Тема 11. Новые виды транспорта.

Лекция

Вопрос.

Характеристика и технико-эксплуатационная оценка наиболее перспективных видов транспорта.

Обычно к категории новых видов транспорта условно относят монорельсовые дороги, суда и аппараты на воздушной подушке и маг­нитной подвеске, инерционный транспорт, оригинальные системы тру­бопроводного транспорта, движущиеся тротуары, комбинированные транспортные средства и др., отличающиеся от традиционных принци­пов движения конструкцией двигателя, движителя или всей установ­кой.

При их разработке ставятся задачи повышения скорости, эконо­мической выгоды, повышения безопасности движения, снижения отри­цательного воздействия на окружающую среду и т.д.

Рассмотрим некоторые проекты, экспериментальные разработки и реальные существующие варианты новых видов, а именно:

- дирижабли (для перевозки пассажиров, грузов). Первый по­лет на дирижабле с паровым двигателем был совершен в 1852г. (француз А.Жиффар). Однако для их широкого использования в то время не было подходящим материалом (пожароопасный газ водород непрочная оболочка и т.д.), что приводило к авариям и развития этот вид транспорта не получил.

Сейчас новые технические возможности и дирижаблестроения начинает развиваться.

Испытан у нас дирижабль Урал-3 - транспортно-монтажный лета­тельный аппарат. Позволяет выполнять строительно-монтажные работы втрое дешевле, чем вертолетом. Грузоподъемность - сотни тонн; (можно перевозить тысячи пассажиров). Взлет и посадка - без поло­сы. Скорость - до 200 км/ч.

- Парусники (в современном флоте). Парусный флот был вытес­нен паровым в конце 19 века. Однако сейчас, когда суда для движения расходуют большое количество топлива, становится целесообразно использование в благоприятных условиях силы ветра, что позво­лит сберечь топливо.

Суда строятся с парусной системой, но имеют также двигатель. например, на Балтике есть парусник "Серов" четырехмачтовый, во­доизмещением 6,5 т.т. с двигателем 1160 л.с., движется главным образом за счет парусов. Есть и другие ("Крузенштерн", "Товарищ"). Они не загрязняют воду, биосферу. Предлагаются новые решения - металлические паруса и т.д.

- монорельсовый транспорт

Монорельсовый транспорт - это система, в которой вагоны пе­ремещаются по монорельсу, установленному на опорах или эстакаде. Если вагоны сверху - навесная система; снизу - подвесная (Япония, США, Италия). Скорость до 240 км/ч. Первые такие дороги с конной тягой были построены в 1820г в с. Мячкове (Подмосковье) для пере­возки леса. Однако трамвай оказался более выгодным и монорельс не строился.

Сейчас монорельсовый транспорт строится, в мире эксплуати­руется около 2-х десятков монорельсовых дорог небольшой протяжен­ности, имеется много проектов. Его преимущества - находится вне дорог, не мешает другим видам транспорта.

В ряде городов с горным рельефом строятся канатные дороги. Почти все действующие ныне монорельсовые дороги имеют электричес­кую тягу и получают энергию от контактного провода. Они малошум­ны и не загрязняют воздушного бассейна. Поезд монорельсовой доро­ги, как и поезд метрополитена, может состоять из одного или нес­кольких вагонов. Максимальная скорость движения на действующих дорогах составляет 70-125 км/ч; провозная способность до 40 тыс.пасс./ч. Стоимость сооружения монорельсовых дорог примерно 2 раза ниже стоимости подземного метрополитена. При наличии свобод­ных пространств для установки эстакады они признаются эффективны­ми средствами городского и пригородного транспорта.

В СНГ разработаны проекты монорельсовых дорог для перевозки пассажиров между предприятиями и городом: в Магнитогорске, Мпас­се, Нижнем Тагиле. Изучаются условия применения таких дорог и в других городах.

- трубопроводы для твердых тел и пассажиров.

Мы уже говорили о перспективе трубопроводного транспорта. Вблизи Тбилиси (местечко Шулавери) действует линия пневмотран­спорта "Лило-1", протяженностью 2,2 км. В ней пневмопоезд из нес­кольких контейнеров, словно челнок, перевозит песок, гравий, дви­гаясь по одной трубе на резиновых колесах от станции погрузки до станции разгрузки. Строится "Лило-2" - 4,4 км.

Трубопроводы для уборки мусора из городов. Пневмотранспорте­ры для перевозки зерна. Планируется использование трубопровода для пассажирских перевозок; состав пущенный внутри стальной тру­бы может развивать огромные скорости, соперничая с авиацией ­полчаса от Москвы до Ленинграда.

- движущиеся тротуары , которые иногда называют пассажирским конвейером, начали применятся в 50-х годах нашего века. Они ис­пользуются на станциях метро с длинными переходами, выставочные территории, подступы к стадионам.

Первые движущиеся тротуары демонстрировались в 1893г на Все­мирной выставке в Чикаго, затем в начале столетия их показывали

на всемирной выставке в Париже. Однако долгое время они не полу­чали широкого применения. Широко используются эскалаторы.

Интерес к системам непрерывного действия повысился в последние десятилетия.

Движущиеся тротуары разделяются на тротуары с малой скоростью движения и скоростные движущиеся тротуары. V ^^&движ - 2,7 км/ч ­3,6 км/ч. Ширина ленты 600 - 2500 мм. Материал - сталерезина. В нашей стране разработки тротуаров проводились Всесоюзным науч­но-исследовательским институтом подъемно-транспортного машинос­троения и Специальным конструкторским бюром экскалаторостроения в Ленинграде при участии Академии коммунального хозяйства.

Первые ленточные движущиеся тротуары установлены в Ленин­градском международном аэропорту. Длина тротуара 172м. Всего 4-тротуара. Эти тротуары осуществляют связь пассажирского вокза­ла аэропорта с двумя причальными сателлитами к каждому из кото­рых подруливают одновремено до 5-ти самолетов.

На станции "Самгори" Тбилиского метрополитена эксплуатируют­ся пластинчатые движущиеся тротуары. Движущийся тротуар проложен в тоннеле, который проходит под 13 ж.д. путями и соединяет райо­ны, прилегающие к Московскому и Кахетинскому шоссе, длина - 106м, V = 3,3 км/ч. Пластинчатый тротуар длиной 90м построен в Ташкен­те. В Парижском аэропорту "Шарль де Голль" движущийся тротуар длина 435м (V = 0,75 м/с) - доставляет пассажиров к самолетам, связан с 25 лифтами и двумя эксколаторами внутри здания аэропорта.

Движущийся тротуар в г.Осака (Япония) заключен в проложенные на эстакадах прозрачные плексигласовые, в которых кондиционе­ром поддерживается определенный микроклимат. Общая длина - 3500м, провозная способность одной ленты в час пик 9,4 тыс.чел.

Скоростные движущиеся тротуары.

С течением времени возникает потребность в Vдвиж . Но необ­ходимо было решить проблему безопасности посадки высадки пассажи­ров - параллельные ленты с различными скоростями, повышающейся от ленты к ленте, но здесь требуется большая площадь.

Удачной оказалась конструкция ускорителя, разработанного в Женевском институте. Был построен в Женеве в 1971г. и проработал 4 раза. В Швейцарии построен тротуар V=16 км/ч. В 1973г. на выс­тавке "Транспорт - Экспо-73" демонстрировались скоростные тротуа­ры французской и английской фирмы. Начальная скорость 3 км/ч и доходит до 18 км/ч.

Изменение скорости достигается оригинальной системой "вытя­гивание" тротуара таким образом, что ширина уменьшается за счет чего V увеличивается, а у мест посадки лента расширяется, V ­снижается. Пропускная способность - 15тыс.чел. в час в одном нап­равлении, мощность 150-300кВт на 100м длины тротуара. В перспек­тиве возможно широкое применение их на центральных улицах круп­ных городов со V до 20км/ч.

Транспорт на магнитной подушке (магнитопланы) - без колес.

Магнитное поле, удерживает поезд в пространстве V до 500км/ч. Бесшумен, экономичен. У нас строится в Алма-Ате. Впервые было предложено в 1912г. французким инженером Э.Башем.

Транспортные средства на магнитной подвеске.

Наибольшее применение этот транспорт может получить для сое­динения крупных городов с городами - спутниками, аэропортами. Ра­боты ведутся в двух основных направлениях: для городского (приго­родного) транспорта и для скоростного междугородного. Аппараты городского и пригородного транспорта могут иметь максимальную скорость до 200км/ч, а междугородние - в пределах 400-500км/ч.

Фирмой "Вестингауз Электрик" (США) был испытан патрон, который движется между двумя направляющими рельсами (верхним и ниж­ним), работающими, как магниты разной полярности. В силу этого патрон (имитирующий вагон), расположенный между рельсами, висит в воздухе с зазором в 0,5см. По расчетам экспериментаторов капсу­ла-вагон в реальных условиях может развивать скорость 240км/ч и использоваться как для пассажирских, так и для грузовых перевозок.

Транспорт на воздушной подушке.

Идея эта известна давно, проект был в России еще в 1853г. Применяется на речных и морских судах. Воздушная подушка требует больших затрат, сильный шум.

Инерционный транспорт.

Использует запас механической энергии, накопленной при помо­щи маховика большой массы. Идея такого двигателя была предложена более 100 лет назад инженером В.И.Шуберским.

Существуют автобусы, работающие на этом принципе. Эксплуати­ровались в Швейцарии и Африке в 1953-1969гг. Двигатель включает маховик весом 1,5 тонны, который за 25 минут раскручивался элек­тродвигателем до 3000 об/м и запасал энергию, которую затем пере­давал электроприводу. Если раскручивать маховик массой 100кг до 30000 об/м, то запаса энергии хватить для пробега легкового авто­мобиля на расстояние 160км. Двигатель бесшумный не загрязняет среду - электромобиль.