Специализированные и нетрадиционные виды транспорта
Тема 6. Специализированные и нетрадиционные виды транспорта.
1. Основные признаки специализированного и нетрадиционного видов транспорта (двигатель, движитель и способ взаимодействия с опорной поверхностью).
К специализированным (от лат. specialis — особый и species — разновидность) относятся те виды транспорта, которые ориентированы на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки грузов или пассажиров.
За рубежом употребляется 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. Основными признаками специализированных видов транспорта являются модернизация или принципиальное изменение двигателя, движителя и способа взаимодействия с опорной поверхностью.
Новые принципы движения— с помощью воздушной подушки и электромагнитного подвешивания — в настоящее время используются на различных видах транспорта, в том числе на промышленном. 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. 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. Наибольшее распространение в России получили суда на воздушной подушке на реках небольшой глубины, в том числе скеговые 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. Скеговые 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. Сконструированное в России надводное транспортное средство на воздушной подушке — экраноплан («летающее крыло», рис.) 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), Относительные недостатки воздушной подушки: производит значительный шум (до 130 дБ), требует ровного дорожного полотна, ее создание достаточно дорогостоящее.
Специализированный пневмо- 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.
Интересные проекты существуют в мире по применению трубопроводного транспорта для перевозки пассажиров. Прообразом такой технологии является метрополитен.
Рекомендуемые материалы
Идея монорельсового транспорта с использованием автоматизированного и полуавтоматизированного управления находит все большее применение на локальных территориях (например, аэропорты для перемещения пассажиров, багажа, почты). Экологические проблемы, связанные с экономией топливных ресурсов, привели к созданию парусных судов, использующих энергию ветра для движения. Одновременно с парусом может применяться двигатель для повышения скорости или маневренности при безветрии, для прохода сложных участков, при швартовке.
2. Причины появления нетрадиционного транспорта (кризисное состояние традиционного вида транспорта, достижения научно-технического прогресса и др.) Характеристика нетрадиционного вида транспорта
Электромобили. Этот вид транспортных средств приводится в движение одним или несколькими электрическими двигателями, питаемыми от аккумуляторных батарей или топливных элементов. Достоинства электромобиля—бесшумность, отсутствие токсичных выпускных газов, высокие динамические качества. Недостатки – малый запас хода и большая масса.
Более 100 лет назад В. И. Шуберским была выдвинута идея о кинетической энергии маховика, на основе которой в Швейцарии в 1960 – х годах были сконструированы жиробусы.
Этот вид безрельсового транспорта является вспомогательным пассажирским транспортом для коротких трасс. Некоторые практическое применение получили электрожиробусы. Во Франции сконструирован электический велосипед, развивающий скорость до 45 км/ч, эксплуатационные расходы которого составляют один франк.
Транспортные системы непрерывного действия. К таким системам относится, в частности, движущийся тротуар. Он впервые демонстрировался на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 г. Движущийся тротуар, или «пассажирский конвейер» с шириной ленты 600 – 1000 мм перемещает пассажиров на небольшие расстояния на горизонтальных участках или с небольшим, до 15% наклоном.
Сфера применения таких конвейеров— подземные переходные через улицы; пассажирские туннели на пересадочных станциях метро, подземного скоростного железнодорожных станциях; аэропорты, подходы к выстовкам; крупные торговые и промышленные предприятия и т.д.
Применяют два принципа действия этих конвейеров: ленточные и бесконечным резиновым полотном на стальной основе и пластинчатые (звеньевые) по типу горизонтальных эскалаторов. Провозная способность таких линий составляет 6 – 12 тыс. чел/ч, скорость – 2,7 км/ч – 15 км/ч. Преимущества применеия движущихся тротуаров – абсолютная безопасность движения, минимум шума и другого воздействия на окружающую среду, отсутствие времени на ожидание, полная автоматизация работы.
В США, Германии и других странах интенсивно разрабатываются разнообразные системы этого вида транспорта, в том числе кабинного типа (карвейер). Например, система Vimm – это две параллельно движущиеся с нарастанием скорости в одном направлении платформы и неподвижный тротуар. Система Trans обеспечивает на маршруте скорость до 18 км/ч при скорости в процессе посадки около 3км/ч за счет «вытягивания» ленты (у перрона ширина ленты 3,6 м, а на маршруте – 0,6 м)
Системы кабинного такси на принципах монорельса эккпериментируются с 1973 г., например Rohr в США обеспечивает скорость до 36 км/ч.
Бесплатная лекция: "МИХАЛКОВ Никита Сергеевич" также доступна.
Пневмопоезда. История применения трубопроводного транспорта для перемещения грузов и пассажиров началась в 1840 г.(«атмосферические дороги» и «пневмопоезд»). Основные преимущества пневмопоезда в трубе – высокая скорость, обособленный путь, независимость от климотических условий, экологическая чистота и возможность полной автоматизации управления. Высокая первоначальная стоимость может быть отнесена к единственному недостатку.
Сферой применения этого вида транспорта является перемещение "сухих" грузов (песка, гравия, щебня и др.), а также внутригородские пассажирские перевозки (проезд к аэропорту, зонам отдыха, городам-спутникам) на относительно небольшие расстояния. В проектах по пневмотранспорту используются три принципа: пневмотранспорт; пневмотранспорт с применением электротяги и гравитационно-вакуумный. По первому принципу движение осуществляется силой сжатого воздуха (перед вагоном воздух откачивают, а затем сзади подается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается скорость 80 км/ч). Расстояния между станциями 0,5—2 км. При осуществлении второго принципа обеспечиваются скорости 150—200 км/ч. Он удобен в пригородных сообщениях. При гравитационно-вакуумном принципе поезд движется в трубе диаметром до 3 м в безвоздушном пространстве, а труба устанавливается под уклоном для обеспечения ускорения под действием силы тяжести. Патент на этот способ получен в США в 1969 г.
Если применить в трубопроводном транспорте магнитную подвеску, то пассажирский экспресс от Москвы до Санкт-Петербурга проделает путь за 0,5 ч. В США спроектирована модель трубы с равномерно размещенными окнами, благодаря чему при скорости 72 км/ч пассажир видит пейзаж за окном.
В России построено и используется несколько пневмотранс-портных линий для транспортировки нерудных стройматериалов (песчано-гравийной смеси) на заводе ЖБИ.
Монорельсовый транспорт. Монорельсовые системы с полуавтоматизированным и автоматизированным управлением делятся на системы с фиксированными маршрутами и маршрутами индивидуального пользования. На действующих в некоторых странax монорельсовых дорогах скорости движения достигают 50 км/ч, на проектируемых — 500 км/ч. Стоимость поездки на этих дорогах в два раза дешевле метро. Этот вид транспорта экологически чист, однако пока не преодолены шум и вибрация. Примером лелеет быть система Airtrans в Далласском аэропорту (США), которая состоит из 10 маршрутов и имеет провозную способность 9 тыс. чел./ч, 6 тыс. единиц багажа и 32 т почтовых отправлений. Подобные системы имеются в Англии, Франции, Японии и других странах.
В 1970 г. в Японии спроектирована безрельсовая дорога, где через каждые 100 м на бетонных столбах установлены колеса, на которые опирается вагон длиной 220 м, поэтому в каждый момент времени поезд опирается на две пары колес боковыми крыльями. В черте города скорость может быть до 200 км/ч, а в междугородном сообщении — до 1000 км/ч.
