, sursele de curent chimic și sistemele de acționare electrică utilizate în navele solare devin din ce în ce mai eficiente. Ocupă foarte puțin spațiu, astfel încât chiar și iahturile mici de „familie” pot găzdui o varietate de echipamente suplimentare - de la un dulap uscat la o mică saună. Acest lucru atrage în special călătorii obișnuiți cu beneficiile civilizației. Navele solare sunt aproape tăcute. Li se vorbește fără să ridice vocea, ascultând cântatul păsărilor, bâlbâitul valurilor și sunetul vântului, respirând aer proaspăt. Oricine iubește să facă excursii pe apă va dori să folosească un astfel de transport.

7. Drumuri monorail

Monorailurile au fost propuse acum aproape 180 de ani. Prima monorailă rusă trasă de cai a fost construită lângă satul Myachkovo în 1820. În principal pentru transportul lemnului. Un model electric funcțional al unui astfel de drum a fost construit la Sankt Petersburg de către inginerul I.V. Romanov în 1897.

O monorailă modernă este o grindă din beton armat sau metal (șină) ridicată pe un pasaj superior și material rulant (vagoane) pe boghiuri cu anvelope pneumatice. Există drumuri articulate, în care mașinile au un punct de susținere mai scăzut și, așa cum se întâmplă, stau lângă o grindă de susținere și sisteme aeriene, în care mașinile sunt suspendate de boghiuri care stau pe grindă. Fiecare dintre aceste tipuri de drumuri are propriile sale avantaje și dezavantaje. Linia aeriană necesită un sistem de boghiuri mai complex pentru a asigura stabilitatea vagoanelor. În plus, în condiții meteorologice nefavorabile, monorailul (grinda) este acoperit cu gheață sau zăpadă și practic dezactivează sistemul sau necesită o muncă laborioasă pentru a-l curăța. Împreună cu acest lucru, acest tip de drum vă permite să aveți o înălțime semnificativ (2-3 m) mai mică a suporturilor de zbor și, prin urmare, un cost de construcție mai mic (Figura 7.1). Pentru drumurile aeriene, dimpotrivă, sunt necesare suporturi mai înalte pentru a asigura ridicarea corectă a podelei (fundului) caroseriei autovehiculului deasupra solului (4,0-5,0 m), dar treptele de rulare ale mașinilor sunt semnificativ simplificate.

Figura 7.1. Exteriorul catenarului monorail

În prezent, drumurile monorail care funcționează sunt în principal acționate electric, primind energie de la firul aerian. Sunt liniștiți și nu poluează aerul. Un tren monorail, ca un tren de metrou, poate consta din unul sau mai multe vagoane. Viteza maximă pe drumurile existente este de 70-125 km / h, capacitatea de încărcare fiind de până la 40 mii treceri / h. Costul construirii drumurilor monorail este de aproximativ 2 ori mai mic decât costul unui metrou subteran. Dacă există spațiu liber pentru instalarea unui pasaj superior, acestea sunt recunoscute la fel de eficiente ca un mijloc de transport urban și suburban, precum și pe un teren extrem de accidentat și montan.

În anii optzeci, oamenii de știință ai Institutului de Fizică și Inginerie a Energiei din Academia de Științe din RSS letonă au creat un proiect foarte original al unei monorailuri de levitație magnetică pentru transport la o viteză de 500 de kilometri pe oră.

Mașina trebuia să fie creată pe baza fuselajului deja dovedit al avionului de transport Il-18 (Fig. 7.2). Lungimea unei astfel de mașini, conform proiectului, care putea găzdui 100 de pasageri, era de 36 de metri, lățime de 3,5 metri, înălțime de 3,85 metri și greutate - 40 de tone. Criostatele cu magneți supraconductori au fost plasate sub podeaua mașinii, care au fost conectate la caroserie printr-o suspensie cu arc (deoarece la o viteză de 500 de kilometri pe oră, perturbările de pe pistă nu pot fi stinse doar din cauza decalajului din suspensia magnetică, luate egală cu 22 milimetri). Convertoarele de frecvență erau controlate de un computer de bord.

Figura 7.2 Monorail cu levitație magnetică

Când a fost parcată și mutată la depozit și la secțiunile de amenajare, mașina a trebuit să se deplaseze pe roți pe șine cu o cale de 3 metri, atunci când se deplasa pe întindere, roțile au fost scoase. Echipajul a trebuit să „aterizeze” și pe aceste roți în cazul unui accident al sistemului de suspensie magnetică.

Un model experimental a fost construit cu un vagon cu o greutate de 3,2 kilograme. În anii 90, nu existau informații despre continuarea lucrărilor la acest proiect.

În ciuda simplității aparente, traseul monorail este atât complicat în design, cât și laborios în construcție. Grinda portantă (monorail în sine) de pe drumurile aeriene este realizată din beton armat monolitic sau prefabricat, iar pe toate drumurile aeriene este fabricată din oțel de înaltă rezistență. Acest element structural trebuie să reziste la sarcini foarte grele în timpul accelerării și decelerării trenurilor, precum și atunci când trenurile trec pe secțiuni curbe ale căii. Acestea, în special, pentru a compensa forțele centrifuge, sunt îndoite în două planuri, ceea ce duce la o creștere a costului întregii clădiri. De exemplu, pentru construcția unei căi monorail la Disneyland, trebuia comandat un cofraj complex prefabricat de cincizeci de elemente. În plus, drumurile monorail sunt dificil de întreținut pe șenile și materialul rulant și necesită, de asemenea, pasagerii să urce și să coboare în zbor și să coboare din acesta.

Aceste neajunsuri au condus la faptul că în acest moment au fost construite câteva zeci de linii separate de drumuri monorail cu o lungime de la sute de metri la câțiva kilometri, în principal ca atracții în parcuri, la expoziții etc.

În același timp, drumurile monorail pot avea propria lor zonă de aplicare fezabilă din punct de vedere economic, ca un tip deplin de transport urban și interurban.

8. Trenuri auto

Etapa inițială de dezvoltare a căilor ferate a fost caracterizată prin utilizarea trenurilor de călători exclusiv pe tracțiunea locomotivei. Odată cu utilizarea pe scară largă a tracțiunii electrice, a apărut o alternativă la această soluție sub forma unui tren, în care puterea de tracțiune este distribuită pe toată lungimea sa. Până în prezent, nu a fost identificată o singură tendință în acest sens, deși principiul tracțiunii distribuite este utilizat aproape peste tot în transportul suburban de călători.

Pe căile ferate și tramvaiele urbane ușoare, conceptul flexibil și bine stabilit de „autoturism + remorcă” a fost înlocuit la sfârșitul anilor 1950 cu un tren vagon articulat mai modern, cu un salon comun, din cauza costurilor ridicate de personal.

Pe metroul și pe căile ferate urbane (S-Bahn) cu linii principale, viteza relativ mare și distanțele scurte dintre stații necesită trenuri cu un număr mare de axe cu motor. În 1970, dezvoltarea trenului electric din seria 420 pentru calea ferată a orașului München s-a bazat pe capacitatea maximă a sistemului de alimentare cu energie de tracțiune. Un tren de nouă vagoane cu acționare pe toate osiile are o putere în mod continuu de 7,6 MW, o viteză maximă de 120 km / h și o accelerație la o accelerație de 1 m / s 2.

Pentru traficul de pasageri suburban și regional, se folosesc trenuri cu locomotive. Depozitele care asigură întreținerea autoturismelor și locomotivelor au fost istoric separate în sistemul feroviar. Trenurile cu locomotive au făcut posibilă reacția flexibilă la schimbările din traficul de călători prin creșterea sau scăderea numărului de mașini. Din păcate, stațiile multor orașe mari sunt impasate pe ramurile liniilor principale. Odată cu introducerea orarelor strânse, timpul de parcare pentru S-Bahn și trenurile regionale a trebuit să fie redus din cauza capacității insuficiente a stațiilor. Toți acești factori au indicat faptul că, în loc să schimbăm locomotivele, am putea vorbi doar despre utilizarea navelor cu o locomotivă la un capăt și o trăsură cu o cabină de comandă la celălalt. Mai multe trenuri unitare pot fi considerate ca o alternativă.

Pentru o lungă perioadă de timp, trenurile de călători pe distanțe lungi includeau mașini directe, care pe rute pe distanțe lungi, inclusiv pe cele internaționale, făceau parte din diferite trenuri. În timpul dezvoltării sistemului de trenuri interurbane InterCity (IC), vagoanele directe în trafic internațional au înlocuit trenurile EuroCity (CE). Aici, pentru materialul rulant electric, punctele de îmbinare ale diferitelor sisteme de curent de tracțiune au devenit un obstacol serios, iar pentru trenurile cu o tracțiune de tracțiune de orice tip - diferența dintre sistemele de semnalizare.

După ce opririle pentru pașapoarte și control vamal au fost anulate la granițele dintre țările europene, schimbarea locomotivelor a devenit o frână pentru creșterea vitezei traseului trenurilor. Electronica modernă de putere face posibilă construirea de locomotive electrice cu mai multe sisteme și trenuri electrice cu costuri acceptabile. Exemple sunt trenurile Thalys ale Societății Naționale a Căilor Ferate Franceze (SNCF) cu autoturisme finale (Figura 8.1) și ICE3 ale Căilor Ferate Germane (DBAG) cu tracțiune distribuită (Figura 8.2).

Figura 8.1. Tren de mare viteză Thalys cu vagoane motorizate

Figura 8.2. ICE3 a distribuit trenul de tracțiune

Datorită numărului mare de stații fără fund din Germania, DBAG-urile sunt utilizate pe scară largă în trenurile de navetă interurbane. Un pas logic ar fi trecerea de la acestea la trenuri cu mai multe unități, cu organizarea întreținerii în conformitate cu sistemul adoptat pentru trenurile de mare viteză ICE.

Noile linii de mare viteză, cu trenuri puternice și confortabile, se plătesc numai dacă costurile de capital și de exploatare sunt echilibrate în mod rezonabil cu veniturile. O analiză a costului ciclului de viață (LCC) arată că costurile de întreținere și reparații ale materialului rulant (inclusiv pierderile financiare din timpul nefuncțional în timpul reparațiilor) sunt un element important al LCC.

Conceptul tradițional de întreținere separată a materialului rulant de tracțiune și a autoturismelor cu intervale diferite de lucrări de întreținere și reparații se dovedește a fi de nesuportat atunci când se calculează relația dintre LCC și eficiența economică. În acest sens, au fost construite depozite specializate în Hamburg, München și Berlin pentru întreținerea trenurilor ICE, în care a fost introdus un sistem de diagnosticare automată. Datorită acestui fapt, trenurile ICE au un kilometraj anual de 550 mii km, în timp ce pentru trenurile tradiționale transportate cu locomotive este de 300 mii km.

Aceste depozite deservesc trenuri cu autoturisme finale (ICE1, ICE2) și trenuri de tracțiune distribuite (ICE3, ICE-T). Lungimea atelierului de reparații este de 400 m, ceea ce corespunde lungimii maxime a trenului și lungimii standard a platformei din Europa.

Punctul de vânzare pentru trenurile cu unități multiple de tracțiune distribuită este lungimea utilizabilă mărită. Dacă trenul ICE3 cu o lungime de 200 m și o capacitate de 8 MW nu ar avea tracțiune distribuită, ar avea nevoie de două vagoane cu motor la capete. În același timp, lungimea utilă ar scădea cu 30 m (15%), ceea ce înseamnă o pierdere a lungimii utile a platformei pentru pasageri și o scădere a numărului de locuri pentru pasageri vândute. Chiar și cu un automobil în cap și limitând puterea maximă a trenului la 6 MW, ar exista o pierdere semnificativă a locurilor de pasageri în comparație cu o unitate multiplă de aceeași lungime.

Un tren lung de 200 m, condus de o locomotivă și format din vagoane cu etaj, este, conform estimărilor cele mai aproximative, cu 10% mai scump de fabricat decât un tren de aceeași lungime realizat din vagoane obișnuite. Mai mult decât atât, numărul de locuri este cu 20% mai mare decât la un tren convențional.

De exemplu, în Taiwan, se cerea maximizarea numărului de locuri pe tren cu platforme scurte de călători. În versiunea europeană (Alstom / Siemens), această problemă s-a propus a fi rezolvată prin utilizarea trenurilor cu două etaje cu vagoane cu motor, în japoneză - prin intermediul trenurilor cu mai multe unități cu vagoane cu lățime crescută (cinci locuri la rând) . Opțiunea trenurilor cu etaj cu tracțiune distribuită și un număr și mai mare de locuri a fost considerată nerealistă din cauza lipsei de spațiu liber sub caroserii pentru echipamente.

Dezavantajele trenurilor cu două etaje în traficul de mare viteză includ:

· Creșterea sarcinii pe osie;

· Un volum mare de aer deplasat atunci când conduceți în tuneluri;

· Suprafață laterală mărită, preluând sarcina vântului.

În traficul de mare viteză, a existat o tendință spre utilizarea trenurilor cu mai multe unități. La dezvoltarea ICE3, aceștia au fost ghidați de aceleași considerații ca la începutul anilor 1970, când a fost creat trenul electric din seria 403: viteză mare și aerodinamică corespunzătoare, putere crescută cu aderență bună datorită unui număr mare de axe ale motorului și confort.

Japonia, încă de la începutul dezvoltării sistemului Shinkansen, s-a concentrat pe trenurile de tracțiune distribuite, în timp ce în Franța s-a acordat preferința trenurilor TGV cu autoturisme finale. Totuși, se lucrează și acolo la trenul cu unități multiple de mare viteză AGV.

La trenurile diesel, marele dezavantaj este vibrația transmisă corpului de la motorină. La aceasta se adaugă zgomotul ventilatoarelor, care răcesc convertoarele de tracțiune, care, ca și motorul diesel, sunt amplasate sub caroserie.

Pentru serviciile operaționale, trenurile cu locomotive sunt mai convenabile din punctul de vedere al schimbării compoziției în funcție de fluctuațiile traficului de călători. În ele, în căutarea unui scaun gol, pasagerii pot trece liber prin întregul tren, ceea ce este imposibil în trenurile cu mai multe unități formate din două sau mai multe secțiuni.

Pentru trenurile cu mai multe unități și trenurile de navetă cu vagon de capăt cu cabină de comandă, sarcinile eoliene transversale sunt de o mare importanță, a căror magnitudine devine periculoasă la o viteză crescută și o greutate redusă a trenului. Trenurile japoneze Shinkansen, care au o sarcină axială de 12 tone, sunt cele mai sensibile la sarcinile eoliene. Dimensiunile constrânse ale tunelurilor de pe liniile lor au necesitat căutarea unei soluții aerodinamice optime pentru partea frontală a trenurilor. Carenajul îngust și alungit facilitează tunelarea. Cu toate acestea, atunci când conduceți în zone deschise sub influența unui vânt transversal, apare un „efect de aripă” asupra acestuia, ca urmare a căruia forța de ridicare aerodinamică descarcă boghiul din față.

În Japonia, trenurile Shinkansen sunt proiectate să fie cât mai ușoare posibil. În primii ani pe liniile Shinkansen, au existat probleme serioase cu starea suprastructurii pistei. Acest lucru s-a datorat în principal calității scăzute a balastului de piatră zdrobită cu intensitate ridicată a traficului trenurilor de mare viteză.

Liniile Shinkansen folosesc acum o pistă rigidă. Pentru a reduce sarcinile pe osie, trenul din seria 700, format din 11 vagoane, este realizat cu 36 de axe cu motor, iar puterea de tracțiune este de doar 275 kW pe axă. Această măsură, menită să păstreze suprastructura căii, complică proiectarea materialului rulant. Deși este mai profitabil să se producă cantități mari de motoare cu angrenaje, în același timp, volumul de instalare crește, iar în funcțiune, costurile de întreținere cresc și probabilitatea de avarie crește. Cealaltă extremă în ceea ce privește conceptul de acționare pentru un astfel de tren de 9,9 MW ar fi utilizarea a două vagoane cu capăt cu patru osii, ca în trenul ICE1. În același timp, lungimea trenului ar crește de la 280 la 310 m cu același număr de locuri.

Argumentele de mai sus nu fac încă posibilă tragerea unei concluzii finale cu privire la conceptul de tracțiune care ar trebui preferat. În acest sens, se face o comparație între două trenuri reale care efectuează aceeași lucrare în condiții de funcționare similare, având același kilometraj anual și concepte de întreținere comparabile. Pentru aceasta, au fost utilizate datele de la DBAG și rezultatele cercetărilor companiei de consultanță DE-Consult.

Scopul comparației este de a selecta un tren cu o eficiență economică mai mare, pentru care au fost comparate costurile LCC ale ICE2 cu autovehicule finale și ICE3 cu tracțiune distribuită. Cele mai importante date tehnice pentru comparație sunt date în tabel. 8.1.

Tabelul 8.1. Date tehnice ale trenurilor comparate

Costul unui tren cu tracțiune distribuită este mai mare decât în ​​cazul autoturismelor finale. Cu toate acestea, datorită numărului mai mare de locuri, acest tren este aproape în echilibru în ceea ce privește costul pe scaun, deoarece diferența de 2% se încadrează în banda de rezultate.

Alți factori trebuie luați în considerare și pentru comparație. Costul achiziționării materialului rulant (capital) este de numai aproximativ 20% din LCC. Costurile de eliminare, care vor fi necesare după 25 de ani sau mai mult, sunt neglijate, iar 80% din LCC sunt O&M. Rezultatele comparației sunt prezentate în tabel. 8.2.

Tabelul 8.2. Compararea costului ciclului de viață

Conform calculelor preliminare, consumul de energie electrică al unui tren de tracțiune distribuit mai puternic, precum și costurile întreținerii sale actuale, sunt mai mari datorită numărului mai mare de motoare de tracțiune și capacității crescute a pasagerilor. Deși trenurile LCC comune sunt cu 10% mai mari, acestea sunt acoperite de venituri mai mari datorită numărului mai mare de locuri. Rezultatul final al comparației poate fi un câștig de 9% în favoarea unui tren cu tracțiune distribuită de către LCC specific pe fiecare pasager.

În ciuda rezultatelor obținute prin calcul și prezentate în tabele pentru trenurile din familia ICE, fiecare caz specific ales trebuie luat în considerare separat, luând în considerare toate condițiile și parametrii locali, precum viteza de deplasare, distanța dintre opriri, topografia liniei, traficul de pasageri , capacități de fabricație, reparații și întreținere de rutină în țara de utilizare. Pentru trenurile cu tracțiune a locomotivelor, sistemul de întreținere de multă vreme în depozitele de locomotive și vagoane este mai convenabil.

Instalarea compactă a echipamentului electric într-o locomotivă este mai ușoară decât distribuirea acestuia pe toată lungimea sub corpurile vagoanelor într-un tren cu mai multe unități. Sunt necesare ateliere de lungă durată pentru întreținerea trenurilor cu mai multe unități complete în depozit. Experiența arată că eficiența întreținerii este mult mai mare atunci când este efectuată pe un tren complet decât pe un vagon.

Vagoanele trenurilor ICE3 și ICE-T sunt fabricate în Germania de diferite companii unite într-un consorțiu. Formarea trenului are loc doar pe șinele centrului de testare Siemens din Wegberg-Wildenrath.

Pentru trenurile pe distanțe lungi, cerința pentru o tracțiune sporită la pornire (la fel ca în cazul trenurilor S-Bahn) este opțională. Cu toate acestea, trebuie să existe o forță de tracțiune în exces atunci când se atinge viteza maximă sau se deplasează pe pante de până la 40 ‰. Atingerea forței de tracțiune necesare este asociată cu problema utilizării ambreiajului, care, la rândul său, depinde de sarcina pe osie în trenurile acționate de locomotive și de numărul de axe motor în trenurile cu mai multe unități. Aceste probleme sunt rezolvate cu succes datorită utilizării electronice moderne de putere și protecției fiabile împotriva derapajelor și derapajelor. În același timp, este suficientă capacitatea de 1,4 MW pe axa unei locomotive (autovehicul terminal) sau de 0,5 MW pe axa unui tren cu mai multe unități.

Trenurile ICE1 și ICE2 cu autovehicule terminale, cu tracțiune distribuită ICE3 și ICE-T de la vagoane înclinate au apărut în ultimii 10 ani. Acum sunt o familie de trenuri de ultimă generație utilizate în servicii pe distanțe lungi. Fiecare dintre ele are propria sa nișă pe piața serviciilor de transport: ICE1 cu capacitate mare de pasageri este utilizat pe rute lungi, ICE2 pe rute mai scurte, ICE3 unde este necesară cea mai mare viteză maximă și există pante de până la 40 ‰ și ICE- T este cel mai convenabil pe linii relativ vechi cu un număr mare de curbe.

În transportul de marfă astăzi nu există o alternativă la tracțiunea locomotivei.

9. Sisteme de transport public feroviar combinate

Din punct de vedere istoric, transportul feroviar de suprafață reprezintă în prezent o pondere relativ mică din traficul intracitar de călători. În Europa și America, el nu putea rezista concurenței de la mașinile private. Deci, în prezent, serviciile de tramvai funcționează în aproximativ 300 de orașe ale lumii, în timp ce între primul și al doilea război mondial, numărul acestor orașe a fost de două ori mai mare.

Primele linii de transport feroviar urban au apărut la New York în 1852, apoi la Paris în 1853. Au trecut prin străzi la nivelul solului, nu izolate de alte traficuri. Cu toate acestea, ultimele linii de tramvai din Paris au fost închise în 1937, la Londra în 1961, ajutate de o vastă rețea de metrou și autobuz.

În prezent, cel mai „tramvai” din lume este Sankt Petersburg. În fiecare an, 2.000 de trenuri de tramvai transportă aproximativ 1 miliard de pasageri pe linii cu o lungime totală mai mare de 700 km. Moscova se află pe locul doi cu 1.000 de trenuri de tramvai, 450 km de linii și un volum de trafic de aproximativ 400 de milioane de pasageri pe an. Serviciile de tramvai sunt frecvente în principal în orașele din estul și centrul Europei. Germania are cel mai mare număr de orașe cu servicii de tramvai: există tramvaie în 52 de orașe, iar în 20 dintre ele populația nu depășește 200 de mii de oameni.

Administrațiile orașelor revin treptat la recunoașterea transportului public, în special a transportului feroviar, ca un mijloc eficient de rezolvare a problemelor de transport din ce în ce mai complicate, dintre care cea mai importantă este aglomerarea străzilor cu mașinile, ceea ce duce la aglomerarea, în consecință, la o creștere a timpul de călătorie și poluarea aerului cu gaze de eșapament. În prima etapă, liniile de metrou subterane au fost construite la scară extinsă în capitale și în cele mai mari orașe din diferite țări ale lumii. Apoi, în orașele mai mici, au început să creeze rețele de metrou ușoare, ale căror linii treceau parțial la nivelul solului. Și, în cele din urmă, recent s-a acordat atenție tramvaiului, al cărui cost al infrastructurii și al materialului rulant este semnificativ mai mic decât cel al metroului. Avantajele tramvaiului au fost recunoscute ca fiind capacitatea de transport și viteza ridicate ale trenurilor (cu alocarea de benzi separate), precum și respectarea mediului (atunci când se iau măsuri pentru a reduce impactul zgomotului asupra mediului). Astfel, au apărut condiții pentru întoarcerea tramvaiului în orașe.

În ultimii ani, tramvaiul a apărut pentru prima dată sau a reînviat în aproximativ 30 de orașe din peste 10 țări ale lumii. Până la sfârșitul anului 2000, vor fi deschise mai mult de 10 rețele de tramvaie și se iau în considerare până la 100 de proiecte pe cinci continente, în special în Asia, unde cererea de transport public este cea mai mare. Cu toate acestea, în implementarea efectivă a proiectelor, SUA este în frunte, unde sunt create 12 rețele, Franța (10) și Regatul Unit (4).

Tramvai - sistem de tren

Administrațiile de transport din multe orașe din Europa și America au început recent să manifeste interes pentru conceptul de utilizare a transportului public pentru transportul dintre centrul orașului și suburbii sau între centrele orașelor din apropiere de material rulant capabil să circule atât pe liniile de tramvai, cât și pe cele principale. căi ferate. Conceptul de astfel de sisteme de transport combinat se numește tramvai-tren. Chiar și acum 10 ani, puțini oameni s-au gândit la asta, în ciuda faptului că, în cea mai mare parte, ecartamentul căii de rețea a tramvaielor și a căilor ferate este același, iar problemele tehnice sunt, în principiu, depășibile.

Ambele sisteme de transport feroviar au un design de cale similar și se bazează pe principiul comun al utilizării unui ambreiaj într-un sistem cu șină-roată. Cu toate acestea, în mod tradițional, acestea au fost complet separate unele de altele și exploatate în moduri diferite, astfel încât problema unificării lor cel puțin parțiale nu a apărut niciodată.

În același timp, în mai multe cazuri, a apărut o întrebare diferită - cu privire la posibilitatea de a trece trenuri de tramvai de-a lungul liniilor de cale ferată suburbane neutilizate sau puțin folosite, care ar permite locuitorilor din cele mai apropiate suburbii să ajungă în centrul orașului fără o schimbare. La fel, trenurile de navetiști ar putea intra în centrul orașului de-a lungul liniilor de tramvai. O astfel de combinație a două tipuri de transport feroviar public cu utilizarea în comun a infrastructurii ar fi foarte utilă pentru îmbunătățirea eficienței transportului public și crearea de facilități suplimentare pentru călători, cu condiția, desigur, de soluționarea problemelor conexe.

Piața potențială pentru sistemele de transport tramvai-tren, în funcție de previziuni și primele rezultate ale implementării acestui concept, are perspective favorabile de dezvoltare. În Germania, Karlsruhe și Saarbrücken sunt exemple de extindere a rețelei de tramvaie pe calea ferată, în Marea Britanie - Manchester. Există deja experiență de cooperare internațională în acest domeniu: conform acestui concept, conexiunea de transport între Saarbrücken, Germania și Sarreguemines, Franța funcționează.

O descoperire în această direcție a avut loc în a doua jumătate a anilor 1980, când municipalitatea din Karlsruhe, Germania, a cerut Autorității Feroviare Germane (DBAG) să ia în considerare permisiunea circulației trenurilor de tramvai pe aproximativ 20 km de linia de navetă. Administrația de transport din orașul Karlsruhe (AVG) opera atunci 49 km de linii de tramvai intra-oraș. Primii pași au fost achiziționarea de la DBAG a unei secțiuni a unei linii de marfă neutilizate de câțiva kilometri lungime și reconstrucția acesteia pentru traficul de pasageri. Patru ani mai târziu, în noiembrie 1998, după cercetare și testare, AVG și DBAG au semnat un acord, aprobat de autoritățile competente, privind condițiile de funcționare comună a secțiunii Karlsruhe-Bretten. Traficul de tramvaie pe această secțiune a fost deschis în septembrie 1992. Acest sistem de transport a fost denumit CityLink.

Lungimea totală a sistemului CityLink este puțin mai mare de 30 km. Acesta include o linie de tramvai de 6,4 km în orașul Karlsruhe, o nouă linie de legătură construită special pentru 2,8 km și o secțiune DBAG exploatată de 21 km până la Bretten; pe ultima secțiune, circulația trenurilor obișnuite de călători și de marfă continuă ca și până acum. Sistemul folosește material rulant pentru două sisteme de alimentare cu energie de tracțiune: tramvai 750 V DC și cale ferată 15 kV, 162 / 3Hz AC

Populația totală a zonei acoperite de CityLink este de peste 500 de mii de persoane, inclusiv 270 de mii de locuitori din Karlsruhe. În timpul care a trecut de la deschidere, volumul de trafic al noului sistem de transport s-a dublat aproape.

În 1996, traficul de tramvaie a fost organizat în același mod pe liniile DBAG în direcția opusă de la Karlsruhe la Baden-Baden.

La 5 ani după Karlsruhe, a fost deschis un sistem feroviar combinat în Saarbrücken, un oraș cu o populație de 250.000. În septembrie 1997, sistemul de transport Saarbahn a fost pus în funcțiune cu o lungime de 19 km în direcția sudică de Saarbrücken, din care 1 km trece prin teritoriul Franței (de la graniță la Sarreguemines). Funcționarea cu succes a primei conexiuni internaționale tramvai-tren din lume a determinat autoritățile competente să dezvolte alte legături similare între orașe din Germania, Franța și Belgia (Mulhouse-Freiburg, Strasbourg-Kehl, Lille-Tournai etc.).

Proiectul din Saarbrücken a durat mai puțin timp decât în ​​Karlsruhe (5 ani în loc de 8), în ciuda problemelor suplimentare de trecere a frontierei și construirea unei noi secțiuni de 5 km. Succesul său a contribuit la extinderea la nord de Saarbrücken, unde sistemul Saarbahn va consta dintr-o secțiune DBAG de 11 km și o nouă secțiune de 14 km. Există un plan pentru a lega orașul german Gerschweiler, tot din Saarland, de francezul Forbach. Astfel, în Saar va fi creată o rețea de sisteme de transport tramvai-tren, care să deservească o regiune cu o populație de peste 1 milion.

În primul an de funcționare a sistemului Saarbahn (Fig.9.1), trenurile construite cu Bombardier de 250 de locuri transportau 8 milioane de pasageri, adică cu 20% mai mult decât trenurile de tramvai, DBAG-uri și autobuze transportate de-a lungul traseului indicat cu un an mai devreme. ..

Figura 9.1. Saarbahn tren sistem de transport în Saarbrücken

Traficul zilnic mediu a fost cu 10% mai mare decât cel prevăzut. Ponderea sistemului în traficul total de călători a ajuns la 50%, în timp ce mai devreme cota trenurilor de navetă DBAG nu depășea 10%.

Aproximativ 20 de orașe germane cu legături de tramvai s-au arătat interesate de cooperarea cu DBAG, alți operatori feroviari, producătorii de material rulant în crearea unor sisteme de transport similare. Se crede că sistemul tramvai-tren este optim pentru transportul serviciilor către regiunile cu o populație de aproximativ 500 de mii de oameni.

Pe măsură ce sistemele feroviare combinate au câștigat recunoașterea ca participant deplin la procesul de transport de călători alături de sistemele tradiționale, întrebările emergente au fost clarificate și au răspuns, dar în același timp au crescut cerințele administrațiilor de transport implicate. Companiile operatorii încearcă să rezolve problemele de compatibilitate ale sistemelor de transport complet independente, tehnic diferite și gestionate diferit pe aceeași infrastructură. Conform opiniei generale, coordonarea parametrilor tehnici ai materialului rulant, structurilor și dispozitivelor permanente, unificarea procedurilor de operare nu este suficientă. Este necesară o abordare mai versatilă pentru a se potrivi contextului fiecărui caz.

Pentru sistemele de transport precum tramvaiul, siguranța în caz de coliziune rămâne o preocupare majoră. Materialul rulant al sistemului ar trebui să ofere utilizatorilor o combinație de calități inerente atât tramvaiului (accesibilitate, confort, încadrare în mediul urban), cât și trenului (mare, de regulă, mai mult decât cel al unui tramvai convențional, viteza, capacitate suficientă a pasagerilor, rezistență la șocuri).

Ultimul aspect se caracterizează prin faptul că pentru o lungă perioadă de timp cerințele privind rezistența la impact a materialului rulant al tramvaielor și căilor ferate, care asigură siguranța pasagerilor în caz de coliziune, au fost semnificativ diferite. De exemplu, pentru vagoanele de trenuri ale căilor ferate principale, valoarea sarcinii de șoc frontal percepută fără a distruge structura principală și, prin urmare, fără a aduce atingere sănătății pasagerilor, în multe țări este setată la 150 de tone. standarde, în Asia și Africa - mai puțin stricte ... Pentru vagoanele de tramvai, luând în considerare viteza de mișcare mai mică și probabilitatea de coliziune, în general, se consideră o rezistență suficientă la o sarcină de impact de 50 de tone, iar această valoare variază, de asemenea, în anumite limite, în funcție de condițiile locale.

Diferența dintre 150 și 50 de tone a fost, în special, unul dintre motivele pentru care SNCF nu a avut planuri pentru utilizarea în comun a infrastructurii feroviare. Dimpotrivă, căile ferate din Germania și Elveția au prezentat o flexibilitate mai mare și în urmă cu câțiva ani au redus cerințele pentru rezistența la impact a materialului rulant ușor la 60 de tone, explicând acest lucru prin specificul de funcționare și progresul tehnic în domeniile proiectării și științei materialelor , ceea ce a făcut posibilă, de exemplu, introducerea elementelor deformabile care absorb energia de impact. Au fost dezvoltate alte măsuri de siguranță active și pasive pentru a asigura o rezistență suficientă chiar și cu o scădere a greutății.

Materialul rulant al celor mai recente sisteme de tramvai-tren, comandat după 1997, a reușit să combine flexibilitatea operațională a materialului rulant cu sistem dual al sistemului de transport CityLink din Karlsruhe, permițându-i să funcționeze pe linii electrificate cu diferite tipuri de curent și nivelul ridicat de confort al trenurilor moderne de tramvai.

Producătorii introduc, de asemenea, în materialul rulant al unor astfel de sisteme elemente ale echipamentelor interne care anterior erau caracteristice numai pentru vagoanele de tren de călători, de exemplu, unitățile de aer condiționat, scaunele cu un unghi variabil de înclinare a spătarelor, pereții despărțitori care disting compartimente separate în cabina comună etc.

Materialul rulant al sistemelor de tramvai-tren din Germania este echipat cu trepte retractabile la ușile de intrare pentru a compensa diferențele de niveluri ale podelelor vestibulelor și platformelor de aterizare. În sistemul de tracțiune, se folosesc convertoare și motoare, care fac posibilă atingerea vitezei de până la 100 km / h. În același timp, acest lucru duce la o anumită creștere a costului materialului rulant (până la 4,8 milioane DM pentru un tren cu 200 de locuri), care se reflectă în costurile de exploatare. Astfel, în Saarbrücken, creșterea nivelului de confort și îndeplinirea cerințelor pentru compatibilitatea tramvaielor și căilor ferate costă 8,5 mărci / tren-km, sau 5 milioane de mărci pe an, ceea ce impune o creștere a prețului fiecărui bilet cu 0,5 mărci. Cu toate acestea, consensul general este că aceste costuri sunt considerate justificate.

Toate cele de mai sus explică de ce termenul „tramvai-tren” devine din ce în ce mai frecvent pentru administrațiile de transport public urban și căi ferate din multe țări. Utilizarea acestui concept deschide calea întoarcerii transportului feroviar în orașe și face posibilă rezolvarea multor probleme de intracitate și de transport suburban de călători.

10 conducte de pasageri de mare viteză

Această conductă de pasageri de mare viteză se numește FTS (Fast Tube System). Britanicii au venit cu asta. FTS este o rețea de țevi cu șine de cale ferată obișnuite așezate în ele, precum și un număr N de stații pentru primirea traficului de pasageri, care este planificat să fie direcționat prin aceste țevi.

Este de la sine înțeles, ca în descrierea oricărui proiect de transport din secolul XXI, în primul rând, avantajele globale ale proiectului par curioșilor. De obicei sunt aceleași, dar de data aceasta vom numi unele: în primul rând, ecologie, blocaje de trafic și altele asemenea, în al doilea rând, este o alternativă la toate mijloacele de transport în comun și, în cele din urmă, în al treilea rând, FTS este ieftin și deloc supărat. Rapid, convenabil, fără probleme.

Inventatorii scriu că cea mai scumpă parte a FTS va fi construirea stațiilor. Orice altceva este o prostie: așezarea țevilor - aceeași instalație sanitară, capsule - mai ieftine decât mașinile. Sistemul va funcționa complet și complet automat, deci nu este nevoie să cheltuiți prea mulți bani pentru personal. Investiții inițiale și înainte către profituri fantastice și o lume curată din punct de vedere ecologic.

Designerii au venit cu ideea că va exista un vid în țevi, dintre care ar trebui să existe două (înainte și înapoi) - va oferi viteză, zgomot și absența rezistenței aerului. În interior, așa cum a fost conceput de dezvoltatorii britanici, capsula este un sistem de susținere a vieții și o distracție fără griji, cu o canapea, televizor și, mai important, un sistem de alimentare cu aer. Nu există controale în capsulă - nu este nevoie (Figura 10.1).

Figura 10.1. Proiectarea conductei de pasageri

Toate capsulele Fast Tube System se mișcă la aceeași viteză și la unison. Ce să facem cu sursa de alimentare - dezvoltatorii nu s-au decis pe deplin: s-a decis că va fi electricitate, dar modul de furnizare a energiei nu este încă clar. Designerii scriu că da, aceasta este „desigur, una dintre principalele probleme ale proiectului”, dar da, vom veni cu ceva.

Cu toate acestea, să nu ne oprim asupra „lucrurilor mici” - pentru FTS, atât de multe lucruri interesante au fost deja inventate: proiectarea stațiilor, de exemplu, confort și servicii pentru pasageri.

Fiecare stație stochează un număr de capsule într-un bazin de vid.

Și, în general, capsulele (goale și pline) circulă prin FTS surprinzător de clar - automat. Pentru conductă, autorii proiectului au venit cu un „sistem de control automat”. Acesta este regele și Dumnezeul FTS, trebuie să fie luat de la sine și mai departe.

Cei care îndrăznesc să devină pasageri merg la computer, aleg ruta, plătesc călătoria și așteaptă. O gară este o gară. În curând, o voce dintr-un difuzor lângă tavan anunță ce ieșire ar trebui să se apropie oamenii - chiar atunci când numărul cabinei telefonice este apelat într-o cabină telefonică publică.

„Trăsura” este servită, pasagerul intră în ea ca un lift, după care „pachetul” de vid se închide automat, capsula ia o poziție orizontală, părăsește stația „apendicită” în „al doilea tub”, unde prima accelerație apare și apoi în conducta principală. 420 km / h.

Da, mai sunt câteva „lucruri mici” și „probleme principale”: orice s-ar putea spune, dar capsulele uneori trebuie să se deplaseze la viteze diferite - pentru a accelera, a încetini în fața stațiilor - acestea sunt, așa cum designerii scrie, „obstacole tehnice semnificative”.

Acum despre confortul și serviciile pentru pasageri. În primul rând, atunci când intră în capsulă, „nu vor experimenta mai mult disconfort psihologic decât atunci când intră într-un lift”. Nu va fi nici un disconfort în interior: există un climat artificial ideal și, pentru orice eventualitate - măști de oxigen.

O altă opțiune este luată în considerare cu un airbag - la fel ca la mașini: „airbagul trebuie să fie suficient de mare pentru a umple efectiv capsula, fixând astfel pasagerul pe suprafața patului confortabil într-o poziție sigură, dar foarte restricționată. alimentarea cu aer după ce airbagul este lansat ar putea fi asociată cu unele dificultăți specifice. "

Centurile de siguranță sunt o chestiune pur voluntară: „în cazul unei avarii mecanice (roți, șine, frâne), sistemul este sigur, dar dacă se produce o astfel de avarie, consecințele vor fi foarte grave, precum un accident în aer. "

Se propune ca suprasarcinile în timpul accelerației și decelerării să fie reduse la minimum datorită ergonomiei scaunului pasagerului. În caz de probleme, pasagerul va putea să le raporteze prin comunicare video, plata se face cu cardul de credit. Folosind același link video, puteți comanda un taxi până la gară.

11. Avioane individuale

Unul dintre primele modele de elicopter pliabil în miniatură a fost creat de Hiller Helicopters în 1954. A fost numit Rotorcycle și a fost creat special pentru piloții militari americani (Figura 11.1). Pe el, piloții trebuiau să se întoarcă la „prietenii” lor prin prima linie dacă avioanele lor erau doborâte peste teritoriul inamic. Un Rotorcycle parașutat ar fi asamblat manual de către piloți, fără instrumente la îndemână timp de câteva minute.

Figura 11.1. Rotorcycle

La 10 ianuarie 1957, prototipul Rotorcycle s-a dus pe cer. Pe baza rezultatelor testelor, a fost semnat un contract cu fabrica britanică de avioane Saunders Roe pentru crearea a încă zece elicoptere. Drept urmare, la sfârșitul anului 1961 fuseseră construite douăsprezece rotorcicluri: șapte militare (XROE-1 și YROE-1) și cinci civili (G-46).

„Platanele” militare au fost trimise în Statele Unite pentru testare ulterioară, trei elicoptere au fost achiziționate de Centrul de Cercetare NASA (NASA Ames Moffett Field) în noiembrie 1962 și alte două au rămas undeva în Europa. Rotorcycle-ul nu a fost niciodată adoptat - armata SUA, din anumite motive, a abandonat-o chiar înainte de sfârșitul testelor.

La sfârșitul anului 1999, americanii aveau adepți neașteptați - compania japoneză „Engineering System”. Ea și-a prezentat modelul GEN H-4. Un pilot de 70 de kilograme îl poate zbura timp de o oră fără realimentare la o viteză de până la 88 km / h. Greutatea maximă pe care elicopterul o poate ridica este de 86 kg. Când privim fotografiile, similitudinea modelelor devine evidentă (Figura 11.2).

Figura 11.2. Elicopter miniatural al companiei „Engineering System”

Elicopterul este propulsat de patru motoare super-ușoare (40 de cai putere), dar dacă unul dintre motoare cedează, GEN H-4 poate zbura pe trei și poate ateriza de urgență pe două.

Fiecare motor funcționează autonom, iar dezvoltatorii consideră că este puțin probabil ca toate motoarele să se defecteze simultan. Dar chiar și pentru o astfel de urgență, kitul GEN H-4 include o parașută.

Combustibilul pentru elicopter este un amestec 30: 1 de benzină pentru motor și ulei de motor în doi timpi. Rezervorul conține 2 până la 5 galoane de combustibil.

Reprezentanții sistemului de inginerie asigură că perioada de pregătire a piloților este minimă (de la două ore) și este nevoie de mai mult pentru propria lor siguranță: comenzile sunt destul de simple. Panoul de control este situat direct în fața pilotului între cele două mânere, la fel ca pe o motocicletă. Butoanele principale sunt situate în dreapta și în stânga: este convenabil să le apăsați cu degetele mari. Dezvoltatorii intenționează să amplaseze un detector de altitudine pe panou și buteliile de oxigen sub scaun, deoarece un singur elicopter se poate ridica în aerul rarefiat. Costul estimat al elicopterului este de ~ 30.000 USD.

Al doilea dispozitiv pentru zboruri individuale se numește rachetă. Se numește sub diferite denumiri - Dispozitiv de ridicare a rachetelor mici, Centura pentru rachete Bell, Jetpack personal, Rucsac pentru rachete, Jet Pack, Jet Flying Belt, Jet Belt, Jet Vest și așa mai departe - dar există foarte puține informații fiabile despre acest „vehicul”

Deși primul scurt experiment cu plasarea rachetelor cu pulbere pe spate a fost surprins de un reportaj de presă german din anii 30 (telespectatorii văd o „aterizare” rapidă și destul de grea pe solul unui tester) - ideea unei întruchipări tehnice a unui pachetul de rachete este atribuit lui Wendell Moore, un inginer de la Bell Aerospace. În 1953, Moore a preluat dezvoltarea rucsacului, apoi denumirea neromantică „Small Rocket Lift Device” (SRLD). Wendell Moore a testat prima versiune a SRLD în 1958.

În ciuda succesului dubios al primelor „zboruri” scurte pe distanțe scurte, dezvoltarea dispozitivului la Bell Aerospace a continuat - au fost adăugate pârghii de control, designul a fost îmbunătățit și așa mai departe, dar încă nu a fost posibil să se facă rucsacul cu adevărat sigur. În cele din urmă, a fost atinsă o durată de zbor de 20 de secunde, cu o altitudine maximă de 4,5 metri.

În 1959, a fost semnat un contract cu compania aerospațială Aerojet-General, care urma să studieze și să testeze în mod cuprinzător SRLD. Motoarele de reacție (RMI) au început să experimenteze dispozitivul. Mai târziu, armata SUA a negociat cu Bell Aerospace cu privire la fabricarea SRLD și, ca rezultat, a fost semnat un contract cu Comandamentul de Transport, Cercetare și Inginerie al Armatei (TRECOM) și Moore a devenit director tehnic. al proiectului SRLD.

După semnarea contractului, a fost creat un motor rachetă de 280 de lire sterline, iar peroxidul de hidrogen (peroxidul) a fost ales drept cel mai sigur combustibil. Moore, în calitate de pilot de testare SRLD la acea vreme, a trebuit să-și testeze invenția de mai multe ori la fabrica Bell din Buffalo, dar după ce un astfel de test s-a încheiat cu o leziune gravă la genunchi, inventatorul a trebuit să lase gândul de a zbura pe dispozitivul său pentru totdeauna.

Cazul a fost transferat unui alt inginer, Harold Graham, care a continuat testele și a făcut primul zbor gratuit cu 20 aprilie 1961 cu SRLD. Graham a zburat 34 de metri cu o viteză de 16 km / h în 13 secunde.

Primele spectacole demonstrative au avut loc pe 8 iunie 1961, în fața armatei de la Fort Eustice din Virginia, desigur, dar mai reușită a fost demonstrarea capacităților SRLD pe peluza Pentagonului.

Jetpack-ul a fost apoi prezentat de mai multe ori la expoziții, târguri și evenimente similare, inclusiv un zbor în fața președintelui Kennedy la Fort Bragg.

La sfârșitul anilor 60, Bell Rocket Belt și pilotul de testare Bill Suitor au călătorit aproape în toată lumea și au devenit foarte populare - Suitor a jucat chiar un rol în film.

În 1965, a fost lansat filmul „Thunderball”: James Bond pune un pachet de rachete și spune că fără acest dispozitiv un bărbat nu se poate considera un gentleman.

Cu toate acestea, în ciuda popularității sale evidente, pachetul de rachete nu a prins. În principal din cauza scurtei durate a zborului și a siguranței sale discutabile. La scurt timp, armata a abandonat și rucsacul.

În 1969, când a murit Wendell Moore, Bell Aerospace și-a reconsiderat planurile pentru „Rocket Belt” și în ianuarie 1970 a cedat licenței de vânzare și fabricare a dispozitivului, numit apoi Bell Jet Belt, către Williams International, care a preluat dezvoltarea „rucsacul” pentru a crește durata zborului.

De atunci, jetpack-ul a devenit exotic. Doar ocazional este folosit pentru a distra publicul în timpul pauzelor la meciurile de fotbal, în emisiuni publicitare sau pentru cascadorii de filme. Pachetul de rachete a fost văzut la deschiderea Jocurilor Olimpice din 1984.

În prezent, pachetele de rachete ale lui Wendell Moore se află în Muzeul Universității din New York și în Muzeul Campusului din Buffalo.

Jetpack nu a fost amintit decât în ​​1995: un grup de ingineri din Texas a dezvoltat o versiune îmbunătățită și ușor mărită numită RB 2000 Rocket Belt. „Centura” reproiectată a permis să zboare cu 50% mai mult decât „strămoșul” său - 30 de secunde în loc de 20.

Combustibilul pentru rachete este format din trei componente: combustibil peroxid de hidrogen, azot gazos de înaltă presiune și argint acoperit cu azotat de samariu, care acționează ca un catalizator.

Două rezervoare metalice conțin 23 de litri de peroxid de hidrogen. Când pilotul deschide supapa, azotul sub presiune împinge peroxidul în camera catalizatorului, unde are loc o reacție chimică care transformă peroxidul de hidrogen la 743 grade Celsius vapori. Aburul iese prin două țevi îndoite în spatele pilotului. Centrul de masă al unei persoane este situat chiar sub duze, astfel încât poziția verticală a corpului va rămâne în timpul zborului. În față, ca și cotierele unui scaun, există 2 butoane de control. Acestea sunt fixate rigid de rucsac în spatele lor, dar rucsacul în sine are puțină libertate de mișcare, poate fi înclinat ușor în direcții diferite. Sub mâna dreaptă este un regulator de putere care controlează fluxul de jet.

Datorită temperaturii ridicate, un temerar care îndrăznește să zboare trebuie să fie îmbrăcat într-un costum rezistent la temperaturi ridicate. Zborul în sine durează aceleași 30 de secunde, iar viteza maximă este de 161 km / h.

În prezent, nicio companie nu se ocupă de pachete de rachete, cu excepția Rocket Man Inc, care produce pungi mai reci pentru băuturi sub formă de pachete cu jet.

Concluzie

Accelerarea progresului științific și tehnologic în transport în condiții moderne este o sarcină planificată, complexă și intensivă în capital, dar trebuie rezolvată, deoarece nu există o altă modalitate prin care transportul de transport să atingă un nivel care să îndeplinească toate cerințele promițătoare ale societății.

Viața modernă se caracterizează prin dezvoltarea rapidă a științei și tehnologiei în toate sferele activității umane. Acest proces predetermină o schimbare mai rapidă a naturii tehnologiei și a tehnologiei în toate sectoarele economiei naționale, inclusiv transportul în sine.

În timpul nostru, progresul științific și tehnologic se dezvoltă ca o avalanșă: în trecut, secole și decenii au trecut de la apariția unei idei la implementarea ei, acum - adesea doar câțiva ani.

Ca urmare, există o depășire rapidă a tehnologiei, este nevoie de tot mai multe descoperiri noi. Noile tipuri de transport sunt concepute pentru a ușura viața unei persoane, făcând-o și mai confortabilă, dar în același timp li se cere să respecte toate standardele de mediu, care devin din ce în ce mai stricte în fiecare zi.

Noile moduri de transport, a căror scurtă descriere a fost dată în această lucrare, sunt doar o mică parte din toate acele îmbunătățiri care au fost aduse de om în ultimii ani. Unele dintre ele sunt în prezent sisteme de operare, altele așteaptă punerea în funcțiune după testele în curs, iar altele sunt prea futuriste și costisitoare astăzi (dar pot deveni realitate și în viitorul apropiat). Dar toți aceștia ajută deja societatea de astăzi să rezolve problemele urgente apărute ca urmare a activităților oamenilor, iar acest proces nu mai poate fi oprit.

Literatură:

1. Aksenov I.Ya. Sistem de transport unificat: manual. pentru universități - M: Superior. shk., 199.

2. Gulia NV, Yurkov S. Un nou concept de vehicul electric: Știință și tehnologie - 2000 - №2.

3. Popolov A. Transport electric individual XXI secol: Știință și tehnologie - 2001 - №8.

4. D. Postnikov. Vehicul electric: „pentru” și „împotriva”: la volan - 1997 - №2.

5. Popolov A. Bicicletă electrică astăzi și mâine: Știință și tehnologie - 1999 - №8.

6. Transport urban nou - mașină pe șine: MEMBRANA – 2002 – №1.

7. Monocar - vehicul cu două roți: LLC "Skif", 2002.

8. A.Kh. Karimov Avioane fără pilot: Posibilități maxime: Știință și viață - 2002 - №6.

9. Popolov A. Navele fericite "solare" cu navigație: Știință și viață - 2001 - №6.

10. Izmerov O. Avionul stă pe șine: monorail intern necunoscut.

11. Trenuri auto - o alternativă la tracțiunea locomotivei: Căile Ferate Mondiale - 2002 - №1.

12. Batisse F. Sisteme combinate de transport feroviar public: Căile Ferate Mondiale - 2000 - №8.

13. Sistem de tuburi rapide - conductă de pasageri de mare viteză: MEMBRANA – 2002 – №5.

14. I.V. Leskov Avioane individuale: Granițele infinitului - 2002 - №1.

Trimite-ți munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Folosiți formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Ministerul Educației al Federației Ruse

Universitatea Tehnică de Stat din Volgograd

ControlMuncă

Motoare de transport promițătoare

Completat de: S.A. Moskovoy

Verificat de: conf. Univ. Shumsky S.N.

Volgograd 2013

Introducere

Vehiculele de transport joacă un rol semnificativ în utilizarea surselor naturale de energie, consumând aproximativ o treime din totalul petrolului produs în lume și din toate modurile de transport, automobilele sunt cele mai consumatoare de energie. Utilizarea combustibililor pe bază de hidrocarburi pe bază de petrol în mașini este însoțită de eliberarea în atmosferă a unei cantități uriașe de substanțe nocive. Drept urmare, transportul rutier reprezintă 39 - 63% din poluarea mediului, a cărei amploare este globală - aer, uscat și pe apă.

Abordarea tradițională pentru rezolvarea problemelor energetice și de mediu ale motorizării este îmbunătățirea proiectării motoarelor cu ardere internă existente și crearea centralelor electrice mai avansate de un nou tip, utilizând combustibili hidrocarbonati mai mult sau mai puțin convenționali. În primul caz, atenția principală este acordată creșterii eficienței și reducerii toxicității mașinilor printr-o corecție complexă a procesului de lucru în motor, pentru a asigura completitudinea maximă a combustiei combustibilului în toate modurile de funcționare. puterea combustibilului motorului

Noile motoare de transport dezvoltate până în prezent includ sisteme de propulsie electrică și motoare termice cu ardere internă și externă cu fluxuri de lucru neconvenționale.

Acestea din urmă includ motoare cu piston cu distribuție de sarcină strat cu strat, turbină cu gaz, motoare cu abur și rotative, precum și motoare Stirling.

Unele dintre aceste motoare, în special motoarele Stirling, ar putea, în principiu, să ofere capacitatea de a crea un vehicul cu emisii reduse folosind combustibili convenționali, care să îndeplinească reglementările stricte viitoare.

Centralele electrice care utilizează surse de energie electrochimice - baterii de stocare și pile de combustie - sunt de mare interes.

Motoare utilizate astăzi în majoritatea modurilor de transport

Tendința spre liberalizare, care a asigurat concurența în transporturi, inclusiv concurența între diferite moduri de transport, ne face să căutăm în mod constant soluții tehnice și organizaționale care să schimbe în bine aspectul lumii transporturilor. În ultimii zece ani, vehiculele s-au schimbat aproape la fel de mult ca în ultimii douăzeci până la treizeci de ani.

Motivele care fac schimbarea vechilor moduri de transport sunt presiunea atât a consumatorilor, cât și a politicienilor pentru:

Mobilitate (capacitatea de a livra din ușă în ușă;

Eficiență (în primul rând consumul de combustibil);

Respectarea mediului;

Securitate.

Îndeplinirea tuturor acestor cerințe este extrem de controversată. Astfel, greutatea unui vehicul crește de obicei siguranța pentru pasageri și șofer, dar înrăutățește siguranța pentru alții (vehiculele mai grele vor provoca mai multe daune în caz de coliziune) și crește consumul de combustibil, ceea ce duce la o deteriorare a eficienței și a respectării mediului. În sistemele de transport public, o eficiență mai mare înseamnă o mobilitate mai mică și trebuie să se ajungă la stații.

În majoritatea tipurilor de transport, unul sau alt motor funcționează și astăzi, în majoritatea cazurilor, acest lucru

Motorină,

Motor cu combustie interna,

Motor electric,

Motor turbo.

Motorul electric este mai bun decât multe alte acționări în ceea ce privește caracteristicile sale și rezistența sa la sarcini variabile este mai bună, iar viteza este mai bine reglată (prin urmare, nu sunt necesare sisteme complexe de transmisie), iar eficiența este mai bună și este mai simplă (de exemplu, are mai puține piese în mișcare, ceea ce duce la un MTBF mai mare), în plus, este mai ieftin (prin urmare, poate fi instalat, de exemplu, pe fiecare roată și nu are una pe toate roțile).

Un alt lucru este că electricitatea de la bord este o sursă de energie extrem de costisitoare. Este posibil ca bateriile să nu fie luate în considerare, bateriile de astăzi sunt incredibil de grele și necesită mult timp pentru a se încărca și au suficientă încărcare pentru puțin. Ieșirea este obținerea puterii de propulsie la bord din combustibilul cu hidrocarburi, fie utilizând celule de combustibil, fie soluții hibride.

Celulele cu combustibil folosesc ca combustibil materii prime care conțin hidrogen, în limită este hidrogen pur (și apoi au apă pură în evacuare), dar există opțiuni pentru alcool metilic, gaz natural, benzină și chiar motorină. Costul lor de instalare este încă destul de ridicat, până la 5.000 USD pe kW de putere sau chiar mai mult. Celulele de combustibil cu hidrogen pur sunt, de asemenea, cele mai curate, dar nu au de unde obține hidrogen: costul unei infrastructuri de alimentare cu hidrogen depășește cu mult costul infrastructurii de alimentare cu combustibil de astăzi (produse petroliere rafinate și gaze). Prin urmare, pe termen scurt, așa-numitele scheme hibride sunt mai populare, atunci când vehiculul are atât un motor convențional, cât și unul electric.

Circuitele hibride întruchipează avantajele a două lumi: lumea motoarelor convenționale pentru generarea de energie electrică și motorul electric utilizat pentru acționarea roților. Un motor convențional (motorină, combustie internă sau chiar o turbină cu gaz) funcționează într-un mod uniform optim și încarcă bateria de la bord cu o capacitate relativ mică (mult mai mică decât la vehiculele electrice). Și motorul electric rotește roțile, funcționând într-un mod zdrențuit, în funcție de condițiile de conducere (accelerație și decelerare, ridicare, capacitate de încărcare etc.). Ca urmare, caracteristicile dinamice ale transportului de la utilizarea unei acționări electrice sunt semnificativ îmbunătățite pe de o parte, iar eficiența și respectarea mediului sunt îmbunătățite datorită faptului că un motor convențional funcționează în modul optim.

Mașini hibride

Schemele hibride variază de la funcționarea simultană sincronizată cu computerul a unui motor electric și a unui motor convențional pe același arbore, până la un motor cu turbină cu gaz complet independent alimentat de un generator și motoare electrice speciale montate direct pe roți. Toate aceste soluții sunt deja pe piață și concurează. Singura întrebare este că este întotdeauna mai scump să aveți la bord mai multe motoare puternice cu randament ridicat (un generator de motor electric convențional (de obicei un generator care folosește și recuperarea în timpul frânării) și, uneori, un generator electric separat) este întotdeauna mai scump decât să ai un singur motor. Avantajele sunt caracteristici mai bune de conducere, consum redus de combustibil și emisii reduse.

Deocamdată, beneficiile vehiculelor hibride sunt cele mai evidente în soluțiile grele pentru camioane și autobuze, unde economiile de combustibil și restricțiile de mediu pot fi mai mari decât în ​​autoturisme. Prin urmare, principala concurență a schemelor hibride se dezvoltă în acest sector, iar motorina rămâne principalul concurent până acum.

Pornind de la un anumit prag de răspândire a hibrizilor, va avea loc introducerea lor în masă asemănătoare avalanșei: datorită modificărilor politice în prețul combustibilului. Astăzi, în majoritatea țărilor lumii, infrastructura rutieră este finanțată prin accize la combustibil. Mașinile noi vor consuma cel puțin jumătate din combustibil, prin urmare, pentru a menține același nivel de finanțare a infrastructurii, acestea trebuie fie să devină de două ori mai mari (dar apoi să fie finanțate mai multe infrastructuri), fie acciza trebuie dublată. În același timp, combustibilul va crește inevitabil în preț, iar pentru mașinile obișnuite va deveni prohibitiv scump. Costul vehiculelor hibride în sine va scădea din cauza economiilor de scară. Prin urmare, începând de la un moment dat, introducerea mașinilor hibride în locul celor convenționale care au devenit brusc costisitoare de operat va merge ca o avalanșă, cu excepția cazului în care politica actuală privind finanțarea infrastructurii rutiere se schimbă.

Statul face eforturi pentru hibridizarea transportului și înăsprirea constantă a standardelor de mediu. Începând de la un anumit punct, devine foarte costisitor să se asigure curățenia de mediu necesară de stat a unui motor care funcționează în condiții severe de sarcină rutieră variabilă. Ieșirea este utilizarea unui sistem hibrid, în care motorul funcționează într-un mod constant optim, inclusiv cel optim în ceea ce privește minimizarea emisiilor dăunătoare. Designul hibrid permite, de asemenea, utilizarea motoarelor cu turbină cu gaz, care asigură o protecție ecologică și mai mare.

Piața se pregătește pentru invazia vehiculelor hibride: piața are deja motoare electrice specializate separat de până la 350kW (utilizate în remorci grele și autobuze), noi tipuri de roți electrificate cu un sistem de control computerizat unificat, turbine de transport specializate etc.

Lucrătorii feroviari au apreciat schema hibridă mult mai devreme: deoarece aveau întotdeauna nevoie de multă putere tractivă, locomotivele diesel sunt, da, corecte, tractoare hibride puternice, doar puse pe șine.

Este important de remarcat faptul că apariția vehiculelor cu locomotive diesel înseamnă o tranziție către o industrie și transport unificat de energie electrică. O mașină electrică sau o locomotivă diesel este o centrală mobilă de putere relativ mare: centralele hibride pentru autobuze și remorci au o putere maximă de până la 350kW, locomotivele diesel peste 1 MW. O duzină de aceste remorci sau câteva locomotive diesel care se odihnesc între călătorii pot concura cu unele centrale de rezervă din zonă și cu siguranță întruchipează ideea de generație distribuită.

Rămâne doar modificarea legislației pentru a nu interfera cu dezvoltarea generației distribuite prin subordonarea obligatorie a fiecărui generator mic la comenzile Operatorului de sistem. Apoi tehnologia se poate dezvolta și poate face rapid vehiculele hibride și electrice și sistemele de alimentare rentabile.

Această legătură între energie și transport a existat dintotdeauna, acum devine pur și simplu mai evidentă. Astfel, Europa Unită, ca multe alte țări, are un singur Minister al Energiei și Transporturilor, condus de un singur ministru.

În mod separat, putem lua în considerare motorul liniar care devine rapid popular în trenurile de levitație magnetică. Dar schemele de levitație magnetică sunt încă extrem de scumpe și este puțin probabil ca această opțiune să devină populară.

Cerințe pentru un nou mod de transport

Este evident că, din punct de vedere istoric, a fost nevoie de un nou tip de infrastructură de transport, care va veni după aviație.

Noul transport trebuie să aibă o infrastructură bine dezvoltată care să-și asume omniprezența. Dacă această infrastructură nu este omniprezentă, atunci proprietatea mobilității nu va fi îndeplinită.

Principala cerință pentru un nou tip de transport este capacitatea de a-l finanța treptat: capacitatea de a accepta bani din mai multe surse, fiecare dintre acestea fiind investit în propriul proiect. Aceasta înseamnă că un nou mod de transport ar trebui definit ca un set de standarde care să asigure compatibilitatea infrastructurii sale de cale și mobilă, controlul traficului etc. Apoi, există doi concurenți principali:

Concurența seturilor de standarde care definesc de fapt un nou transport.

Concurența furnizorilor de elemente de infrastructură feroviară și material rulant în cadrul aceluiași set de standarde.

Majoritatea proiectelor actuale de transport din viitor nu îndeplinesc condiția de creștere a investițiilor. Un producător furnizează patul rutier, efectuează lucrări de construcție și furnizează material rulant pentru un set de standarde elaborate de el. Prin urmare, majoritatea proiectelor moderne - candidați la transportul viitorului nu vor avea o continuare, mor împreună cu fiecare tranșă imensă a finanțării lor.

De ce telefoanele mobile au depășit PBX-urile convenționale cu fir? Investițiile operatorului într-una sau două celule au fost mai mici decât investițiile în construcția unui PBX convențional și a dispozitivelor pentru conducte de cablu. Aceste investiții au început să funcționeze imediat, deservind un număr mic de clienți la început, iar numărul de celule ar putea fi crescut în locurile în care creșterea clienților a fost mai mare, dar nu până la epuizarea capacității celulei inițiale. Echipamentele celulare au fost furnizate simultan de mulți producători, ceea ce le-a asigurat costul redus, dar s-au blocat într-o singură rețea telefonică globală. Același lucru s-a întâmplat și cu furnizorii de servicii Internet: majoritatea furnizorilor de servicii Internet din lume au instalat seturi mici de echipamente care s-au lipit împreună de internetul global. Pentru proiectele de infrastructură, nu este atât costul infrastructurii finale, cât posibilitatea construcției sale incrementale, atât tehnice, cât și organizaționale și financiare.

Nu se poate spune că un singur furnizor al soluției de transport din viitor va asigura interconectarea tuturor părților unui proiect uriaș nou. Un proiect care pretinde a deveni un nou mod de transport ar trebui să se dezvolte ca o piață nouă și să nu fie construit într-un mod planificat. Proiectele mari pot fi realizate într-o manieră planificată, dar modurile de transport nu sunt în mod clar un proiect, ci ceva mai mult.

Noul mod de transport va putea să depășească cele existente doar dacă asigură o utilizare mai eficientă a terenurilor și a materialelor pentru construirea infrastructurii sale decât cele existente. Prin urmare, există un interes atât de mare pentru monorailuri pe stâlpi - cel puțin, costul lor este mai mic decât costul terenului eliberat sub ele.

Liniile de monorail din diferite proiecte costă acum de la 3,5 la 40 de milioane de dolari. pe kilometru de drum. Reducerea consumului lor de materiale necesită soluții fundamental noi. Deci, se poate indica transportul de șiruri al lui Yunitskiy, care folosește cabluri pereche tensionate neîntoarse pentru a obține o linie aeriană cu două șine, strânse mai multe piese de un material de umplutură (de exemplu, beton) într-o structură tensionată. Costul unei astfel de piste este de 2,5 $ - 3,5 $ pe kilometru, cu o fiabilitate nu mai mică decât cea a unui monorail.

O altă cerință principală este de a maximiza utilizarea structurii rutiere capilare existente pentru a reduce costul ultimei mile pentru transportul din ușă în ușă. Această comoditate din ușă în ușă și lipsa transferurilor face ca mașinile private să fie în afara concurenței în ochii populației, în ciuda numeroaselor încercări de a insufla dragostea pentru transportul public. Această cerință poate fi reformulată după cum urmează: transportul viitorului trebuie să aparțină simultan două tipuri și nu un singur tip.

De fapt, toate marile proiecte de astăzi de noi tipuri de transport public, atât de iubite de municipalități, sunt de un fel, ceea ce demonstrează inutilitatea lor completă ca un nou transport popular al viitorului. Consumatorul dorește să aibă propriul trăsură, conducând până la casă și rămânând lângă casă atât timp cât este necesar pentru confortul de a urca și de a coborî (deși un garaj pentru o astfel de trăsură poate fi amplasat într-un alt loc). Consumatorul nu dorește să folosească transportul public dacă este posibil să aibă propriile mijloace de transport și absența blocajelor de trafic este garantată. Iar sarcina pieței este de a satisface această nevoie.

Transportul de două tipuri presupune atât posibilitatea deplasării de mare viteză (200-300 km / h) în modul trenurilor asamblate dinamic pe ghidajele suspendate ale noii infrastructuri de transport, cât și conducerea de-a lungul drumurilor obișnuite. Este posibil ca aceștia să primească energie din infrastructura de transport a noilor autostrăzi și să treacă la propriile baterii electrice sau motoare hibride atunci când călătoresc pe un drum / stradă neechipat. Cu toate acestea, conducerea pe drumuri / străzi nu va necesita atâta putere a motorului și rezervă de combustibil cât este necesară atunci când conduceți pe o autostradă.

Cel mai cunoscut concept de transport monomod este transportul public urban personal. Conform acestui concept, oamenii singuri sau în grupuri de până la 4 persoane stau la opriri speciale în cabine separate de patru locuri, stabilesc stația finală, iar automatizarea mută aceste cabine de-a lungul ghidurilor, combinându-le în trenuri dinamice pe linia principală lungă linii. Principalul dezavantaj al acestui concept este tocmai faptul că este o variantă a transportului public, care pierde în concurență cu o mașină privată care livrează atât ușor pasagerul, cât și familia acestuia și bunurile aferente. Mai multe detalii ale discuției despre transportul cu două tipuri față de un tip al viitorului (precum și o discuție despre posibile soluții tehnice și organizaționale) pot fi găsite la http: // facultate. washington.edu/jbs/itrans/

Cerința de vizualizare duală anulează, de asemenea, prognoza conform căreia viitorul transportului va fi în avioanele personale mici. Această prognoză nu a mai fost justificată cu elicoptere (care, de asemenea, au fost prevăzute a fi aproape auto), și până în prezent nu este nevoie să vorbim despre avioane (inclusiv cele cu decolare / aterizare verticală). Ideea aici nu este doar complexitatea controlului mișcării a mii și mii de plăci cu zbor rapid în afara oricărei structuri de drumuri, ci și zgomotul produs în timpul decolării / aterizării / zborului, precum și tarifului rezultat. Iar proiectele cu două specii de mașini zburătoare, care implementează modul ușă în ușă, sunt aproape peste tot înghețate datorită inutilității lor complete.

O cerință importantă pentru un nou tip de transport este viteza, de obicei această viteză este determinată la 250-350 km / h. Faptul este că oamenii petrec în medie aproximativ o oră pe zi pentru a se deplasa. Această cifră nu depinde prea mult de țară (diferă semnificativ doar în California, unde oamenii petrec două ore pe zi pe drum, deoarece mănâncă și fac copii și, în general, aproape că trăiesc într-o mașină) și nu depinde de ani când se iau măsurătorile. Este surprinzător, dar omenirea nu își schimbă obiceiurile de a petrece aproximativ o oră pe zi în mișcare, având o creștere semnificativă a mobilității, în principal prin creșterea vitezei de mișcare. Și nu se mai întoarce puterea calului, pietonalismul și ciclismul. Prin urmare, este foarte puțin probabil ca transportul viitorului să fie dispozitive precum o mașină electrică cu două roți Segway, o mică platformă care poate atinge viteze de până la 20 km / h (viteza unei persoane care rulează) în condiții urbane. . Da, acest lucru va ajuta în condițiile blocajelor urbane actuale, însă însăși ideea unui nou transport apare tocmai din nevoia de a găsi o cale tehnologică de a acoperi întregul pământ cu autostrăzi.

Proiectele căilor ferate de mare viteză și ale drumurilor de levitație magnetică s-au apropiat cel mai mult de viteza necesară, dar prețul lor rămâne extrem de ridicat, în plus, au toate dezavantajele transportului public: este nevoie de mult mai mult timp (și nervi) pentru a ajunge la punctul de îmbarcare și de la punctul de debarcare mai degrabă decât mișcarea în sine.

Concluzie

Principala finanțare pentru proiectele de transport de astăzi ale viitorului este primită de la stat.

Unul dintre primele astfel de proiecte a fost un proiect de creare a unei aeronave mai grele decât aerul, care a costat contribuabilii americani 70.000 de dolari și s-a încheiat în nimic. Frații Wright au concurat cu acest proiect și au făcut primul avion zburător, care le-a costat 2500 de dolari. Ultimul proiect de transport zgomotos, care s-a încheiat cu o risipă la fel de glorioasă a banilor contribuabililor, linia supersonică Concorde, nu a recuperat două treimi din costul său și nu a creat niciodată o piață de masă pentru aviația supersonică de pasageri. Din păcate, statul nu este un asistent prea mare în crearea infrastructurii de transport a viitorului:

oficialii urmăresc politici financiare și de reglementare care permit tehnologiilor ineficiente să supraviețuiască și managerilor și inginerilor săraci să trăiască confortabil;

tarifele prescrise de stat (datorită unei neînțelegeri a monopolului natural al oricărui transport) fac profituri independente de rezultatele muncii, nu stimulează căutarea de noi tehnologii și își asumă riscuri tehnologice și financiare. Ca urmare, capitalul privat fie nu este prea dornic să participe, fie participarea acestuia este mai puțin eficientă decât participarea capitalului în condițiile prețurilor libere și a concurenței pe piață.

Statul finanțează din belșug dezvoltarea de noi transporturi, deoarece oficialii știu despre tehnologii mai bine decât oamenii de afaceri:

alocați bani pentru cercetare

să ofere stimulente, subvenții și să organizeze finanțarea încrucișată a anumitor tehnologii

încalcă abordarea bazată pe performanță pentru reglementarea siguranței și a respectării mediului și prescrie direct utilizarea anumitor tehnologii.

Până în prezent, singurul proiect de tren de levitație magnetică finalizat există în zona economică liberă din Shanghai. Traseul, construit din bani guvernamentali de către consorțiul german Transrapid International (care include Adtranz, Siemens și Tyssen), rulează de la Aeroportul Pudong din centrul orașului Shanghai. Desigur, proiectul a avut mai mult o semnificație ideologică decât de transport și este perceput mai mult ca o atracție decât ca un mijloc de transport. În total, acest proiect a costat o investiție de 1,2 miliarde de dolari, care nu va da niciodată roade.

Ca urmare, statul alege tehnologii:

costisitoare, deoarece succesul pe piață este lipsit de importanță (nu este doar capacitatea de a stabili orice tarife care ajută, ci posibilitatea subvenționării lor ulterioare)

sunt disponibile sume mari de bani pe scară largă și nu există nimeni care să controleze succesul

cu un proprietar, este dificil să găsești bani pentru dezvoltarea proiectului. În plus, un proprietar este lipsa concurenței.

standardele închise de interconectare îngreunează dezvoltarea proiectului, lipsa concurenței asigurând stagnarea

cu costuri preumflate datorită prevalenței corupției

cu o eficiență economică de neînțeles (cel mai adesea în numele securității naționale sau al stabilității sociale).

Oricare ar fi transportul viitorului, acesta va fi cu siguranță echipat cu mijloace de control al traficului distribuit la bordul infrastructurii. Fiecare parte va avea o cutie neagră pentru a înțelege ce s-a întâmplat în timpul accidentului, fiecare parte va avea echipamente de semnalizare a primejdiei, fiecare parte va avea echipamente electronice de navigație, echipamente de evitare a coliziunilor etc. Acum re-echiparea transportului pe apă și aerian este în curs de desfășurare, se discută despre re-echiparea transportului cu motor.

Printre noutăți, va fi posibil să se sublinieze posibilitatea formării trenurilor din vehicule individuale. Acest mod al unui tren de cuplare electronic este utilizat, de exemplu, pentru a accelera simultan un grup de mașini la start după un semafor la o intersecție de drumuri la un singur nivel (crește debitul autostrăzii de 3-5 ori) sau pentru a reduce rezistența aerodinamică a unui grup de mașini atunci când circulați pe o autostradă cu o scădere corespunzătoare a consumului de combustibil.

Lista literaturii folosite

1. Sistem de transport / Sundukov E.Yu. - 961245/28; Cerere 27.12.96 / Invenții (Cereri și brevete). - 1998. - Nr. 36.

2. Transport urban nou - o mașină pe șine: MEMBRANA - 2002 - №1.

3. Aksenov I.Ya. Sistem de transport unificat: manual. pentru universități - M: Superior. shk., 199.

4. Gulia NV, Yurkov S. Un nou concept de vehicul electric: Știință și tehnologie 2000 - №2.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Motoarele cu ardere internă (ICE) sunt utilizate pe scară largă în toate domeniile economiei naționale și sunt practic singura sursă de energie din mașini. Calculul ciclului de funcționare, dinamica, piesele și sistemele motoarelor cu ardere internă.

termen de hârtie adăugat 03/07/2008


Clasificarea combustibilului. Principiul de funcționare a motoarelor termice, motoarele cu ardere internă alternativă, motoarele cu aprindere forțată, autoaprindere și arderea continuă a combustibilului. Motoare cu reactie turbo.

prezentare adăugată pe 16.09.2012


Principiile de funcționare a motoarelor cu ardere internă. Clasificarea tipurilor de motoare de aeronave. Structura motoarelor cu elice. Motoare în patru timpi în formă de stea. Clasificarea motoarelor cu piston. Designul motorului rachetă ramjet.

rezumat, adăugat 30.12.2011


Clasificarea motoarelor cu combustie internă marină, marcarea acestora. Ciclul motorului cu piston ideal generalizat și coeficientul termodinamic al diferitelor cicluri. Termochimia procesului de ardere. Cinematica și dinamica mecanismului manivelei.

tutorial, adăugat 21.11.2012


Clasificarea, caracteristicile de proiectare și proprietățile operaționale ale motoarelor cu ardere internă, întreținerea și repararea acestora. Principiul de funcționare a motoarelor pe benzină cu patru cilindri și monocilindru la mașinile moderne mici și mijlocii.

hârtie pe termen adăugată la 28.11.2014


Organizarea și tehnologia motoarelor cu ardere internă. Tipuri de calcule ale programului de producție. Analiza structurilor și dispozitivelor existente pentru funcționarea și testarea motoarelor cu ardere internă. Sănătate și securitate la locul de muncă.

termen de hârtie, adăugat 14.03.2011


Principiul de funcționare a motoarelor cu ardere internă. Putere mecanică de pierdere. Indicator specific de consum de combustibil. Alimentarea amestecului de aer prin intermediul unei clapete de accelerație. Perspective pentru dezvoltarea construcției de motoare. Pierderi mecanice la motoarele moderne.

rezumat, adăugat 29.01.2012


Istoria problemei și modalitățile de îmbunătățire a metodelor de ardere directă a combustibililor solizi în motoarele cu combustie internă alternativă. Aspecte teoretice ale consumului de combustibil solid în spațiul de lucru al motorului în timpul arderii acestuia prin metode volumetrice și stratificate.

carte adăugată la 17.04.2010


Aplicarea pe autoturisme și tractoare ca sursă de energie mecanică pentru motoarele cu ardere internă. Proiectarea termică a motorului ca etapă în proiectarea și construcția motorului. Calcul pentru un motor prototip MAN.

hârtie la termen, adăugată la 01/10/2011


Programul anual al șantierului de producție pentru repararea motoarelor cu ardere internă. Programul de funcționare al site-ului. Fonduri anuale pentru lucrători și echipamente. Calculul numărului de echipamente tehnologice de producție. Nevoia de resurse energetice.

Ce părere aveți, domnilor, câți ani vor mai fi vândute autovehicule în țările dezvoltate ale lumii și ale Europei? Credeți că în următorii 100 de ani acest lucru nu amenință țările și, în principiu, este imposibil, iar în următorii 30-50 de ani petrolul va continua să fie principalul combustibil de pe planetă? Voi prieteni vă înșelați. De fapt, suntem aproape deja la un pas de acel viitor incredibil care ne așteaptă în curând. De fapt, era vehiculelor pe benzină și diesel se apropie de sfârșit și se apropie de sfârșit. Și chestia este că astăzi lumea s-a unit, luptă pentru a îmbunătăți ecologia planetei noastre și, prin urmare, ne vom confrunta în curând cu inevitabila dispariție a vehiculelor care rulează pe surse de energie tradiționale și familiare.

Deci, este de așteptat ca în următorii 10-15 ani, multe țări europene să introducă o interdicție completă asupra vânzării vehiculelor care vor fi echipate cu motoare pe benzină și diesel. Chiar și Statele Unite intenționează în 20 - 30 de ani să treacă complet și de fapt la mașini care vor funcționa pe surse alternative de energie.

Deci, cetățeni respectați, există o mare probabilitate ca vehiculele cu care suntem obișnuiți cu motoare cu ardere internă să fi început o cale treptată spre dispariția lor. Credeți sau credeți că, ca întotdeauna, acest lucru ne va afecta țara în ultimul rând? Vă înșelați și vă înșelați, domnilor.

Deja astăzi, în această etapă, Guvernul nostru pregătește terenul pentru dezvoltarea mașinilor în țară, care va funcționa și nu ar trebui să funcționeze.

Din fericire pentru fanii mașinilor tradiționale, era motoarelor pe benzină și diesel nu a trecut încă. Deci dragi șoferi, să analizăm împreună cu noi ce fel de mașini vom conduce, să zicem peste 20-30 de ani.

De fapt, prezicerea viitorului nu este pe deplin satisfăcătoare. Acest lucru este valabil mai ales pentru tehnologiile înalte. Cu toate acestea, credem că este posibil să facem prognozele noastre pentru dezvoltarea industriei auto. Într-adevăr, pentru a afla ce vehicule vor deveni principalele surse de mișcare în următorii 20 de ani, este necesar să ne amintim de istoria întregii industrii auto în ansamblu și apoi să evaluăm șansele tuturor tehnologiilor care au fost inventat de omenire în ultimii sute de ani.

La urma urmei, trebuie să fiți de acord cu noi, dacă lumea începe să interzică utilizarea motoarelor cu ardere internă, atunci toți producătorii de automobile vor fi pur și simplu obligați să utilizeze urgent noi în industria lor și probabil să-și amintească de cele vechi uitate.

Ce conduce mașina?

Știm din școală că mișcarea oricărui obiect necesită energie și forță. Astfel, și conform legilor fizicii, se dovedește că este nevoie de energie mecanică pentru deplasarea vehiculului. Pentru a-l obține, acum mai bine de o sută de ani, a fost inventat pentru prima dată un motor cu ardere internă, care, din arderea combustibilului, transformă energia primită în energie mecanică. În cele din urmă, ea conduce mașina.

Datorită sistemului de alimentare cu combustibil, motorul cu ardere internă arde benzină sau motorină, primind energia finală după ce este aprinsă, care este transmisă mai departe la roți.

De asemenea, în urmă cu mai bine de 100 de ani, a fost inventat un motor electric în industria auto, care funcționează cu energie curată - din electricitate. Spre deosebire de aceeași benzină, electricitatea în sine nu trebuie obținută în niciun fel. De obicei, se acumulează în bateriile instalate în mașini. Astfel, și în cele din urmă, motorul electric primește energie electrică constantă, care este transformată în energie mecanică și propulsează mașina.

Vehicule cu aburi și motoare cu aburi

Prima mașină cu aburi din lume a fost inventată de Denis Papin în 1690 (secolul al XVII-lea). Această unitate de putere în acel moment era echipată cu un singur cilindru cu piston. Acest piston ridică aburi. A coborât sub influența presiunii atmosferice după ce aburul de evacuare a fost îngroșat.

Ca urmare, energia aburului în sine a fost transformată în energie mecanică.

Dar revoluția principală a motoarelor cu aburi a fost făcută de James Watt, care a creat un motor cu abur îmbunătățit, cu o cameră izolată. Din păcate, atunci nu a fost posibil să se creeze o mașină cu drepturi depline Watt, acest lucru s-a datorat lipsei de fonduri.

Apoi și mai târziu, inventatorul Nicolas-Joseph Coneu a creat primul vehicul în mișcare din lume alimentat cu energie mecanică, care a fost obținut din formarea aburului. Invenția sa a fost o căruță a armatei („fardier à vapeur” - o căruță cu aburi), care a fost creată pentru a transporta echipamentele armatei de artilerie. Designul său a folosit un abur și un cazan îmbunătățit, care a fost instalat în prova vagonului.

Din păcate, greutatea căruței a fost foarte mare, ceea ce a făcut-o practic imposibil de gestionat. În timpul testelor de cărucioare, proiectanții au realizat următoarele că acest transport este foarte periculos și deseori duce la accidente. În cele din urmă, acest proiect a încetat să mai existe.

În Rusia, prima mașină cu aburi a fost creată în 1763, II Polzunov a inventat-o. Mașina a fost utilizată pentru suflarea burdufului la fabricile din Barnaul. Mai mult, dezvoltarea motoarelor cu abur a fost continuată de cunoscutul și faimosul inventator Ivan Kulibin, care la un moment dat a construit multe motoare cu aburi.

Utilizarea motoarelor cu aburi a continuat până la începutul secolului al XX-lea.

Principalul dezavantaj al motoarelor cu aburi este eficiența lor și, pentru a-l crește, a fost necesar să se complice însăși designul motorului cu aburi, ceea ce a dus inevitabil la o creștere a greutății acestuia. În cele din urmă, un astfel de vehicul a devenit mult mai greu, ceea ce a influențat direct puterea motorului și dinamica acestui transport.

Drept urmare, inginerii au fost obligați să complice proiectul în sine pentru a adăuga eficiența lipsă la motoarele cu aburi, ceea ce a dus la rândul său la o creștere a masei structurii în sine. În general, așa cum au spus inginerii, a fost un cerc vicios care a confirmat că motorul cu aburi nu era perfect și că, în viitor, era doar o fundătură.

Astfel, la începutul secolului al XX-lea, motoarele cu aburi au început să dispară treptat și au fost înlocuite de vehicule cu motoare cu ardere internă care funcționau deja pe benzină.

Mașini cu motoare cu ardere internă

În 1863, Nikolaus August Otto a creat un motor cu combustie internă în doi timpi, aspirat natural. Acest motor a avut o eficiență în regiune de 15%. Aprinderea a fost efectuată cu o flacără deschisă.

Și deja în 1886, Karl Benz a creat prima mașină din lume cu un motor cu ardere internă, care în designul său se baza pe motorul creat de August Otto. A fost prima mașină pe benzină din lume.

În 1899, Ludwig Nobel, la o fabrică care îi purta numele, a construit în Rusia prima mașină diesel din lume care funcționa pe motorină.

De atunci, motorul cu combustie internă cu combustibil lichid a devenit principalul motor pentru întreaga industrie auto globală și rămâne așa până în prezent.

Mașini electrice

Cei mai surprinzători prieteni de aici sunt că mașinile electrice au venit în lumea noastră cu aproape 50 de ani mai devreme decât apariția acelorași vehicule, care erau echipate cu motoare cu ardere internă.

De asemenea, este de remarcat faptul că la începutul aceluiași secol al XX-lea, aceste vehicule electrice erau incredibil de populare și depășeau semnificativ mașinile cu benzină sau motorină.

Într-adevăr, spre deosebire de aceleași mașini pe benzină sau diesel, mașinile electrice erau practic tăcute și acest lucru a permis șoferului și pasagerilor săi să primească în timpul călătoriei.

Din păcate, toate aceste avantaje ale primelor mașini electrice au fost tăiate de un dezavantaj principal, aveau o rezervă de putere foarte mică.

Să ne reamintim dragilor noștri cititori că prima mașină electrică a apărut pe planetă în 1841, care avea o rezervă de putere foarte mică pe o baterie încărcată (aproximativ 20 km).

Din păcate pentru noi, la peste 50 de ani de la inventarea motorului electric, inginerii nu au găsit cum să mărească gama de vehicule electrice. De exemplu, până în 1920, această gamă de vehicule electrice avea în medie doar 50 de kilometri.

În plus, au existat și dificultăți la reîncărcarea bateriilor în condiții normale. În cele din urmă, până în 1930 și treptat, vehiculele cu motor cu combustie au distrus practic și practic toate vehiculele electrice. Acest lucru a fost, fără îndoială, facilitat de însăși dezvoltarea motoarelor pe benzină și diesel, precum și de costul ieftin al combustibilului și de dezvoltarea infrastructurii rețelelor de benzinării din întreaga lume.

Dar recent, industria auto și-a amintit din nou de această tehnologie (electricitate) și a început dezvoltarea rapidă a transportului electric, care, probabil în curând sau în viitorul apropiat, peste 100 de ani mai târziu, pretinde că va deveni din nou principalul mod de transport de pe planeta noastră .

Este adevărat, ca acum mai bine de 100 de ani, întreaga industrie auto se confruntă din nou cu aceleași probleme atunci când creează mașini electrice moderne. Problema principală rămâne aceeași, este rezerva de putere. În prezent, majoritatea vehiculelor electrice utilizează o baterie litiu-ion în proiectarea lor. Principalul dezavantaj al acestui tip de baterie este greutatea și timpul scurt de încărcare, cu o sursă suficient de mică de energie electrică pentru a alimenta motorul electric.

Dar adevărata descoperire în acest moment a fost făcută de Tesla, care a creat primul autoturism produs în serie din lume (Tesla Model S) cu o rezervă de putere mare. Este adevărat, pentru aceasta, a fost creată o baterie suficient de mare și de grea, care, în plus, durează foarte mult timp pentru a se încărca. Dar, datorită acestui fapt, inginerii companiei au reușit să mărească rezerva de putere a vehiculului la 400 de kilometri.

În prezent, în multe țări ale lumii (în principal în SUA), Tesla continuă să-și dezvolte propria rețea de stații de alimentare electrice, unde sunt instalate echipamente care permit încărcarea mașinilor electrice în medie de aproximativ 20 - 30 de minute (încărcare sus) până la jumătate din capacitatea bateriei). Așadar, este posibil ca în curând, datorită proliferării unor astfel de stații de alimentare electrice în întreaga lume, cererea de mașini electrice să crească doar.

Din păcate, în prezent nu este posibil (încă nu este posibil) să încărcați mai repede o astfel de baterie uriașă a unei mașini electrice. La urma urmei, acest lucru necesită un încărcător foarte puternic, care nu există încă în lume. Dar tehnologiile în sine continuă să se dezvolte într-un ritm destul de rapid și, probabil, foarte curând vom avea o descoperire în acest domeniu de conservare a energiei electrice. În acest caz, se poate prezice în avans că creșterea popularității mașinilor electrice va fi copleșitoare.

Mașină atomică Ford Nucleon

Da, da prieteni, nu vă mirați, în istoria omenirii a existat un proiect atât de ambițios.

În 1958, compania americană Ford a dezvoltat un concept car cu un adevărat reactor nuclear. Se aștepta ca la o singură încărcare cu substanțe radioactive, această mașină să poată parcurge (ar fi trebuit să călătorească) până la 8000 de kilometri.

În centrul său, acest reactor nuclear, care era planificat să fie instalat pe vehiculul Nucleon, era o copie mai mică a reactorului nuclear utilizat la submarinele militare.

A fost planificată utilizarea fisiunii uraniului ca combustibil pentru încălzirea generatorului de abur, care să transforme apa încălzită în abur. Apoi, acest abur sub presiune ar pătrunde în turbine, care ar roti acționarea mașinii.

Din păcate, acest proiect ambițios a rămas un concept futurist și este puțin probabil să se întoarcă vreodată în lumea noastră auto.

După dezastrele de la Cernobîl și Fukushima, energia nucleară este considerată cea mai periculoasă din lume. Așadar, dragi prieteni, în următorii 100 - 150 de ani, este puțin probabil ca acest tip de energie să vină în industria auto.

Vehicul auto-rulat

În 1752, la Sankt Petersburg, Leonty Shamshurenkov a prezentat publicului asamblat o trăsură autopropulsată care se mișca pedalând. Vehiculul său a fost echipat cu pedale de picior, care erau acționate de lanț și roteau roțile unui vehicul autopropulsat.

Datorită designului simplu, forța cheltuită pe pedalare crește, iar roțile vehiculului primesc suficientă energie pentru a dezvolta o viteză nu atât de mică.

În mod surprinzător, astfel de vehicule sunt încă produse de industria auto. Există chiar și diverse competiții în lume care se desfășoară doar pe astfel de mașini auto-rulate. Un exemplu în acest sens este recentul record mondial de viteză pentru un vehicul autopropulsat (puțin peste 130 km / h).

Mașini cu hidrogen

Ce sunt mașinile cu hidrogen? Noi raspundem. Acestea sunt vehicule care utilizează hidrogen ca combustibil.

Primul motor cu combustie internă alimentat cu hidrogen a fost creat de François Isaac de Rivaz în 1806.

Din păcate, utilizarea combustibilului cu hidrogen ca alternativă la aceeași benzină nu este foarte eficientă. Iată chestia. Hidrogenul distruge repede părțile interne ale motorului, acesta interacționează cu componentele motorului și deteriorează părțile unității de putere într-un timp scurt. Și în al doilea rând, datorită volatilității hidrogenului, acest combustibil poate pătrunde în sistemul de evacuare al motorului, ceea ce va duce inevitabil la aprinderea acestuia.

Așadar, industria auto globală a trebuit să abandoneze utilizarea hidrogenului ca alternativă la benzină și motorină. Dar, mai recent, totul s-a schimbat ...

Astfel, prietenii se pregătesc, ne așteaptă un viitor uimitor, pe care nici cei mai îndrăzneți futuristi din lume și scriitorii de science fiction nu și-l puteau imagina.

Motorul este poate cea mai importantă parte a unei mașini. Într-adevăr, fără motor, o mașină nu se va mișca, dar fără roți nici nu veți merge departe, așa că nu vom împărți sistemele auto după importanță, ci doar încercați să aflați puțin mai multe despre motorul mașinii.

Motor este o centrală electrică, o sursă de energie pentru o mașină. Este folosit astfel încât mașina să își poată îndeplini funcția principală - transportul de mărfuri și pasageri, dar în plus, energia generată de motor este utilizată pentru a asigura funcționarea tuturor sistemelor auxiliare, de exemplu, pentru funcționarea aerului balsam.

Cu toate acestea, toate sistemele auxiliare sunt de obicei alimentate cu electricitate generată de un generator sau preluată din baterii. Dar generatorul este doar acționat de motor, transferându-i energia mecanică a rotației arborelui.

Pentru a asigura mișcarea mașinii, se folosește și energia mecanică a arborelui motorului, care este transmisă de la motor la roți prin transmisie.

Adică, de fapt, motorul este necesar pentru a converti orice tip de energie în energie mecanică de rotație a arborelui, care este transmisă roților printr-un sistem de legături mecanice, făcând mașina să se miște.

Motor cu combustie interna

Când vorbim despre un motor de mașină, ne imaginăm cel mai adesea un motor cu ardere internă, care folosește benzină, motorină, gaz ca combustibil, iar mai nou se încearcă și hidrogenul.

Într-un motor cu ardere internă, după cum ați putea ghici, energia eliberată în timpul arderii substanțelor inflamabile este transformată în energie mecanică. Modelele motoarelor cu ardere internă pot diferi, există motoare cu piston, rotative și cu turbină cu gaz.

Dar principiul muncii lor rămâne neschimbat. Energia eliberată în timpul arderii combustibilului este convertită în cele din urmă în energie mecanică din rotația arborelui motorului și este transmisă printr-un sistem de legături mecanice către roți, determinând rotirea acestora.

Principalul dezavantaj al motoarelor cu ardere internă este respectarea mediului. Când combustibilul este ars, se emit multe substanțe nocive. Excepția de la aceasta este hidrogenul, al cărui produs de ardere este apa obișnuită, dar problema utilizării sale astăzi este costul ridicat, deși este probabil ca în viitor să fie principalul tip de combustibil.

Dar motoarele cu ardere internă nu sunt singurele motoare auto.

Motor electric

Există mașini care utilizează electricitatea ca sursă de energie. Cel mai popular și mai apropiat mod de transport auto, alimentat cu energie electrică, este binecunoscutul troleibuz.

Dar nu o puteți numi o mașină cu drepturi depline, deoarece troleibuzul se poate deplasa numai de-a lungul firelor întinse, de la care este alimentat de electricitate.

Dar probabil ați auzit de mașini numite vehicule electrice. Vehiculele electrice sunt vehicule care utilizează un motor electric ca unitate de alimentare.

După cum ați înțeles, motorul electric funcționează cu energie electrică, pe care o primește, de regulă, din bateriile de stocare.

Mașinile electrice au multe avantaje față de mașinile care utilizează motoare cu ardere internă.

Sunt ecologice, aproape silențioase (ceea ce nu este întotdeauna un plus), ridică rapid viteza, nu au nevoie de cutie de viteze, puteți chiar să nu faceți transmisie dacă puneți motoare pe fiecare dintre roți. Adică, astfel de mașini ar putea fi mult mai ieftine decât mașinile cu motoare cu ardere internă dacă s-ar răspândi.

Dar există două puncte semnificative care limitează foarte mult utilizarea motoarelor electrice în mașinile moderne. Până acum nu au fost inventate baterii care să poată stoca o cantitate suficientă de energie electrică.

Adică, autonomia unui vehicul electric astăzi este limitată la câteva zeci de kilometri. Dacă nu porniți farurile, magnetofonul radio, aerul condiționat, atunci puteți conduce până la sute de kilometri, dar totuși este foarte puțin. Aproximativ de 5-6 ori mai puțin decât cu o singură umplere pe benzină. Cu toate acestea, dezvoltatorii lucrează constant la acest lucru și este posibil ca atunci când citiți aceste rânduri, să existe deja o mașină electrică cu o rezervă de putere mai mare de 500 km.

Dar chiar și o mică rezervă de putere nu ar fi atât de cumplită dacă nu ar fi timpul necesar pentru a reîncărca bateriile. Dacă realimentarea cu benzină, motorină sau gaz durează 5-10 minute, atunci bateriile vor trebui încărcate timp de 12 ore, sau chiar o zi.

Prin urmare, în timp ce mașinile electrice pot fi utilizate doar pentru călătorii scurte prin oraș, după care se încarcă toată noaptea.

Grupuri de propulsie hibride

Dar avantajul motoarelor electrice față de motoarele cu ardere internă este atât de mare, încât dorința de a le utiliza cel puțin parțial a dus la apariția centralelor hibride, care sunt acum utilizate în mod activ în mașini.

Centralele hibride sunt un motor cu ardere internă și un motor electric combinate într-o singură mașină (de regulă, există 4 dintre ele, câte una pentru fiecare roată). Aceste mașini se numesc mașini hibride.

Există trei scheme de plante hibride.

În primul, energia motorului cu ardere internă este utilizată exclusiv pentru a genera energie electrică folosind un generator. Și deja de la generator, energia este transferată la încărcarea bateriilor și la motoarele electrice, care asigură rotația roților.

Dar o altă schemă este mai populară. În cea de-a doua schemă, tracțiunea pe roți se efectuează atât de la motorul cu ardere internă, cât și de la motoarele electrice. Motoarele cu ardere internă și motoarele electrice pot fi utilizate atât independent, cât și împreună.

A treia opțiune este o combinație între prima și a doua.

Acestea sunt motoarele mașinii, variate și ambigue. Vom analiza mai detaliat proprietățile, principiul funcționării, detaliile în publicațiile viitoare.

|
moduri de transport, moduri de transport al substanțelor prin membrane
Transportul este o colecție de toate tipurile de căi de comunicații, vehicule, dispozitive tehnice și structuri pe căile de comunicații, asigurând procesul de deplasare a persoanelor și mărfurilor în diverse scopuri dintr-un loc în altul.

Toate transporturile pot fi împărțite în mai multe grupuri ( Moduri de transport) din anumite motive.

• 1 După mediul de călătorie
  • 1.1 Apă
  • 1.2 Transportul aerian
    • 1.2.1 Aviație
    • 1.2.2 Aeronautică
  • 1.3 Transport spațial
  • 1.4 Transport terestru
    • 1.4.1 După numărul de roți
    • 1.4.2 Sina
    • 1.4.3 Automobile
      • 1.4.3.1 Prin scop
    • 1.4.4 Ciclism
    • 1.4.5 Transportul condus de animale
      • 1.4.5.1 Gâscă
      • 1.4.5.2 Pachet
      • 1.4.5.3 Sus
    • 1.4.6 Conducte
      • 1.4.6.1 Pneumatic
    • 1.4.7 Alte tipuri de transport terestru
      • 1.4.7.1 Ascensor
      • 1.4.7.2 Scară rulantă
      • 1.4.7.3 Ascensor
      • 1.4.7.4 Funicular
      • 1.4.7.5 Telecabină
• 2 Prin programare
  • 2.1 Transportul public
    • 2.1.1 Transport public
  • 2.2 Transport pentru uz special
  • 2.3 Transport individual
• 3 Prin energia utilizată
  • 3.1 Transport cu motor propriu
  • 3.2 Alimentat de vânt
  • 3.3 Condus de forța musculară
    • 3.3.1 Vehicule cu motor uman
    • 3.3.2 Transportul condus de animale
• 4 Moduri de transport promițătoare
• 5 A se vedea, de asemenea
• 6 Note
• 7 Referințe

Prin mutarea mediului

În funcție de mediul în care transportul își îndeplinește funcțiile, acesta poate fi: apă, inclusiv subacvatică, sol, inclusiv subteran, aerian și spațial. Este posibil să combinați medii - amfibieni, bărci zburătoare, ekranavioane, hovercraft etc.

Apă

Transportul pe apă este cea mai veche formă de transport. Cel puțin până la apariția căilor ferate transcontinentale (a doua jumătate a secolului al XIX-lea), a rămas cel mai important mod de transport. Chiar și cea mai primitivă navă cu vele a parcurs de patru până la cinci ori mai multă distanță decât o rulotă într-o zi. Marfa transportată era mare, costurile de exploatare erau mai mici.

Transportul pe apă joacă încă un rol important. Datorită avantajelor sale (transportul pe apă este cel mai ieftin după transportul prin conducte), transportul pe apă acoperă acum 60-67% din cifra de afaceri mondială totală a mărfurilor. În principal, mărfurile vrac sunt transportate de-a lungul căilor navigabile interioare - materiale de construcție, cărbune, minereu - al căror transport nu necesită viteză mare (acest lucru este afectat de concurența cu un transport rutier și feroviar mai rapid). În transportul maritim și oceanic, transportul pe apă nu are concurenți (transportul aerian este foarte scump, iar ponderea lor totală în transportul de mărfuri este scăzută), prin urmare navele maritime transportă o mare varietate de mărfuri, dar cea mai mare parte a încărcăturii este petrol și petrol produse, gaz lichefiat, cărbune, minereu.

Navă de croazieră

Rolul transportului pe apă în transportul de călători a scăzut semnificativ datorită vitezei sale reduse. Excepție fac hidrofoilele de mare viteză (uneori preluând funcția de autobuze expres interurbane) și hovercraft. Rolul feriboturilor și al navelor de croazieră este, de asemenea, minunat.

• Vehicule: nave
• Căi de comunicare: deasupra / dedesubtul suprafeței mărilor și oceanelor, râurilor și lacurilor, canalelor, ecluzelor
• Semnalizare și control: faruri, geamanduri
• Butucuri de transport: porturi și stații maritime și fluviale

Transport aerian

Aviaţie

Transportul aerian este cea mai rapidă și în același timp cea mai costisitoare formă de transport. Domeniul principal de aplicare a transportului aerian este transportul de pasageri la distanțe de peste o mie de kilometri. De asemenea, se efectuează transportul de marfă, dar ponderea acestora este foarte mică. în principal alimentele perisabile și în special mărfurile valoroase, precum și poșta, sunt transportate pe calea aerului. În multe zone greu accesibile (în munți, regiuni din nordul îndepărtat), nu există alternative la transportul aerian. În astfel de cazuri, atunci când nu există un aerodrom la locul de aterizare (de exemplu, livrarea grupurilor științifice către zonele greu accesibile), nu sunt folosite avioane, ci elicoptere care nu au nevoie de o bandă de aterizare. O mare problemă cu avioanele moderne este zgomotul pe care îl fac în timpul decolării, ceea ce înrăutățește în mod semnificativ calitatea vieții locuitorilor din zonele din apropierea aeroporturilor.

• Vehicule: avioane și elicoptere
• Căi de comunicare: coridoare aeriene
• Semnalizare și control: balize aeriene, serviciu de expediere
• Butucuri de transport aeroporturi

Aeronautică

În prezent, conceptele de aviație și transport aerian au devenit de fapt sinonime, deoarece transportul aerian este efectuat exclusiv de aeronave mai grele decât aerul. Cu toate acestea, primele aeronave au fost mai ușoare decât aerul. Primul balon cu aer cald a fost lansat în 1709. Cu toate acestea, baloanele erau incontrolabile.

Dirijabil- un avion controlat este mai ușor decât aerul. La 13 noiembrie 1899, aeronautul francez A. Santos-Dumont a realizat primul zbor de succes al navei dirijabile, înconjurând Turnul Eiffel din Paris cu o viteză de 22-25 km / h. În perioada interbelică, dirijabilele au fost utilizate pe scară largă în scopuri militare, civile, științifice și sportive. Dirijabilele de pasageri au efectuat chiar zboruri regulate între Europa și America.

La sfârșitul secolului al XX-lea, interesul pentru dirijabile a fost reluat: acum se folosește un amestec al acestora în locul hidrogenului exploziv sau a heliului inert scump. Dirijabilele, deși mult mai lente decât aeronavele, sunt mult mai economice. Cu toate acestea, până în prezent, domeniul de aplicare al acestora rămâne marginal: zboruri publicitare și de divertisment, monitorizarea traficului. Dirijabilele sunt, de asemenea, oferite ca o alternativă ecologică față de avioane.

• Vehicule: baloane și dirijabile

Transport spațial

Transport terestru

Poate subteran. Este împărțit în diferite tipuri de transport în funcție de o serie de caracteristici. În funcție de tipurile de cale ferată, comunicarea este împărțită în cale ferată (cale ferată) și fără cale ferată. După tipul de motor pentru roată, omidă, folosind animale și altele. Principalele tipuri de transport terestru sunt enumerate aici fără clasificare strictă.

După numărul de roți

După numărul de roți, transportul fără șenile pe roți se împarte în:

• Monociclu(de la Lat.mono one, cercul și roata kýklos unice și altele-grecești) - vehicule cu 1 roată (datorită cerințelor ridicate pentru capacitatea de a menține echilibrul, în acest moment, principalul domeniu de aplicare al uniciclului este arta circului),
• Biciclete(din lat.bi two and other-Greek kýklos cerc, wheel) - vehicule cu 2 roți - biciclete, mopede și motociclete etc.,

• Tricicluri(din trei și alte - cercul kýklos grecesc, roată) - vehicule cu 3 roți - unele biciclete, motociclete (trikes), mașini etc.,
• ATV-uri(din italianul quattro patru și alte cercuri kýklos grecești, roată) - vehicule cu 4 roți. În spațiul post-sovietic, ATV-urile sunt cel mai adesea înțelese ca ATV-uri, iar în SUA - biciclete cu 4 roți. Dar, prin definiție, acestea includ orice 4 roți, inclusiv majoritatea mașinilor.

Calea ferata

Transportul feroviar este un tip de transport terestru, transportul de mărfuri și pasageri pe care este efectuat de vehicule cu roți pe căile ferate. Căile ferate constau de obicei din șine de fier montate pe traverse și balast pe care se deplasează materialul rulant, de obicei echipat cu roți metalice. Materialul rulant feroviar are, în general, o rezistență la frecare mai mică decât automobilele, iar vagoanele de pasageri și de marfă pot fi legate în trenuri mai lungi. Trenurile sunt conduse de locomotive. Transportul feroviar este un mod de transport relativ sigur.

Apărut la începutul secolului al XIX-lea (prima locomotivă cu aburi a fost construită în 1804), la mijlocul aceluiași secol a devenit cel mai important transport pentru țările industriale de atunci. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, lungimea totală a căilor ferate depășea un milion de kilometri. Căile ferate au legat hinterlandul industrial de porturile maritime. Noi orașe industriale au apărut de-a lungul căilor ferate. Cu toate acestea, după al doilea război mondial, căile ferate au început să-și piardă din importanță. Căile ferate au multe avantaje - capacitate de transport mare, fiabilitate, viteză relativ mare. În zilele noastre, o mare varietate de mărfuri sunt transportate pe calea ferată, dar în principal în vrac, cum ar fi materiile prime și produsele agricole. Introducerea de containere pentru a facilita manipularea a sporit, de asemenea, competitivitatea căilor ferate.

Tren de mare viteză ICE3, Germania

Mai întâi în Japonia și acum în Europa, a fost creat un sistem de căi ferate de mare viteză, care permite deplasarea la viteze de până la trei sute de kilometri pe oră. Astfel de căi ferate au devenit un competitor serios pentru companiile aeriene pe distanțe scurte. Rolul căilor ferate și metroului suburbane este încă foarte important. Căile ferate electrificate (și până acum majoritatea căilor ferate puternic traficate sunt electrificate) sunt mult mai ecologice decât transportul rutier. Cele mai electrificate căi ferate se află în Elveția (până la 95%), în timp ce în Rusia această cifră atinge 47%.

Datorită utilizării șinelor, care au o aderență redusă, trenurile feroviare sunt extrem de predispuse la coliziuni, deoarece circulă de obicei cu o viteză care face imposibilă oprirea suficient de rapidă sau distanța de oprire este mai mare decât distanța vizibilă pentru șofer. Cele mai multe forme de control al traficului de tren constau în instrucțiuni de trafic transmise de la cei care se ocupă de o secțiune a rețelei feroviare către echipajul trenului.

• Vehicule: locomotive și vagoane
• Căi de comunicare: Calea ferată, poduri, tuneluri, pasaje
• Semnalizare și control: semnalizare feroviară
• Butucuri de transport: gări și gări
• Alimentare electrică: rețea de contact și stații de tracțiune (pe căile ferate electrificate), puncte de realimentare și echipamente de locomotive

Un tramvai este un tip de transport public stradal și parțial feroviar pentru transportul de călători de-a lungul unor rute prestabilite (de obicei pe tracțiune electrică), utilizat în principal în orașe.

Metroul

Metro (din franceza métropolitain, prescurtată din chemin de fer métropolitain - „metropolitan rail”), metro (métro), engleză. subteran, Amer. Engleză metrou - în sens tradițional, o cale ferată urbană cu trenuri bloc care circulă de-a lungul ei pentru transportul de călători, inginerie separată de orice alt transport și trafic pietonal (în afara străzii). În general, un metrou este orice sistem urban de transport de călători în afara străzii, cu trenuri bloc care circulă de-a lungul acestuia. Adică, subteranul în sens tradițional sau, de exemplu, monorailurile orașului sunt exemple ale soiurilor subterane. Mișcarea trenurilor în metrou este regulată, conform programului. Metroul se caracterizează printr-o viteză mare a traseului (până la 80 km / h) și o capacitate de încărcare (până la 60 de mii de pasageri pe oră într-o singură direcție). Liniile de metrou pot fi așezate subteran (în tuneluri), la suprafață și pe pasaje (acest lucru este tipic mai ales pentru monorailurile urbane).

Monorai

Drumul monorail- un sistem de transport în care vagoanele cu pasageri sau cărucioarele cu marfă se deplasează de-a lungul unei grinzi instalate pe un pasaj superior sau pe suporturi separate - un monorail. Există monorailuri articulate - vagoanele se sprijină pe un boghiu situat deasupra grinzii de cale, iar deasupra - vagoanele sunt suspendate de boghiu și se deplasează sub monorail.

Transport feroviar ușor

Transportul feroviar ușor (de asemenea, „transportul feroviar ușor”, LRT, din engleză Light Rail) - transportul public pe calea ferată urbană, caracterizat prin faptul că este mai mic decât metroul și căile ferate și este mai mare decât viteza și randamentul obișnuit al tramvaiului stradal.

Un tip de transport feroviar ușor este un tramvai de mare viteză, inclusiv un tramvai subteran și o cale ferată urbană). În același timp, diferențele dintre astfel de sisteme de metrou ușor față de metrou, căile ferate urbane (S-Bahn) sunt neclare, ceea ce devine adesea cauza erorilor terminologice. În general, acest termen este de obicei folosit pentru a se referi la sistemele feroviare electrificate de mare viteză (de exemplu, tramvaie), izolate de alte fluxuri de trafic pe cea mai mare parte a rețelei, dar permițând intersecții la nivel unic în cadrul sistemului și chiar traficul stradal ( inclusiv tramvaiul și zona pietonală). Spre deosebire de metrou ușor, care este mai aproape de metrou obișnuit, metrou ușor este mai aproape de tramvai.

Transport de pasaj

Căile ferate elevate (engleză elevated railways, abreviată în SUA: el) este un sistem urban feroviar de mare viteză off-street separat sau parte a sistemului de căi ferate urbane (S-Bahn), metrou, transport feroviar ușor (în funcție de versiune , numărul de autoturisme și parametrii de masă generale ai materialului rulant), așezați deasupra solului pe un pasaj superior.

Mașină

O mașină (de la auto ... și lat. Mobilis - în mișcare) este un mijloc de transport rutier cu motor propriu. Transportul auto este acum cel mai răspândit tip de transport. Transportul auto este mai tânăr decât transportul feroviar și pe apă; primele mașini au apărut chiar la sfârșitul secolului al XIX-lea. Avantajele transportului rutier sunt manevrabilitatea, flexibilitatea, viteza.

dezavantaje... În toate etapele de producție, exploatare și eliminare a mașinilor, combustibilului, uleiurilor, anvelopelor, construcției de drumuri și a altor infrastructuri auto, se produc daune semnificative asupra mediului. în special, oxizii de azot și de sulf emiși în atmosferă la arderea benzinei provoacă ploi acide.

Autoturismele sunt cel mai risipitor transport în comparație cu alte moduri de transport în ceea ce privește costul necesar pentru mutarea unui pasager.

Transportul rutier necesită drumuri bune. Acum, în țările dezvoltate există o rețea de autostrăzi - drumuri cu mai multe benzi fără intersecții, permițând viteze mai mari de o sută de kilometri pe oră.

• Vehicule: diverse tipuri de mașini - Mașini, autobuze, troleibuze, camioane;
• Căi de comunicare: autostrăzi, poduri, tuneluri, pasaje, pasaje;
• Semnalizare și control: reguli de circulație, semafoare, indicatoare rutiere, inspecții la autovehicule;
• Butucuri de transport: stații de autobuz, stații de autobuz, parcări, intersecții;
• Alimentare electrică: stații de alimentare auto, rețea de contact;
• Suport tehnic: stație de service auto (STOA), parcuri (autobuz, troleibuz), servicii rutiere

La programare, mașinile sunt împărțite în transport, specialși curse... Vehiculele de transport sunt utilizate pentru transportul mărfurilor și pasagerilor. Vehiculele speciale au echipamente sau instalații asamblate permanent și sunt utilizate în diverse scopuri (vehicule de pompieri și utilitare, magazine auto, macarale etc.). Mașinile de curse sunt destinate competițiilor sportive, inclusiv pentru stabilirea recordurilor de viteză (mașini de curse record). Vehiculele de transport, la rândul lor, sunt împărțite în autoturisme, camioaneși autobuze. Troleibuz- un autobuz cu transmisie electrică. Autoturismele au o capacitate de 2 până la 8 persoane.

CamioaneÎn prezent, aproape toate tipurile de mărfuri sunt transportate, dar chiar și pe distanțe lungi (până la 5 mii km sau mai mult) trenurile rutiere (un camion tractor și o remorcă sau semiremorcă) concurează cu succes cu calea ferată atunci când transportă mărfuri valoroase pentru care viteza de livrare este critică, de exemplu, produsele perisabile.

Mașini(mașini de uz individual) - majoritatea absolută a mașinilor existente. Acestea sunt utilizate, de regulă, pentru distanțe de deplasare de până la două sute de kilometri.

Transport rutier public Autobuzele urbane cu etaj scăzut sunt acum utilizate în principal pentru funcționarea în orașe și suburbii, iar liniile interurbane și turistice sunt utilizate pentru transportul interurban și internațional programat și turistic. Acestea din urmă diferă de modelele urbane în ceea ce privește aspectul, cu un nivel ridicat al podelei (pentru așezarea compartimentelor de bagaje sub acesta), o cabină confortabilă, cu doar locuri de relaxare, și prezența facilităților suplimentare (bucătărie, dulap, toaletă). Datorită creșterii confortului autobuzelor turistice la sfârșitul secolului al XX-lea, acestea concurează cu succes cu căile ferate în domeniul transportului de turiști.

Bicicleta

O bicicletă (din latină velox - rapid și pes - picior) este un vehicul cu două sau (mai rar) trei roți pentru mișcare, condus de 2 pedale printr-o transmisie cu lanț.

Un velomobil este un vehicul cu un atașament muscular al picioarelor, brațelor sau chiar al tuturor mușchilor posibili.

Transport condus de animale

Utilizarea animalelor pentru transportul oamenilor și mărfurilor este cunoscută din cele mai vechi timpuri. Oamenii pot călări niște animale călare sau le pot înșira singuri sau în grupuri în căruțe (căruțe, transporturi) sau sanii pentru transportul mărfurilor sau pasagerilor sau le pot încărca.

Guzhevoy Articol principal: Transportul coletelor

Cartajul este un tip de transport fără drum în care puterea animalelor (cai, boi, elefanți, măgari, cămile, căprioare, lame, câini etc.) este folosită ca tracțiune. Timp de multe secole, transportul cu animale a fost principala formă de transport terestru. Odată cu dezvoltarea rețelei feroviare (din al doilea sfert al secolului al XIX-lea), își pierde importanța pentru transportul pe distanțe lungi, cu excepția regiunilor muntoase și a deșerturilor și a regiunilor din nordul îndepărtat. În secolul al XX-lea, utilizarea transportului tras de cai era limitată la zonele care nu aveau căi ferate; importanța transportului tras de cai pentru producția agricolă și pentru intracitate și transportul local a fost încă păstrată; pentru livrarea către gări și porturi și livrarea de la acestea. Dar odată cu dezvoltarea transportului auto și a flotei de tractoare, importanța transportului cu cai a scăzut brusc și în aceste zone.

Pachet Articol principal: Transport pachet Transport pachet

Un mijloc de transport al mărfurilor în munți, deșerturi, zone împădurite-mlăștinoase și taiga cu ajutorul animalelor de ambalaj. Se folosește acolo unde, din cauza condițiilor off-road, a naturii terenului sau a stării vremii, este imposibil să se utilizeze vehicule trase de cai, autovehicule sau elicoptere. Pentru a asigura și a ține încărcăturile pe spatele animalului, se folosesc pachete sau șeuri de pachete.

Verhovoy

Conductă

Transportul prin conducte este destul de neobișnuit: nu are vehicule sau, mai bine zis, infrastructura în sine este „part-time” un mijloc de transport. Transportul prin conducte este mai ieftin decât transportul feroviar și chiar cel pe apă. Nu necesită mult personal. Principalul tip de marfă este lichid (petrol, produse petroliere) sau gazos. Conductele de petrol și conductele de gaz transportă aceste produse pe distanțe lungi într-o linie scurtă, cu pierderi minime. Țevile sunt așezate la sol sau subteran, precum și pe pasajele superioare. Mișcarea mărfurilor se efectuează prin stații de pompare sau compresoare. Cel mai comun tip de transport prin conducte este alimentarea cu apă și canalizarea. Există conducte experimentale în care materialele solide în vrac se mișcă într-o formă amestecată cu apă. Alte exemple de conducte pentru marfă solidă sunt poșta pneumatică, jgheabul de gunoi.

Pneumatic

Transport pneumatic- „un set de instalații și sisteme utilizate pentru deplasarea mărfurilor în vrac și bucată folosind aer sau gaz”.

Cerere.

• pentru încărcarea coșurilor și eliberarea controlată a materialelor din acestea.
• deplasarea materialelor între depozite și ateliere.
• umplerea spațiilor minate cu pietre.
• îndepărtarea deșeurilor de producție, cum ar fi cenușa, așchii, praf.
• Poșta pneumatică este utilizată pentru a muta încărcăturile de bucăți. Capsulele (containerele) pasive închise se mișcă sub acțiunea aerului comprimat sau, invers, rarefiat prin sistemul de conducte, transportând în sine sarcini ușoare și documente. Acest tip de transport, de regulă, a fost folosit pentru a livra poștă, scrisori, documente, de unde și numele său. Poșta pneumatică a fost utilizată în secolele XIX și XX și este folosită și astăzi, de exemplu, pentru livrarea facturilor de hârtie în supermarketuri fără a scoate casierul de la locul de muncă.

Poștă pneumatică- un mod de transport, un sistem de mișcare a pieselor sub acțiunea aerului comprimat sau, invers, rarefiat. Capsulele (containerele) pasive închise se deplasează prin sistemul de conducte, transportând în sine sarcini ușoare și documente. Acest tip de transport, de regulă, a fost folosit pentru a livra poștă, scrisori, documente, de unde și numele său. Poșta pneumatică a fost utilizată în secolele XIX și XX și este folosită și astăzi, de exemplu, pentru livrarea facturilor de hârtie în supermarketuri fără a scoate casierul de la locul de muncă.

Alte tipuri de transport terestru

Un lift (de la engleză lift - to lift), un dispozitiv de ridicare staționar, de obicei de acțiune intermitentă cu o mișcare verticală a mașinii sau platformei de-a lungul ghidajelor rigide instalate în arbore. Conceput pentru a muta oameni și mărfuri, de regulă, pe verticală în cadrul aceleiași clădiri sau structuri.

Scară rulantă

Scară rulantă (scară rulantă engleză; sursă originală: lat. Scala - scări), un transportor de plăci înclinat cu o centură în trepte în mișcare, utilizat pentru ridicarea și coborârea pasagerilor la stațiile de metrou, în clădirile publice, la traversările de stradă și în alte locuri cu fluxuri semnificative de pasageri .

Lift

Un lift (lat. Elevator, literalmente - ridicare, de la elevo - ridicare), o mașină cu acțiune continuă care transportă mărfurile în direcții verticale sau înclinate. Distingeți găleată E., raft, leagăn. Găleată e. Sunt destinate ridicării pe verticală sau cu o pantă abruptă (mai mare de 60 °) a încărcăturii vrac (prăfuit, granular, aglomerat), raft și leagăn e. .) din încărcarea și descărcarea intermediară.

Funicular

Funicular (franceză funiculaire, din lat. Funiculus - frânghie, frânghie), o structură de ridicare și transport cu tracțiune prin cablu, concepută pentru a muta pasagerii și mărfurile de-a lungul unei ascensiuni abrupte pe o distanță scurtă. Este utilizat în orașe și centre de stațiuni, precum și în zonele montane. Un funicular este un ascensor în care mișcarea persoanelor și a mărfurilor se efectuează în vagoane care se deplasează de-a lungul șinelor de cale ferată înclinate între stațiile superioare și inferioare cu ajutorul unei frânghii conectate la vagoane și a unui troliu. Troliul acționat este de obicei situat la stația de sus. Funicularele sunt împărțite în funcție de scopul lor în pasageri, mărfuri și mărfuri-pasageri. Funicularele au o distribuție limitată datorită naturii intermitente a muncii, timp îndelungat de intrare și ieșire a pasagerilor sau încărcare și descărcare, viteze reduse (mai puțin de 3 m / s) și imposibilitatea de a conduce pe rute dificile.

Drumul canalului

Ropeway este un tip de transport pentru deplasarea pasagerilor și a mărfurilor, în care o frânghie de tracțiune sau nematerială (cablu) este utilizată pentru a muta mașini, cărucioare, cabine sau scaune, întinse între suporturi astfel încât mașinile (gondola) cabine, scaune, cărucioare) nu ating pământul.

La programare

În ceea ce privește suprafața deservită, toate transporturile sunt împărțite în trei categorii: transportul public care deservește sfera circulației și a populației, transportul non-public (mișcarea intra-industrială a materiilor prime, semifabricatelor, produselor finite etc.) , precum și transportul personal.

Transport public

Transportul public nu trebuie confundat cu transportul public (transportul public este o subcategorie a transportului public). Transportul public servește comerțului (transportă mărfuri) și populației (trafic de pasageri).

Transport public

Transportul public este un transport de pasageri accesibil și solicitat pentru utilizare de către segmente largi ale populației. Serviciile de transport public sunt de obicei furnizate contra cost. Conform interpretării restrânse a transportului public, vehiculele atribuite acestuia sunt concepute pentru a transporta un număr suficient de mare de pasageri la un moment dat și pentru a circula pe anumite rute (în conformitate cu programul sau ca răspuns la cerere). Interpretarea mai largă include, de asemenea, taxiuri, ricșă și moduri de transport similare, precum și unele sisteme de transport specializate.

Transportul intra-oraș de călători se efectuează cu autobuze, transport electric urban (troleibuze, tramvaie), taxiuri, precum și transportul pe apă și pe calea ferată; în orașele mari - cu metroul. traficul suburban este dominat de transportul feroviar și cu autobuzul, în traficul pe distanțe lungi - de transportul feroviar și aerian, în cel intercontinental - transportul aerian și maritim.

Transport pentru uz special

• Transport tehnologic
• Transportul militar

Transport individual

Prin energia utilizată

Transport cu motor propriu

• Transport cu motoare pas cu pas
• Transport electric
• Transport hibrid

Alimentat de puterea vântului

Condus de forța musculară

Transportul condus de om

• Bicicleta
• Un velomobil este un vehicul alimentat cu mușchi care combină simplitatea, economia și respectarea mediului unei biciclete cu stabilitatea și comoditatea unei mașini.
• Navele - canotaj - folosind vâsle și folosind un stâlp.

Transport condus de animale

Moduri de transport promițătoare

Există multe proiecte pentru noi moduri de transport. Aici vorbim despre unele dintre cele care au avut cel puțin o întruchipare experimentală.

• Tren de levitație magnetică sau Maglev(din engleză. levitație magnetică - „levitație magnetică”) este un tren ținut deasupra patului rutier, condus și controlat de forța unui câmp electromagnetic. Un astfel de tren, spre deosebire de trenurile tradiționale, nu atinge suprafața șinei în timpul deplasării. Deoarece există un decalaj între tren și suprafața căii, se elimină fricțiunea dintre ele, iar singura forță de frânare este rezistența aerodinamică. Se referă la transportul monorail (deși în loc de o șină magnetică, poate fi aranjat un canal între magneți - ca pe JR-Maglev). Viteza atinsă de un tren de levitație magnetică este comparabilă cu viteza unui avion și îi permite să concureze cu aerul transport în direcții scurte și medii (până la 1000 km). Deși însăși ideea unui astfel de transport nu este nouă, restricțiile economice și tehnice nu i-au permis desfășurarea completă: pentru uz public, tehnologia a fost întruchipată doar de câteva ori. În prezent, Maglev nu poate utiliza infrastructura de transport existentă, deși există proiecte cu amplasarea elementelor magnetice între șinele unei căi ferate convenționale sau sub pat.
• Transport automat personal este un tip de transport urban și suburban care transportă automat (fără șofer) pasageri în modul taxi, folosind o rețea de rute dedicate. în acest moment există un singur sistem personal de transport automat în lume. Aceasta este rețeaua ULTra de la Aeroportul Heathrow din Londra. Sistemul a fost deschis pasagerilor în 2010. Există, de asemenea, sistemul Morgantown Personal Rapid Transit, care diferă de conceptul clasic PRT prin dimensiunea crescută a trăsurii.
• Transport cu corzi- proiectul unui sistem de transport bazat pe un vehicul planetar comun, care să combine caracteristicile transportului rutier și feroviar, dezvoltat din 1977 de A. E. Yunitskiy - „transport cu șir” - în prezent nu a depășit cadrul experimental. În 2001, o secțiune experimentală a sistemului de transport de marfă UST a fost construită în orașul Ozyory, regiunea Moscovei. Una dintre componentele principale ale unui sistem de transport de șiruri este o șină de șir (șină de șir), sau o grindă de șir (grindă de șir), sau o fermă de șir (șarpant de șir) cu un design special. O șină (grindă, fermă), de regulă, este o cutie de oțel goală (în viitor - un compozit), în interiorul căreia este plasat un pachet de șiruri întinse (sau benzi, fire, tije și alte elemente de putere extinse) . Spațiul interior al cutiei, neocupat de corzi, este umplut cu compoziții minerale sau polimerice.

Vezi si

• Tipuri de biciclete

Note (editați)

1. Cuvântul „transport” din Dicționarul de urgență la dicacadimic.ru
2. Dirigibil - TSB - Yandex.Dictionare
3. Aeronautică - TSB - Yandex.Dictionare
4. Tramvai - TSB - Yandex.Dictionare. Adus la 28 februarie 2013. Arhivat din original la 9 martie 2013.
5. Monorail: Enciclopedia TSB - alcala.ru. Adus la 28 februarie 2013. Arhivat din original la 9 martie 2013.
6. Buslov A.S. „Perspective pentru dezvoltarea transportului feroviar ușor în Voronezh”. - № Colecția de rezumate ale conferinței științifice internaționale „Strategii și resurse pentru dezvoltarea marilor orașe din centrul Rusiei”, VSU, 2008.
7. V.V. Baklanov „Introducerea transportului feroviar ușor este una dintre modalitățile de îmbunătățire a calității serviciilor de transport pentru populația din Moscova.” - № Conferința practică internațională „Tendințe în dezvoltarea transportului feroviar ușor în orașul Moscova” 16 octombrie 2008.
8. 1 2 Mașină - TSB - Yandex.Dictionare. Adus la 24 februarie 2013. Arhivat din original la 13 martie 2013.
9. BICICLETA. Adus la 24 februarie 2013. Arhivat din original la 13 martie 2013.
10. 1 2 3 Vvedensky B.A. Mica Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia sovietică, 1959 .-- T. 3. - P. 222.
11. Transport pachete - TSB - Yandex.Dictionare. Adus la 18 februarie 2013. Arhivat din original la 13 martie 2013.
12. 1 2 Transport pneumatic - TSB - Yandex.Dictionaries. Arhivat din original la 18 iunie 2013.
13. Lift - TSB - Yandex.Dictionaries. Adus 16 februarie 2013. Arhivat din originalul 9 martie 2013.
14. Scară rulantă - TSB - Yandex.Dictionaries. Adus 16 februarie 2013. Arhivat din originalul 9 martie 2013.
15. Ascensor (mecanic) - TSB - Yandex.Dictionare. Adus la 16 februarie 2013. Arhivat din originalul 9 martie 2013.
16. Funicular - TSB - Yandex.Dictionaries. Adus la 28 februarie 2013. Arhivat din original la 13 martie 2013.
17. TRANSPORT. Adus la 18 februarie 2013. Arhivat din original la 25 februarie 2013.
18. Trafic de pasageri - TSB - Yandex.Dictionare. Adus la 28 februarie 2013. Arhivat din original la 13 martie 2013.
19. Motorul de căutare care funcționează la InfoWeb.net
20. Proiecte inovatoare
21. http://president.kremlin.ru/transcripts/6094

Link-uri

Smotritsky E. Yu. Transport: experiența reflecției filosofice

moduri de transport, moduri de transport de substanțe prin membrane, moduri de transport pentru copii, moduri de imagini de transport, moduri de transport în limba engleză, moduri de prezentare a transportului, moduri de desene de transport, moduri de transport Limba rusă

Moduri de transport Informații Despre