Новые и нетрадиционные виды транспорта

Содержание

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Во  все времена и у всех народов  транспорт играл важную роль. На современном этапе значение его  неизмеримо выросло. Сегодня существование  любого государства немыслимо без  мощного транспорта.

     В ХХ в. и в особенности во второй его половине произошли гигантские преобразования во всех частях света и областях человеческой деятельности. Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация, научно-техническая революция, а также естественно-географические, экономические, политические, социальные и другие фундаментальные факторы привели к тому, что транспорт мира получил невиданное развитие как в масштабном (количественном), так и в качественном отношениях. Наряду с ростом протяженности сети путей сообщения традиционные виды транспорта подверглись коренной реконструкции: значительно увеличился парк подвижного состава, во много раз поднялась его провозная способность, повысилась скорость движения. В то же время на первый план вышли транспортные проблемы. Эти проблемы по преимуществу относятся к городам и обусловлены чрезмерным развитие автомобилестроения. Гипертрофированный автомобильный парк крупных городов Европы, Азии и Америки вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя преимуществ быстрого и маневренного транспорта. Он же серьезно ухудшает экологическую обстановку.

     Транспорт как особо динамичная система  всегда был одним из первых потребителей достижений и открытий самых различных  наук, включая фундаментальные. Более того, во многих случаях он выступал прямым заказчиком перед большой наукой и стимулировал ее собственное развитие. Трудно назвать область исследований, не имевшую отношения к транспорту. Особенное значение для его прогресса имели фундаментальные исследования в области таких наук, как математика, физика, механика, термодинамика, гидродинамика, оптика, химия, геология, астрономия, гидрология, биология и другие. В не меньшей степени транспорт нуждался и нуждается в результатах прикладных исследований, проводимых в области металлургии, машиностроения, электромеханики, строительной механики, телемеханики, автоматики, а в последнее время электроники и космонавтики. В свою очередь некоторые открытия и достижения, полученные в рамках собственно транспортных наук, обогащают другие науки и широко используются во многих нетранспортных сферах народного хозяйства.

     Дальнейший  прогресс транспорта требует использования  последних, постоянно обновляемых  результатов науки и передовой  техники и технологии. Необходимость  освоения возрастающих грузовых и пассажирских потоков, усложнение условий для  сооружения транспортных линий в  необжитых, трудных по топографии районах  и крупных городах. Стремления повысить скорость сообщений и частоту  отправления транспортных единиц, необходимость  улучшения комфорта и снижения себестоимости  перевозок – все это требует  совершенствования не только существующих транспортных средств, но и поиска новых, которые могли бы более полно удовлетворить поставленным требованиям, чем традиционные виды транспорта. К настоящему моменту разработано и реализовано в виде постоянных или опытно-эксплуатационных установок несколько новых видов транспортных средств и значительно больше существует в виде проектов, патентов или просто идей.

Следует иметь в виду, что большинство  так называемых новых видов транспорта в принципе предложены много лет  назад, но они не получили применения и ныне повторно предлагаются или  возрождаются на современной технической  основе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Причины появления нетрадиционного  вида транспорта

К специализированным относятся те виды транспорта, которые ориентированы на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки грузов или пассажиров.

За рубежом  употребляются термин «нетрадиционные  виды транспорта», под которым подразумевают  виды транспорта, не имеющие широкого распространения или появившиеся  сравнительно недавно, хотя идея об их создании могла появиться давно, но ее техническая реализация проходила  достаточно долгий путь. 

Появление нетрадиционных (или новых) видов  транспорта связано с развитием  технического прогресса, позволяющего постепенно устранять такие недостатки традиционных видов транспорта, как  низкая скорость движения, недостаточная  экологическая чистота, значительные издержки, малая провозная способность, недостаточный комфорт и др. А  также реализовывать новые достижения науки и техники в условиях растущих транспортных потребностей, связанных с ростом производства, городов, повышенной подвижностью населения, развивающимся туризмом и т.п. Развитие новых видов транспорта было вызвано, в частности в России, необходимостью освоения районов Крайнего Севера и Западной Сибири с суровым климатом и сложными условиями эксплуатации известных видов транспорта.

Основными признаками специализированных видов  транспорта являются модернизации или  принципиальное изменение двигателя, движителя и способа взаимодействия с опорной поверхностью.

 
 
 
 
 
 
 

Основные  признаки нетрадиционного  вида транспорта и основные виды

Новые принципы движения – с помощью воздушной подушки и электромагнитного подвешивания – в настоящее время на различных видах транспорта, в том числе на промышленном.

Конструкция электромагнитного пути :

1 - управляющий  электромагнит; 2 - рельс; 

3 - опорный  электромагнит 

Основные  технико-эксплуатационные особенности  и достоинства таких систем:

♦ отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет  повысить скорость, уменьшить мощность тяги и решить некоторые вопросы  экологии. Максимальная скорость при  использовании воздушной подушки  – 422 км/ч, средняя скорость – 100 – 200 км/ч, а с турбореактивным двигателем – до 360 км/ч. Провозная способность  – от 3 до 20 тыс.чел./час в каждом направлении. Проекты с применением магнитного подвешивания позволяют поезду проделать путь от Москвы до Санкт – Петербурга за 0,5 час (сейчас скоростной отечественный поезд проходит это расстояние за 4,5 часа).

Самоходные  и несамоходные транспортные средства на воздушной подушке при перевозке  тяжеловесных грузов из-за частичной  разгрузки колес не разрушают  слабые дорожные покрытия и искусственные  сооружения (прежде всего мосты) и не требуют их укрепления. Подъемно-транспортные средства на воздушной подушке широко применяются в цехах и на строительных площадках, особенно за рубежом, для перемещения тяжеловесного крупногабаритного оборудования.

На морском  транспорте эксплуатируются причалы  на воздушной подушке, например в  порту Архангельска работает причал грузоподъемностью 40т.

Наибольшее  распространение в России получили суда на воздушной подушке на реках  небольшой глубины, в том числе  снеговые суда – с частичным отрывом  от водной поверхности и суда амфибийного  типа, которые могут перемещаться по воде (с полным отрывом корпуса), болотистой местности, надо льдом со скоростью 90 – 125 км/ч. Снеговые суда не полностью отрываются от водной поверхности  из-за погружения бортовых ограждений воздушной подушки в воду. Амфибийные суда благодаря возможности выхода на пологий берег и старта с него могут использоваться для транспортировки грузов на побережье, не оборудованное причалами. Амфибии существуют на автомобильном, водном и воздушном (гидросамолет, аэросани) видах транспорта.

Судно амфибийного  типа на воздушной подушке 

Сконструированное в России надводное транспортное средство на воздушной подушке –  экраноплан («летающее крыло») развивает скорость до 300 км/ч. Экраноплан – это экспериментальный летательный аппарат, который на малой высоте использует эффект близости к крылу самолета поверхности земли или роды (экран), заключающийся в уплотнении воздуха – образовании воздушной подушки. В результате возникает дополнительная подъемная сила, которая и поддерживает аппарат в воздухе. Это явление назвали экранным эффектом. В ближайшем будущем экранопланы будут выполнять регулярные коммерческие рейсы в труднодоступных районах земного шара.

Экраноплан - самолет будущего 

Относительные недостатки воздушной подушки: производит значительный шум (до 130 дБ), требует ровного дорожного полотна, ее создание достаточно дорогостоящее.

Специализированный  пневмотранспорт и гидротранспорт необходим при перевозке твердых и жидких не нефтяных грузов. Есть проекты транспортировки руды, железорудных концентратов и других грузов на значительные расстояния в США, Канаде, и других странах. В городах этот вид транспорта используется для транспортировки бытовых отходов, а также для транспортировки книг в крупных библиотеках. На железной дороге также используется пневмотранспорт для транспортировки документов на станции.

Пневмотранспортировка зерна:

1 –  загрузка зерна; 2 – сетка; 3 –  циклон;

4 – шлюзовой  затвор; 5 – выгрузка зерна; 

6 – вентилятор; 7 - пульт 

Более 100 лет назад В.И. Шуберский выдвинул идею о кинетической энергии маховика, на основе которой в Швейцарии в конце 1960-х гг. были сконструированы аналоги автобуса – жиробусы (гиробусы) – вид аккумуляторного безрельсового транспорта, движущегося за счет кинетической энергии, накопленной в маховике. Зарядка осуществляется на остановках при поднятии специальной штанги. Жиробус используется для перевозки пассажиров на короткие расстояния. Получил некоторое распространение электрожиробус, оборудованный маховым агрегатом, состоящим из асинхронного двигателя-генератора, сочлененного с маховиком, и тяговых электродвигателей.

Гиробус G3 — единственный в мире сохранившийся  гиробус. Хранится во Фламандском музее  трамваев и автобусов в Антверпене. 

Интересные  проекты существуют в мире по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров. Прообразом такой технологии является метрополитен.

Метро - артерия больших городов

Этот  скоростной пассажиро-трубопровод называется FTS (Fast Tube System). Придумали его англичане. FTS представляет собой сеть труб с проложенными в них обычными железнодорожными рельсами, а также N-ное количество станций для приёма пассажиропотока, который по этим трубам и планируется направить.

Само  собой, как и в описании любого, транспортного проекта ХХI века, в первую очередь, любопытствующим представляются глобальные достоинства проекта. Они обычно одинаковые, но в этот раз некоторые назовём: во-первых, экология, пробки на дорогах и подобное, во-вторых, это альтернатива всему общественному транспорту и, наконец, в-третьих, FTS — дёшево и совсем не сердито. Быстро, удобно, никаких проблем.

Изобретатели  пишут, что самым затратным в FTS будет возведение станций. Всё остальное  ерунда: прокладка труб — тот же водопровод, капсулы — дешевле автомобилей. Действовать система будет целиком и полностью автоматически, так что и на персонал особо тратиться не надо. Стартовые инвестиции и вперёд к фантастическим прибылям и экологически чистому миру.

Проектировщики  придумали, что в трубах, которых  должно быть две (туда и обратно), будет  вакуум — он-то и обеспечит скорость, бесшумность и отсутствие воздушного сопротивления. Внутри же, по замыслу британских разработчиков, капсула — это система жизнеобеспечения и беззаботного времяпрепровождения с диваном, телевизором и, что немаловажно, системой подачи воздуха. Никаких средств управления в капсуле нет — незачем.

Конструкция пассажирского трубопровода

Все капсулы  Fast Tube System движутся с одинаковой скоростью и в унисон. Как быть с питанием — разработчики до конца не определились: решено, что это будет электричество, а вот как подвести энергию пока не ясно.

Каждая  станция хранит в вакуумном отстойнике некоторое количество капсул.