Из прошлого с любовью: как раньше представляли себе транспорт будущего

Гибрид самолёта и судна

Экраноплан был изобретён ещё в 70-х годах прошлого века, но пристальное внимание на него обратили только сейчас. Эта новая транспортная технология представляет собой совмещение авиасредства и судна на воздушной подушке

Удивительное изобретение перемещается благодаря аэродинамическому экрану, создаваемому между нижней частью экраноплана и поверхностью. Перемещаться он может на разных видах поверхности: по воде, земле, болоту, снегу или льду. При этом на его движение и скорость не способны влиять ямы любого размера, которые мешают езде автомобилей.


Между экранопланом и поверхностью, над которой он движется, создаётся особый аэродинамический экран. Внутри этой прослойки содержится воздух с повышенной плотностью. На этом плотном пласте и держится транспортное средство, парящее по воздуху. Единственным нюансом является то, что создать такой слой высоко над землёй или водой не получится. В среднем эта высота составляет 20 см.

У экранопланов есть ряд неоспоримых преимуществ, обусловленных новой технологией. Так, они имеют высокую топливную эффективность, поэтому могут без дозаправок совершать длительные перемещения. Особенно ощутимо это при доставке тяжёлых грузов, где данная технология оставляет далеко позади автотранспорт.

Ещё одно преимущество – высокая безопасность. Для полной остановки экраноплану необходимо буквально несколько секунд, к тому же движение на малой высоте уберегает от многих возможных рисков по сравнению с авиатранспортом. Ещё один плюс заключается в том, что для его использования не нужно строительство и ремонт нового дорожного покрытия, а это составляет колоссальную экономию в масштабах страны.

Электробус с супермаховиком

Электробус, разработанный на основе концепции с супермаховиком показан ниже:

Где:

  1. – представляет собой источник тока;
  2. – электродвигатель тяговый;
  3. – реверсный механизм;
  4. – коробка для отбора мощности;
  5. – дисковый планетарный вариатор;
  6. и 7 – передачи карданные;
  • – передача главная;
  • – зубчатая коническая передача;
  • – накопитель супермаховичный;

Накопитель супермаховичный 10 снабжается своим редуктором 9 и расположен в электробусе независимо от других его агрегатных частей и мягко подвешивается на раме с целью уменьшения гироскопических усилий, которые возникают при горизонтальном расположении маховика. С помощью коробки для отбора мощности 4 и карданных передач 7 происходит связь накопителя 10 с вариатором 5 как независимо, так вместе с тяговым электродвигателем (ТЭД) 2. При этом ТЭД может соединятся с вариатором 5 независимо от супермаховика и выполнять роль полноценного тягового электродвигателя (как правило, в стационарных режимах работы).

Энергоемкость супермаховика 10 может быть существенно снижена (до 0,5 кВт*ч), что позволит произвести его изготовление из такого материала как стальная проволока. В таком случае разрыв супермаховика будет безопасным настолько, что позволит обойтись без тяжелого защитного кожуха. Отличительной особенностью такого электробуса является то, что установка дискового вариатора 5 позволит ТЭД 2 работать в довольно эффективном диапазоне частот вращения, а также крутящих моментов, что довольно благоприятно воздействует на его работу.

История

Первой разновидностью пассажирского транспорта, определяемого по критериям регулярности движения по заранее известному маршруту, без ограничений на статус пассажиров, был водный транспорт — перевозы через реки. Удовлетворение условиям последнего фильтра, условия платности, стало возможным с появлением в VIII веке до н. э. денег. Деньги возникли в Эгейской цивилизации, и не случайно именно в греческой мифологии возникает Харон — лодочник (паромщик, перевозчик), переправляющий пассажиров через реку за деньги. За этим мифом, породившим у эллинов традицию класть покойникам монету под язык, стоит конкретная практика из мира живых: рассеянность эллинов по многочисленным островам Архипелага создавала этому весомую природную предпосылку.

Экономической предпосылкой возникновения общественного транспорта как отрасли является возникновение рынка лично свободной рабочей силы, дополняемое фактором урбанизации. В доклассовых государствах каждый общинник по определению, с одной стороны, имел личный транспорт, а с другой — не испытывал необходимости в регулярных дальних перемещениях «налегке». В античности владение собственным выездом или хотя бы конём становится привилегией класса господ, но и здесь натуральное хозяйство вкупе с закрепощением крестьян освобождает эксплуатируемых от потребности в чужих платных услугах по регулярным перемещениям самих себя к месту приложения своей рабочей силы и обратно.

Ответ на вопрос о наличии общественного транспорта в древних Вавилоне, Александрии, Риме, а позже и Константинополе, которые разрастались до миллионного или приближающегося к тому населения, скорее всего отрицательный. С одной стороны, этому нет исторических свидетельств. С другой, основную массу населения этих «мегаполисов» составляли, помимо рабов и воинов, мелкие и средние ремесленники, дополнительная рабочая сила которых (если таковая требовалась) селилась в пределах пешей доступности. Кроме того, сам уровень развития производительных сил в те эпохи был недостаточен для того, чтобы выделить из общего объёма производимых благ известную часть на «прокормление» общественного транспорта, как особой непроизводственной отрасли.

В Новое время первый маршрут городского общественного транспорта, омнибус, появился по инициативе Блеза Паскаля в Париже 18 марта 1662 года.

Пассажирский водный транспорт с 1960-х уменьшил свою роль. Однако и сегодня на маршрутах применяются и обычные суда и суда на подводных крыльях.

Классификация транспортных средств

Виды транспорта по среде перемещения

Наземный транспорт

Транспорт, входящий в эту группу:

  • автомобильный;
  • велосипедный;
  • гужевой;
  • железнодорожный;
  • прочий (лифты, канатные дороги и т. п.).

Воздушный транспорт

Самолёты начали обширно использоваться ещё в XX веке, в скором времени они молниеносно распространились во всех странам мира. К воздушному транспорту также относят: аэробусы, аэропланы и дирижабли. Такой транспорт способен доставить любой груз очень быстро, но стоит такая перевозка довольно дорого. Помимо прочего, вертолёты и самолёты используются в других видах деятельности человека, к примеру, распыляют инсектициды на полях, тушат крупные лесные пожары и т. п.

Водный транспорт

Этот тип средств считается довольно распространённым, потому что применяется он во многих сферах деятельности. Благодаря чему осуществляются перевозки в крупных масштабах, причём стоимость перевозки довольно дешёвая. Таким транспортом перевозят всё: от строительных материалов до природных ископаемых.


Пассажирских перевозок становится всё меньше с каждым годом, а это происходит из-за того, что скорость передвижения небольшая.

Космический транспорт

Космические аппараты применяются для транспортировки грузов и людей в космосе. Космический туризм ещё не так хорошо развит, поэтому когда мы говорим о транспортировке людей, то подразумеваем что люди — это основной экипаж.

Спутники на орбите помогают точнее определять погоду, пользоваться спутниковым телевидением. Также некоторые спутники используются в военных целях для точного отслеживания местоположения противника.

Трубопроводный транспорт

Основной целью этой категории считается транспортировка различных газов и жидкостей. Этот тип считается самым дешёвым и доступным. Вот самые основные преимущества:

  • очень низкая себестоимость;
  • исключена вероятность потери груза при доставке;
  • быстрая по времени транспортировка;
  • трубопровод можно проложить на земле, под землёй, а также под водой.

Виды по назначению

Классификация по назначению, это означает то, в какой сфере больше всего применяется вид транспорта. ТС подразделяются на:

  • Общее пользование. К этой группе относится весь вышеперечисленный транспорт, но только тот, который используется в сфере торговли и других услуг. Например, грузовая машина, на которой привозят продукты в магазин относится к типу транспорта общего пользования.
  • Специального пользования. К таким относится военный транспорт (танки, бронетранспортёры, истребители) и технологический транспорт (пожарная машина).
  • Индивидуального пользования. В эту группу входит весь транспорт, который применяется для каких-либо личных целей. Самый простой пример: мотоцикл, квадроцикл и легковой автомобиль.

По используемой энергии

По типу энергии ТС бывают:

  • Приводимые в движение мускульной силой (самым распространённым в этой категории считается велосипед). Помимо велосипеда в эту группу входит: катамаран с мускульной тягой, также существуют автомобили с велосипедным приводом.
  • Приводимые в движение ветром, например, парусники.
  • С личным двигателем. Этот тип автомобилей подразделяется на транспорт с тепловым или электрическим двигателем.

В ТС с тепловым двигателем тепло преобразуется в энергию, её в дальнейшем используют для передвижения транспорта. В этих двигателях источником тепла может быть что угодно, например, органическое топливо.

Мир излишней мобильности

Может показаться странным, но в городах будущего ездить нужно будет меньше, а мобильность граждан снизится без особого ущерба для экономики.

Во-первых, текущий высочайший уровень мобильности — скорее аномалия, чем норма. Дело в том, в конце 19-го века человечество получило доступ к сильнейшему энергетическому допингу — нефти, позволившей совершить революцию в транспорте. А в начале 19-го века железные дороги позволили снять с городов оковы, сдерживающие их пространственный рост. Какой будет цивилизация в постнефтяную эпоху пока представить сложно, однако очевидно, что странам, где автомобиль является единственным средством передвижения, придётся коренным образом перестраивать транспортную систему.

Во-вторых, часть работы не требует непосредственного присутствия работника на рабочем месте и благодаря интернету может быть переведена на удалённый режим. Часть работников, (журналисты и программисты) уже работают дома и совершают минимум перемещений в пространстве. Машиностроению в перспективе потребуется всё меньше рабочих – уже сейчас станок с ЧПУ является, фактически, роботом, создающим по цифровой программе детали . Торговля и сельское хозяйство также пойдут по пути замены человека — беспилотные тракторы и магазины без продавцов уже тестируются. Доставка товаров будет осуществляться или дронами или беспилотными автомобилями, которые в соответствии с алгоритмами выберут наиболее разумный маршрут доставки.

Впрочем, поводов для паники нет: время и весь необходимый инструментарий для подготовки к цивилизации без нефти есть.

***

А готовиться нужно начинать уже сейчас.

Во-первых, необходимо сохранить существующие сети городского электрического транспорта, остановив их уничтожение и деградацию. Именно электротранспорту предстоит вынести на себе основную нагрузку по перевозкам в городах.

Во-вторых, стоит начать работы по трансформации городской инфраструктуры. Сейчас поездка в другой конец города за покупками является нормой, так как доминирующее положение в ритейле занимают торговые центры — моллы. В будущем единое городское пространство разделится на кластеры по кварталам и районам, в которых будет вся необходимая для жизни инфраструктура, в частности детские сады, школы, поликлиники и магазины с ресторанами. Перемещений из одного района города в другой станет меньше, тогда как количество перемещений в пределах одного района – возрастёт.

Клумбы-поилки на улицах Лондона

Городская инфраструктура подвергалась многократной перестройке — кто сейчас вспомнит о городских поилках для лошадей?

В-третьих, стоит начать перестройку экономики и идти по пути автоматизации экономики и увеличения количества надомных рабочих. Физически на своих местах останутся лишь те, кого не смогут заменить автоматика, машины и интернет. Это автоматически создаст новый вызов для государства и бизнеса: необходимо будет переучить массу граждан и найти новые сферы применения их навыков в экономике.

Новые технологии в электромобилестроении


К сожалению даже не смотря на большой прогресс в развитии элетромобильного транспорта, в наше время этот вид транспорта все еще уступает по своим характеристикам автомобилям с ДВС. Если отследить всю цепочку работы электромашин, а это – электростанция — зарядное устройство – аккумулятор – преобразователь -электропривод – то суммарный КПД такой системы будет ниже более чем в два раза по сравнению с ДВС.

Поэтому значительная часть проблем, связанных с пробегом и увеличением КПД может быть решена с помощью использования первичных источников энергии, то есть топливных элементов (ТЭ), которые используя кислород и водород могут вырабатывать энергию напрямую из топлива. Как и в ДВС кислород забирается непосредственно из воздуха, а водород можно запасать в сжиженном или сжатом виде, хотя его также можно синтезировать с обычного автомобильного топлива с помощью конвертера. При получении водорода из автомобильного топлива эффективность ТЭ немного снизится, но это даст возможность сохранить сеть заправочных станций. Причем при снижении эффективности ТЭ их КПД все равно останется примерно 50%.

Также были попытки применить конденсаторы большой емкости (ионисторы) для запасания энергии, выработанной ТЭ. Но эти попытки потерпели неудачу в связи с тем, что даже в лучших, образцовых моделях, удельная их мощность была порядка 0,8 Вт*ч/л. А для накопления 2 кВт*ч энергии требовалось 3 тонны ионисторов с объемом 2,5 м3.

Именно из-за этого в ведущих лабораториях мира ионистоы пытаются заменить изобретенным 50 лет назад русским ученым Н. В. Гулиа устройством, получившим название супермаховика. Супермаховик может запасать энергии в тысячу раз больше, чем обычный маховик. Удельная энергия для супермаховика из графита и кевлара достаточно велика для накопителя. Чтоб накопить 2 кВт*ч энергии необходим супермаховик массой всего 10 кг.

Автобусы и грузовики

Грузовые автомобили и автобусы являются основными видами транспорта во всем мире. Грузовики используются для перевозки товаров, стоя на балансе частных или государственных компаний транспортных компаний. Автобусы же выполняют перевозку пассажиров внутри города или доставляя путешественников в разные уголки страны и континента. Так как поездки на автобусах считаются самыми дешевыми, то даже самые небогатые слои общества могут позволить себе приобрести билет, и отправиться за тысячи километров от места жительства. Минусом длительных поездок на автобусе стоит считать низкий уровень комфорта, а также риск попасть в ДТП. Ведь несмотря на частые сводки о крушениях самолетов, самым опасным видом транспорта является автомобильный (если относить в эту категорию и мотоциклы).

2

Энергетическая и экологическая эффективность электрического и автомобильного транспорта

Под эффективностью энергетической транспорта принято считать в виде количества энергии, затраченной на его механическое передвижение. Энергию механического движения измеряют в мега джоулях на километр (МДж/км), а экологическую в виде количества граммов выброшенного в атмосферу углекислого газа CO2 (CO2, г/км). Для проведения сравнения эффективности какого-то вида транспорта (электро- , автомобили, гибриды) необходимо сравнивать наиболее современные и совершенные модели транспортных средств.

Результаты такого сравнения приведены в таблице ниже:

Как мы можем увидеть из таблицы электро- и гибридные виды транспорта более эффективно используют исходные источники энергию по сравнению с ДВС. Экологическая и полная эффективность значительно выше у электро- и гибридных машин, чем у двигателей внутреннего сгорания. Поэтому они отлично подходят для перевозок в городских условиях, где перевозки осуществляются с небольшой скоростью и на относительно небольшие расстояния.

Неподвижная инфраструктура общественного транспорта

Помимо транспортных средств используются неподвижные инженерные сооружения:

  • Здания депо, парков, ремонтных мастерских, сборочных и ремонтных предприятий;
  • Дорожное и рельсовое полотно;
  • Устройства снабжения топливом;
  • Устройство электроснабжения;
  • Здания предприятий эксплуатации дорожных и автодорожных хозяйств, электрических станций и подстанций, заправочных станций, складов топлива и запасных частей;
  • Мосты;
  • Тонелли;
  • Здания диспетчерских и административные здания;
  • Здания устройства и конструкции для устройств автоматики, телемеханики, связи, электроснабжения, набора топлива, воды, смазки;
  • Комнаты отдыха водителей, лётчиков, рулевых, машинистов, матросов;
  • Стенды, тумбы, афиши с вывешенными расписаниями, электронными табло, часами;
  • Здания и конструкции для ожидания транспорта. От навеса от дождя до крупных зданий — вокзалов. Следует отметить, что слово вокзал зачастую относится железнодорожному транспорту, для других видов транспорта используются изменённые термины — автовокзал, аэровокзал, речной вокзал, морской вокзал. Некоторые хозяйства автобусного транспорта называют свои автовокзалы автостанциями. В России намного более популярен термин аэропорт вместо аэровокзал, и порт вместо морской вокзал. Речной вокзал часто называют также речной порт или пристань. На вокзалах (назовём обобщённо для всех видов транспорта) могут иметься места для сидения, комнаты длительного отдыха со спальными местами для пассажиров, буфеты, туалеты, душевые, объекты торговли, парикмахерские, отделения почтовой телефонной телеграфной связи для пассажиров.

10) М/ф Футурама: Вакуумная труба для передвижения людей

В популярном мультсериале «Футурама» зрителям показали Нью-Йорк в будущем, где в качестве перемещения людей используется вакуумная труба. Система перемещения людей, по всей видимости, позаимствована из технологий вакуумной почты, которая использовалась в некоторых странах в 19 веке. 

По мнению создателей культового мультсериала, такой вид транспорта для людей может заменить метро и другой общественный транспорт. 

Согласно задумке сценаристов весь город будущего должен окутывать вакуумные трубы, по которым люди должны передвигаться. Кстати в 20 веке многие эксперты реально считали, что такой вид транспорта может в будущем появится.

Но на самом деле такой вид транспорт не может появиться по многим причинам. Например, в крупном городе такой вакуумный транспорт не сможет справиться с массовым скоплением людей. То есть эти трубки не смогут пропустить через себя большое количество жителей и гостей города. 

Где же летающие автомобили?

Техника под таким названием есть, но на деле это только гибрид машины с самолетом. И, хотя последние образцы выглядят футуристично, они весьма и весьма затратны и мало похожи на антигравитационный транспорт в «Пятом элементе». Ещё дальше от него другие разработки, схожие по устройству с вертолетом, или вовсе оснащённые парашютом и задним пропеллером. Тут скорее на ум приходит другая фантастика — Карлсон, который живет на крыше. Обаятельно, но инновационностью здесь и не пахнет.


В фильмах и компьютерных играх мелькала и другая версия индивидуального транспорта — реактивный ранец. Его, например, показывали в «Звездных войнах» и «Робокопе». Но и тут до массового употребления дело не дошло, и вряд ли скоро дойдёт — топлива хватает всего на полминуты полёта, причём эти объёмы обходятся в круглую сумму.

Сами мы, видимо, уже настолько не ждём чудес, что радуемся даже такому творению китайского инновационного гения, как «портальный автобус». Зато он реален, как и монорельс в Москве или японский поезд, развивающий скорость до 603 км/ч.

И всё же, для человеческого воображения границы недопустимы. Научная фантастика прошлого, да и просто фантазии наших предков на тему будущего обрели особое очарование и новое наименование — «ретрофутуризм». Романтическая, восторженная любовь к технологиям и желание предвосхитить будущие открытия — это может сегодня и умилять, и вдохновлять.

Перспективные виды транспорта

Существует много проектов новых видов транспорта. Здесь рассказывается о некоторых из тех, которые имели хотя бы экспериментальное воплощение.

  • Поезд на магнитной подушке или Маглев (от англ. magnetic levitation — «магнитная левитация») — это поезд, удерживаемый над полотном дороги, движимый и управляемый силой электромагнитного поля. Такой состав, в отличие от традиционных поездов, в процессе движения не касается поверхности рельса. Так как между поездом и поверхностью полотна существует зазор, трение между ними исключается, и единственной тормозящей силой является аэродинамическое сопротивление. Относится к монорельсовому транспорту (хотя вместо магнитного рельса может быть устроен канал между магнитами — как на JR-Maglev).Скорость, достигаемая поездом на магнитной подушке, сравнима со скоростью самолёта и позволяет составить конкуренцию воздушному транспорту на ближне- и среднемагистральных направлениях (до 1000 км). Хотя сама идея такого транспорта не нова, экономические и технические ограничения не позволили ей развернуться в полной мере: для публичного использования технология воплощалась всего несколько раз. В настоящее время, маглев не может использовать существующую транспортную инфраструктуру, хотя есть проекты с расположением магнитных элементов между рельсами обычной железной дороги или под полотном автотрассы.
  • Персональный автоматический транспорт — это вид городского и пригородного транспорта, который автоматически (без водителя) перевозит пассажиров в режиме такси, используя сеть выделенных путей. В настоящий момент в мире действует одна система Персонального автоматического транспорта. Это сеть ULTra в Лондонском аэропорту Хитроу. Система была открыта для пассажиров в 2010-м году. Существует также система Morgantown Personal Rapid Transit, отличающаяся от классической концепции PRT увеличенным размером вагона.

Джетпак Мартина

В список журнала TIME, посвященного 50 лучшим изобретениям 2010 года, попал «первый в мире практический реактивный ранец». Для удобства будем называть его джетпак. Эти реактивные ранцы активно разрабатываются и больше не являются плодом воображения научной фантастики. Вот, к примеру, одно из недавних испытаний:

Гленн Мартин, новозеландец, работает над своим джетпаком уже более 30 лет и он почти готов к коммерческой продаже. Он работает на канальных вентиляторах и может летать до 30 минут за раз. Его максимальная скорость — чуть менее 74 км/ч, а высота полета — до 900 метров. Изначально такой джетпак разрабатывался для пожарных и аварийно-спасательных групп, однако теперь Мартин решил дать возможность опробовать его и людям.

№3. Мотоцикл

Двухколёсное (либо трёхколёсное) транспортное средство с механическим двигателем. Главными отличительными чертами являются: вертикальная посадка водителя (мотоциклиста), наличие боковых ножных упоров (площадок, подножек), прямое управление передним поворотным колесом.

Классические мотоциклы включают в себя двухколесные, двухколесные с боковой коляской, трехколесные (трайк) и четырехколесные (квадроцикл), снегоходы (имеют гусеничный привод).

Помимо количества колес, мотоциклы также различаются по своей конструкции и размерам: мопеды, мокики (имеют небольшой размер двигателя, как правило до 50 см³) мотороллеры или скутеры (закрытый кузовом двигатель, расположенный под сиденьем водителя и площадки для ног) и собственно сами мотоциклы различных типов: классические, крузеры, туреры, спортивные, шоссейные, кроссовые, эндуро, чопперы.

Плюсы.Скорость. Из всех перечисленных видов транспорта только мотоцикл может подарить вам ощущение полета.

Экономичность. Мотоцикл значительно дешевле в эксплуатации, чем авто. Начиная от дешевого ТО и запчастей и заканчивая бензином. Мотоцикл в среднем потребляет 2,5-4 литра. А машина 7-10.

Маневренность. Мотоцикл на дороге проедет там, где машина будет часами стоять в пробке.  Повышается чувство собственного достоинства. Если вы молодой парень, то наличие у вас железного коня автоматически прибавляет плюсов к вашей мужской привлекательности и харизме.

Минусы. Безопасность. Погибнуть на мотоцикле значительно легче, чем на машине. Не имея соответствующей подготовки, навыков и опыта лучше не пользоваться мотоциклом в городе.

Необходимость специальной экипировки. Необходимость наличия места для хранения – гаража или стоянки. Сезонность – на мотоцикле можно кататься только в теплую погоду. Мало места. 

Средняя стоимость: от $1500.

4) Футурама: Космический экспресс

Удивительно, что мультсериал Футурама стал популярным благодаря необычному взгляду на возможное будущее человечества. Примечательно, что этот мультфильм в свое время смотрели даже взрослые люди, которые серьезно считали, что многие технологии, представленные в мультсериале, действительно когда-нибудь появятся в нашем будущем. 

Тогда вопрос к космическому экспрессу, который в мультфильме не летал в гиперпространстве, а передвигал вселенную вокруг себя. Бред полный. Например, что делать, если другой точно такой же корабль также будет лететь с такой же технологией? Что тогда получится. Вокруг какого корабля будет двигаться вселенная? Если серьезно, то конечно этот вид транспорта будущего не реален и не имеет смысла.


С этим читают