Завтра начинается сегодня

В работе рассмотрены тенденции развития транспорта и направления изменения структуры города будущего

В последние несколько десятилетий произошли гигантские преобразования во всех областях человеческой деятельности. В середине ХХ века наблюдался качественный скачок в развитии производительных сил, который назвали научно-технической революцией. Прогресс стал происходить так быстро, что во многих сферах реализовались самые смелые прогнозы фантастов.

Без технических достижений человечество никогда не сможет жить. Одна из самых важнейших областей техники – это транспорт. Он играл важную роль во все времена и у всех народов. Чем кардинально отличается современный человек от первобытного? Прежде всего, потенциальной способностью за сутки добраться в любую точку земного шара. Быстрый транспорт открыл новые горизонты туристам и бизнесменам, совершил революцию в промышленности и торговле. На современном этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого государства немыслимо без мощного транспорта.

П роанализировав тенденции развития этой отрасли, попытаемся заглянуть в будущее. Транспорт будущего, несомненно, будет экономичным, экологичным, быстрым и маневренным. Он должен иметь хороший дизайн, а значит - быть удобным, инновационным, надежным, проработанным до последней детали.

С тремления 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.

Любой вид транспорта при перемещении должен преодолевать силы сопротивления, на это тратится большая часть энергетических затрат машины. Этот фактор, а также увеличение скорости движения заставляют разрабатывать наилучшую аэродинамику всех видов скоростного транспорта. Современные программы позволяют еще на этапе моделирования выбрать наилучшие формы и проверить аэродинамику на ранней стадии проектирования. Специалисты по обеспечению безопасности считают, что машины будущего должны стать более округлыми, а при их изготовлении следует использовать материалы с программируемой деформацией.

В 2011 году правительство Китая заявило об успешно проведенных испытаниях нового проезда, который способен достичь рекордно высокой скорости – 310 миль в час или, в привычном для нас измерении, 496 километров в час. Опытный образец сверхскоростного железнодорожного экспресса, который по форме напоминает древний китайский меч, был изготовлен из легкого углеводородсодержащего армированного пластика и магниевого сплава, что позволило значительно снизить собственный вес поезда.

П о всей видимости, прогресс в машиностроении будет идти и дальше, например, в применении экологичных синтетических материалов, облегчающих конструкцию.

В настоящее время во многих больших городах возникла огромная проблема – это проблема транспортных пробок. Она намного легче решалась бы, если каждого человека возможно было снабдить индивидуальным летательным аппаратом. А в сельской местности, с помощью таких аппаратов, легко решилась бы проблема бездорожья.

Ч еловек с таким транспортным средством мог бы легко преодолевать природные препятствия, осматривать высокие здания и сооружения, мачты электропередачи и линий связи, участвовать в спасательных работах, охране лесов от пожара, при тушении пожаров и т. д. И кто знает, быть может, в будущем индивидуальный летательный аппарат станет серьезным конкурентом легкового автомобиля. Не нужно гаража, аппарат поместится и в прихожей квартиры.

П ожалуй, еще многие годы будет успешно использоваться такое изобретение, как велосипед. Он компактен и удобен для перемещения на небольшие расстояния. Но конструкция, конечно же, претерпит изменения и над этим уже идет работа. Команда MIT под руководством Карло Ратти разработала электрическое колесо, которое можно будет прикрепить к любому велосипеду. Батарея колеса будет заряжаться, пока вам легко крутить педали, и расходоваться, когда вы едете в горку. Скорость вращения колеса будет регулироваться через специально разработанные для iPhone программы, которые добавят велопрогулке интерактивности: покажут, кто из ваших друзей катается поблизости, в хорошей ли вы физической форме сегодня и какую пользу окружающей среде вы принесли.

Э тот велосипед создан стараниями дизайнера Аллена Честера, который уже давно замышлял создать велосипед, который можно брать с собой в дорогу.

К слову, это гоночный велосипед, складывающийся пополам. Интересно еще и то, что у колес этого велосипеда нет спиц, нет, как видим, и привычной для многих цепи, используется другой принцип механической передачи. Безусловно, гонщик на таком велосипеде будет очень сильно выделяться из толпы своих коллег. Остается только надеяться на то, что после длительного путешествия такой велосипед не распадется на две части.

Однако, как это часто бывает, существует и другая, менее привлекательная сторона транспортной революции. Загрязнение окружающей среды, глобальное потепление, разрушение природного пейзажа путями сообщения и т.д.

Людям, кроме того, необходимо изменить свой образ жизни, чтобы они могли больше заботиться о своей Земле. Если люди хотят сохранить землю для будущих поколений, они должны экономно и эффектно использовать её ресурсы и всё, что возможно, использовать повторно.

Автомобили на сегодняшний день являются основным источником загрязнения атмосферы. Их выбросы составляют 70-80% от общего количества загрязняющих веществ, попадающих в атмосферу благодаря человеку. Две проблемы чёрными тучами маячат на автомобильном горизонте: первая - это необходимость сокращать выбросы, вызывающие тепличный эффект, потому что 80% это огромная цифра. Вторая в принципе может облегчить решение первой, т.к. запасы добываемой нефти подходят к концу, и надо будет искать что-то другое.

В настоящее время мир с надеждой смотрит на водородную энергетику. Водород при сгорании выделяет более чем в два раза больше тепла, чем природный газ, и при сжигании водорода в атмосферу выделяется вода, т.е. процесс горения водорода не привносит загрязнений в атмосферу. По предположению исследователей к 2040 годам человечество придёт к водородным двигателям, практически не выбрасывающим в атмосферу никаких загрязняющих веществ. Прельщает то, что на Земле существует гигантский, практически неисчерпаемый источник водорода - вода.

Ещё одним источником сырья для получения топлива может быть растительная биомасса.

Растительное сырьё является возобновляемым ресурсом и практически может использоваться бесконечно при рациональном подходе.

Существует немало технологий по переработке отходов биомассы, отбросов сельского хозяйства направленных на получение топлива. При этом не забывают и о бытовых отходах. В Японии разработан крупномасштабный план по переработке бытовых и сельскохозяйственных отходов с получением топлива. Это поможет снизить зависимость страны от поставок топливного сырья и оказать положительное влияние на окружающую среду.

В ближайшие годы начнётся активное развитие электромобилей преимущественно с использованием литиевых батарей и автомобилей работающих на природном и биогазе. Что касается электромобилей, то пока их использование упирается в экономику. Уж очень они дороги и тяжелы.

В качестве топлива предполагается использовать этанол, метиловые эфиры растительных масел и метанол. Предполагают, что количество машин в Европе, работающих на биотопливе, к 2015 году вырастет почти до 10%. Ну а пока что лидирующие позиции по количеству машин, работающих на биотопливе, занимает Бразилия.

Но, не трудно заметить, что в последнее десятилетие наука опережает даже самые смелые предсказания. Возможно, что все новинки, выставляемые пока что на выставках в единичных экземплярах, войдут в нашу жизнь гораздо раньше.

Э лектромобили, солнцемобили, солнечные велосипеды, электромоторные суда с солнечными батареями - все эти экологически чистые транспортные средства появились всего лет 15-20 назад. За прошедшие годы электромобили перестали быть редкостью. Они находят все большее применение, особенно в крупных городах, перенасыщенных автотранспортом. Что касается солнцемобилей, то сегодня их можно встретить на дороге очень редко.

Солнцемобиль - это электромобиль, снабженный фотоэлектрическими преобразователями (солнечными батареями) достаточно большой мощности, в которых энергия света преобразуется в электрический ток, питающий тяговый двигатель и заряжающий аккумуляторы.

Г елиотранспорт, весьма вероятно, станет популярным и доступным в самое ближайшее время. Речь идет о маломерных судах, лодках, катерах, катамаранах, яхтах и других водных транспортных средствах, приводимых в движение солнечной энергией. Именно на воде задолго до появления электромобиля было испытано первое транспортное средство с электрическим приводом. В 1833 году лодка с двумя электромоторами и 27 гальваническими батареями поднялась по Неве на несколько километров. Принадлежала она работавшему в Петербурге немецкому инженеру Морицу Якоби. Но из-за низкой энергоемкости батарей эксперименты пришлось прекратить.

И зменения коснутся также и железнодорожной системы сообщения: причем, как и у предыдущих проектов, основные метаморфозы направлены на развитие скоростных и экологических характеристик. Компания Hassell нарисовала проект высокоскоростного поезда, который напоминает корабли из Star Track. Преимущества таких поездов - высокая скорость и минимальный вред, наносимый окружающей среде: выброс углекислого газа будет в три раза меньше, чем у любой машины.

Большое будущее имеет транспорт на магнитной подушке вследствие того, что он сочетает такие достоинства, как высокая скорость и экологичность. Уже сейчас регулярно отправляющиеся в рейс Шанхайские маглевы достигают максимальной скорости 431 км\ч благодаря хорошей аэродинамике и минимальному сопротивлению пути.

От того, как будет выглядеть транспорт, зависит, как будет выглядеть окружающий мир. Самый простой пример этому - изменение структуры города, которая с каждым днем усложняется. Датский архитектор Бьярке Ингельс предлагает смешать поверхность города с информацией, энергией и светом, что сделает городское пространство эластичным и пластичным по отношению к изменениям городской жизни. Анимированная поверхность дорог будет показывать все предстоящие в городе перемещения. На практике это выглядит так: площади, тротуары и дороги превратятся в программируемую поверхность, которая будет менять свой цвет в участках, по которым в ближайшее время проедет автомобиль. Этот проект может быть реализован к 2030 году.

Д ругой проект, менее масштабный, но также направленный на оживление городской среды, связан с анимированием пешеходных переходов. Зебра станет более удобной для пешехода, который редко придерживается ее четких границ, а также будет подсвечиваться зеленым или красным светом - в зависимости от того, можно ли в данный момент переходить дорогу.

Машинам будущего водитель тоже не потребуется - чем дальше, тем больше производится тестирований автономных автомобилей, снабженных искусственным интеллектом. Умные машины разрабатываются еще с 1992 года и пока благополучно выдерживают все испытания, но не могут быть внедрены в настоящее время, поскольку их система безопасности, достаточно успешная на ровных тестовых трассах, пока не способна учесть все нюансы большого города и предусмотреть все возможные случайности.

В наше время научно-технический прогресс развивается лавинообразно: в прошлом от возникновения идеи до ее реализации проходили столетия и десятилетия, теперь – нередко считанные годы.

В результате происходит быстрое моральное старение техники, возникает необходимость все в новых и новых открытиях. Новые виды транспорта призваны облегчить жизнь человека, сделав ее еще более комфортной, но при этом от них требует соблюдение всех экологических норм, которые с каждым днем становятся все жестче.

Новые виды транспорта, краткая характеристика которых была дана в этой работе, являются лишь малой часть всех тех усовершенствований, которые сделаны человеком за последние несколько лет. Одни из них являются ныне действующими системами, другие ожидают введения в эксплуатацию после идущих в настоящее время испытаний, третьи – слишком футуристичны и дорогостоящи на сегодняшний день (но и они могут воплотиться в жизнь в ближайшем будущем). Но все они уже сегодня помогают обществу решить те насущные проблемы, которые возникли в результате деятельности людей, и этот процесс уже нельзя остановить.

Литература

1. Лесков И.В. Индивидуальные летательные аппараты: Границы бесконечности – 2002 - №1.

2. Журнал "Экология и жизнь". Статья А.C. Пополова, кандидат технических наук.

3. Интернет-ресурсы:

http://otherreferats.allbest.ru/transport/00026976_0.html

http://www.novate.ru/blogs/120908/10247/

http://works.tarefer.ru/84/100123/index.html

Воронежский государственный технический университет

УДК 001.891.32

В.А. Медкова