Идеи из фантастических фильмов уже воплощают в лабораториях и на испытательных полигонах, и осталось несколько лет до того момента, как мы забудем о пробках.
Мы будем ездить на автомобилях, работающих на электроэнергии
Когда цены на бензин такие, что лучше даже не смотреть на ценник, приходится искать альтернативу. На дорогах появляются машины на газе, водороде и электричестве. Электричество — самый перспективный вид топлива и реально может заменить бензин. Первыми коммерчески успешными электромобилями стали авто компании Tesla, а вскоре на рынке появились аналоги от Nissan, BMW, Renault, Toyota, KIA и других производителей. С каждым годом электромобили становятся экономнее, безопаснее, и что самое главное, — доступнее. Эксперты , что к 2022 году они будут дешевле, чем традиционные аналоги. Это значит, что уже в ближайшем будущем мы пересядем на экономные и экологически безопасные авто.
Прогноз роста продаж электромобилей
Все машины будут самоуправляемыми
Автокатастрофы — одна из главных проблем современных городов. Ежегодно в Украине в ДТП больше миллиона человек. Разработка самоуправляемых авто ведется для того, чтобы снизить количество жертв автомобильных аварий и сделать дороги более безопасными. Лидер этой отрасли, компания Google, уже на протяжении нескольких лет тестирует свои беспилотные автомобили, добавляет в них новые функции и модифицирует сам корпус. Согласно , внедрение самоуправляемых авто сократит количество жертв на дороге. В одних только США это поможет уберечь жизни около 21 тысяч людей ежегодно.
Появится общественный транспорт, который будет ездить над пробками
Проблемы наземного общественного транспорта волнуют как жителей, так и чиновников. В Киеве ему даже выделили собственную полосу, но все равно в час-пик все маршрутки и троллейбусы стоят в пробках. Недавно в Китае Transit Elevated Bus (TEB) — прототип автобуса будущего, который ездит над автомобилями. Он не мешает движению машин — они могут проехать под ним, как в туннеле, в то время как пассажиры будут находиться в кабине сверху. Разработчики верят, что TEB разгрузит городской трафик и уменьшит загрязнение воздуха, так как будет работать на электрической или солнечной энергии.
Междугородний транспорт станет еще быстрее и дешевле
Разработки высокоскоростного междугороднего транспорта ведутся много лет. Некоторое время назад перспективными были поезда на магнитной подушке, но их производство остановили из-за дороговизны. Сейчас идет разработка технологии — поездов, который будет ходить в специальных трубах с пониженным давлением. В эти трубы встроят двигатели, которые и будут его разгонять. Благодаря такой конструкции максимальная скорость поезда составит 1200 километров в час. Если сейчас дорога от Киева до Львова на Интерсити занимает пять часов, то на Hyperloop ты проедешь это же расстояние за полчаса. Согласно заявлениям разработчиков, билет на такую поездку будет стоить около 20 долларов — 500 гривен по нынешнему курсу.
Летающие автомобили станут реальностью
Почти в каждом фантастическом фильме персонажи передвигаются на летающих автомобилях. Мы наблюдаем за этим только в кино, но не представляем, что в будущем так же будем летать на таких воздушных суднах. Уже сейчас ведется работа над подобным видом транспорта. Недавно о стартапах Zee.Aero и Kitty Hawk , которые занимаются созданием летающего автомобиля. Zee.Aero разрабатывает компактный самолет, работающий на электричестве, который умеет взлетать и садиться вертикально. Kitty Hawk работает над созданием судна, которое похоже на большой квадрокоптер.
Рисунок из патента Zee.Aero
Транспортная система изменится тогда, когда человечество начнет доверять современным технологиям. Вместо того чтобы покупать новый джип, работающий на дизеле, лучше приобрести электромобиль. Пусть пока они несовершенны, но с каждым днем улучшаются, а ещё становятся дешевле. Это пака что электромобили Tesla дорогие, через 5 лет их сможет позволить себе любой автомобилист.
Самолеты, поезда и автомобили возили нас весь двадцатый век, но сегодня все это уже далеко не ново. Транспорт будущего будет ездить по линиям магнитной левитации, возить нас на реактивных ранцах (джетпаках) и помещаться в рюкзаке - и все это будет раньше, чем вы думаете.
Hyperloop
Представьте себе: гениальный миллиардер разрабатывает инновационный электромобиль, основывает компанию, которая будет отвозить космонавтов на Международную космическую станцию и изобретает весьма успешную альтернативу банковской системе. Для многих это может звучать как фантастика, но на самом деле - это реальность. Элон Маск основал Tesla Motors, SpaceX и PayPal, но этим его жажда изобретений не насытилась: не так давно миллиардер представлял свою идею сверхбыстрой городской транспортной системы, которая могла бы «отвезти вас из Сан-Франциско в Лос-Анджелес за 35 минут». Hyperloop - это нечто вроде стальной трубы, по которой будут двигаться алюминиевые капсулы, перевозящие пассажиров со скоростью более 1200 км/ч. Ну и работать это будет на солнечной энергии, конечно.
В чем же проблема? Проблема в цене. По оценкам Маска, Hyperloop будет стоить 70 миллиардов долларов только на старте. Конечные расходы могут превысить и 100 миллиардов долларов. Это примерно как проектная стоимость моста в Крым через Керченский пролив. Однако, у Hyperloop есть и свои критики.
Многие жалуются на то, что система слишком дорогая, непрактичная и даже медленная. Но начало положено: уже в 2015 году стартап Hyperloop Transportation Technologies представит проект прототипа Hyperloop. Можно пока делать ставки: взлетит или нет.
Автомобили на ядерной энергии
Несмотря на то, что почти каждого пугает ядерная энергия в наши дни, она вполне может стать большой частью нашего общего будущего. Есть она американская компания, которая работает над радиоактивным транспортным бизнесом. Годами Laser Power Systems проповедовали преимущества тория, радиоактивного элемента, который в значительной степени отвечает за генерацию тепла в центре Земли.
В то время как народы заняты исследованием тория для использования на атомных электростанциях, цель LPS более прозрачна. Компания планирует построить автомобильный двигатель, который будет работать на одном небольшом кусочке радиоактивного материала. Двигатель будет работать, сосредотачивать тепло, выделяемое торием, и использовать его для превращения воды в пар, который будет крутить серию микротурбин для выработки электричества. Торий - крайне плотный элемент, поэтому его частичка размером с орешек сможет питать автомобиль в течение ста лет. Другими словами, за бензин платить не придется.
Суперкавитация
В мире морской техники ни одна идея не набирает обороты быстрее, чем суперкавитация. Этот эффект рождается, когда вокруг объекта в жидкости образуется слой пузырьков газа (представьте подводную лодку, окруженную пузырьками). Газ уменьшает трение почти в 900 раз от обычного значения, что позволяет весьма быстро перемещать объекты сквозь воду.
Само собой разумеется, что суперкавитирующая лодка была бы огромным активом любого военно-морского флота. В дополнение к высокой скорости с относительно низким расходом топлива, особая форма усложняет обнаружение с помощью гидролокатора. Такая лодка может обогнать торпеду.
Juliet Marine Systems, частная компания в Портсмуте, Нью-Гемпшир, пытается построить такую лодку. GHOST будет защищать военно-морские суда от пиратов, их атакующих. Также подобный транспорт может быть эффективным паромом, способным быстро переместить войска к берегам противника.
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.
Велогород
Было бы круто ездить на велосипеде каждый день, но для многих людей такие поездки не стоят затраченных усилий. Что ж, американцы нашли способ облегчить и это сверхсложное занятие. В 2006 году в Торонто были обнародованы планы по созданию «высокоскоростной, всесезонной, экологически чистой и сверхтихой транзитной системы, которая сделает людей здоровее». Почти велосипедная дорожка на стероидах. Разработка архитектора из Торонто Криса Хардвика представляет собой трехполосную трубу для велосипедов. Труба разделена по направлениям, позволяя воздуху создавать попутный ветер. Эффективность велосипедистов увеличится на 90% и они смогут разогнаться до 50 км/ч. Велогород (Velo-city, так называется проект) идеально будет работать и в холодных условиях, поскольку велосипедисты внутри трубы будут защищены от плохой погоды.
Когда идея была предложена, она всколыхнула массы, однако в конечном счете проект списали из-за недостатка финансирования. Однако его не забыли. Возможно, в будущем мы сможем тоже покататься.
Next
Все мы уже наслышаны о самоуправляемых автомобилях Google. Но слышали ли вы о Next? Частично такси, частично Segway, частично оригами - эта конструкция с акцентом на социальное взаимодействие, которую нужно увидеть, чтобы понять. Дизайнер Томмазо Геццелин представил мир, в котором вы используете свой смартфон, чтобы вызвать Next, самоуправляемый модуль, который вас подберет. Вы проскальзываете в настраиваемое кресло, дверь закрывается. Модуль едет на четырех колесах, пока не встречается с группой других модулей.
Потом происходит чудо. Ваше сиденье переходит в вертикальное положение, а ваш модуль становится на два колеса, будучи подключенным к группе. Вы словно сидите в автобусе или поезде. Модули отсоединяются так же легко, как соединяются. Приближаясь к месту назначения, ваш модуль отцепляется, чтобы без проблем высадить вас.
Идея фантастическая. К сожалению, нам придется пройти длинный путь, прежде чем мы будем готовы к Next. В своих планах Геццелин очерчивает сроки для технологий, которые должны быть разработаны или усовершенствованы. Сюда входят дешевые наноматериалы, самоуправляемые автомобили, мощные батареи, дешевые солнечные батареи с высокой емкостью. В общем, не раньше 2025 года, если верить создателю Next.
Kolelinio
Верьте или нет, но перемещение на тарзанках вполне может стать реальностью с Kolelinio, концептом, который представил Мартин Ангелов на конференции TEDx в Салониках в 2010 году. Ангелов показал сеть проводов, пересекающих небо, с помощью которых люди с легкостью смогут передвигаться с места на место. Как отмечает дизайнер, нас возят машины, которые весят в 20 раз больше наших тел, а наши дороги слишком дороги.
С этим можно покончить, а также существенно озеленить транспортную инфраструктуру. Путешественники, использующие Kolelinio, будут закреплять себя в специальных креслах, которые будут перевозить их на проводах, оставаясь ближе к земле в пешеходных зонах и поднимаясь выше в районах с активным движением.
Есть, однако, и несколько недостатков. Kolelinio не предлагает никакой защиты от плохой погоды, не подходит людям с боязнью высоты и поднимает ряд вопросов о безопасности. Тем не менее это весьма инновационная идея и будем надеяться, что найдется кто-то, кто воплотит идею в жизнь.
Skylon
Skylon обычно считается преемником Concorde, самолета, который летал быстрее скорости звука, но был списан около 10 лет назад. В 2013 году Великобритания объявила о планах потратить более 90 миллионов долларов на разработку Skylon, сверхбыстрого самолета, который может путешествовать в пять раз быстрее скорости звука и выходить на орбиту Земли, то есть в космос. Он сможет взлетать с любой взлетно-посадочной полосы в мире и перевозить 300 пассажиров из Лондона в Сидней за четыре часа. Или же его можно использовать для перевозки грузов на МКС. Но вряд ли он составит конкуренцию тем вариантам, которые сейчас рассматриваются на эту должность.
Разработка Skylon идет, хотя сделать этот транспорт очень и очень сложно. Конечные расходы могут составить более миллиарда долларов. Тем не менее многие ученые и журналисты с оптимизмом смотрят на этот проект. Если все пойдет по плану, прототип будет готов к 2017 году. Что потом? «Выход в космос и доступ к любой точке мира всего за четыре часа», - говорит Алан Бонд, основатель Reaction Engines, компании, которая работает над двигательной системой Skylon.
SCARAB
Эта концепция транспортного средства представляет собой нечто гладкое и обтекаемое, смутно напоминающее мотоцикл, но закрытый и с большим местом для багажа. Им можно управлять вручную, а также пользоваться автопилотом. Работает SCARAB на батареях, биотопливе и бензине. Ездит он на четырех колесах, но во время парковки становится на два. И складывается.
Дизайнер Давид Мигель Морейра Гонсалвес представлял именно городскую среду, когда рисовал свои планы. Как отмечал он сам, «целью этого проекта была разработка целостного решения для новой системы городского транспорта, состоящего из автомобиля и инфраструктуры». Другими словами, он заметил, что люди предпочитают личные автомобили городскому транспорту, поэтому решил разработать нечто индивидуальное, легкое и экологичное.
SCARAB пока не построили, но что мешает сделать это в будущем?
SkyTran
Тель-Авив, Израиль, находится в сердце древней колыбели цивилизации. Но он совсем не устарел. Тель-Авив - это динамичный шумный город, живущий 24 часа в сутки, и проблем с дорожным движением у него полно. Вот почему у градостроителей возникла идея построить воздухо-магнитную систему транспорта. Они назвали ее SkyTran. Конечно, дизайнеры напредставляли слишком много, но по сути идея работоспособна. SkyTran будет ездить на высоте шести метров над землей. Или чуть ниже, поскольку капсулы в форме зерен будут крепиться снизу, благодаря технологии маглев (магнитная левитация).
Пассажиры смогут использовать приложение для смартфона, чтобы вызвать капсулу на ближайшую станцию. Машинки будут работать независимо и подвозить пассажиров как можно ближе к месту назначения, если позволят дорожки. По словам генерального директора SkyTran, Джерри Сандерса, поездка в SkyTran будет стоить ненамного больше, чем в автобусе, но дешевле, чем на такси. Кроме того, если будут установлены солнечные батареи, SkyTran станет полностью независимой системой.
SkyTran сможет развивать скорость до 241 км/ч, но это потом - сначала пассажиры будут привыкать к более медленным скоростям. Идея сама по себе фантастическая и восходит к комиксами 50-х годов, да и аэродинамическая форма машины тоже. Но вдруг. Будущее наступает неумолимо.
Выполнили ученики 8б класса Рябов Артём и Зайцев Сергей Науч.рук. Лекомцева Т.П
Слайд 2
Вступление Каким будет транспорт будущего? Новые технологии Дизайн Топливо Футуристический общественный транспорт Заключение Источники Приложение
Слайд 3
Вступление
Наша работа посвящена развитию транспорта в ближайшем будущем. По-нашему мнению это одна из самых актуальных тем для обсуждения в современном мире. Существующие на данный момент транспортные технологии практически исчерпали себя и приходится искать новые решения. Также изжили себя и способы получения топлива, благодаря которому мы перемещаемся в пространстве с помощью транспорта. К примеру запасы таких природных богатств, как нефть и газ уже подходят к концу, и нужно искать выход из этой ситуации. Выход естественно должен быть в пользу экологии нашей планеты. В нашей работе мы предлагаем вашему вниманию некоторые идеи и примеры разработок транспортных средств, которые возможно дойдут до практической реализации в ближайшем будущем. Также мы расскажем о вариантах топлива будущего. В приложении к этой работе мы практически продемонстрируем собственную модель транспортного средства будущего.
Слайд 4
Каким будет транспорт будущего?
Интерес к развитию транспорта, работающего на альтернативном топливе, растет во всем мире. Связано это с ростом цен на традиционное топливо, ухудшением экологической обстановки в городах и увеличением парка частных автомобилей, что затрудняет бесперебойное транспортное сообщение. Частичное решение этих проблем дает развитие общественного транспорта на альтернативном топливе. Ряд проектов в этой области уже внедряется в крупнейших городах мира.
Слайд 5
Новые технологии
Транспорт - это огромная индустрия, и эту индустрию в XXI веке ожидают большие перемены, связанные с тремя основными факторами. Во-первых, на планете происходит изменение ситуации, связанное с проблемой энергетических ресурсов.Вторым фактором, диктующим необходимость перемен, является современное состояние самой мировой транспортной системы, основные стандарты которой, например, железнодорожная колея, были заложены ещё в XIX В-третьих, в XXI веке ещё острее встанут глобальные проблемы экологии и безопасности, так как транспорт, из-за масштабности своего использования, стал наиболее опасным изобретением человечества
Слайд 6
Дизайн
Дизайн транспортных средств будущего мы рассмотрели на примере разработок таких всемирно известных компаний, как Apple, Mercedes Benz, и идей отдельных дизайнеров.
Слайд 7
Полицейский велосипед
Румынский дизайнер Циприан Фрунзину создал высокотехнологичный концепт-велосипед для сотрудников полиц ии. Все они построены из углеродного волокна, имеют встроенные GPS-навигаторы и, конечно же, сирены, которые отличают их от не-полицейских велосипедов.
Слайд 8
Mercedes-Benz Nimbus
Слайд 9
Apple iMove
Слайд 10
Топливо
Всем известно, что сейчас по всему миру катаются около пятидесяти миллионов автомобилей. И все это количество машин ездят или на бензине или на дизельном топливе. Но нефть ведь не безгранична. И, по мнению аналитиков, запасов нефти должно хватить лет так на 30-40, а может быть и меньше. И тогда напрашивается вопрос - а что будет потом? На чем будут ездить автомобили через 30-40 лет? Рассмотрим все варианты, которые уже сейчас предлагают крупные автомобильные компании.
Слайд 11
Футуристический общественный транспорт
За пример мы взяли проект под названием «Shweeb» Джеффри Барнетта. Shweeb представляет собой комплекс, внешне похожий на какой-то аттракцион вроде Американских горок без подъема наверх. Люди сидят в необычных прозрачных капсулах, которые приводятся в движение ими же самими за счет педалей в передней части такой капсулы. Эта капсула, приводимая в движение пассажиром, передвигается по окольцованным подвесным рельсам.. Она способна развивать скорость до 45 километров в час. На поворотах капсула еще и изгибается примерно так же, как это делают мотогонщики во время захода на поворот.
Слайд 12
Заключение
В этой работе мы рассмотрели различные варианты развития транспортной отрасли в будущем. Мы рассмотрели непосредственно сами транспортные средства и то на чём они работают, то есть топливо. Мы надеемся, что хотя часть этих идей будет воплощена в жизнь, и наш мир со стороны экологии,. станет чуть чище, чем то что мы имеем сегодня.
– самую тяжелую грузоподъемную ракету на настоящий момент – и, возможно, транспортная революция ближе, чем мы думаем. Рассказываем, каким удивительным может быть транспорт будущего.
Автомобиль
Города будущего будут становиться все более . Машины на дорогах будут встречаться все реже – особенно в крупных городах. Мадрид, Копенгаген и Гамбург берут на вооружение политику , чтобы стать максимально и . А вот между городами автомобильные трассы станут сверхскоростными – Илон Маск уже построить такой скоростной тоннель между Лос-Анжелесом и его пригородом Калвер-Сити. По нему автомобили смогут передвигаться без пробок и со скоростью до 240 км/ч.
Сами дороги тоже изменятся и помимо транспорта будут обеспечивать населенные пункты энергией. Уже сейчас во Франции есть , выложенная солнечными батареями: на участок дороги длиной в один километр выложили 2800 квадратных метров солнечных панелей. Энергии, вырабатываемой «солнечной дорогой», хватит на все уличные фонари ближайшей деревни, а компания, выполнившая проект, считает, что Франция может стать энергетически независимой, если всего 250 тысяч километров дорог будут вымощены солнечными панелями.
Общественный транспорт
Общественный транспорт в будущем будет отказываться от ископаемых видов топлива и перейдет на возобновляемые ресурсы, которые могут оказаться непривычными. Власти Лондона уже городские автобусы на биотопливо, которое частично изготовлено из кофейной гущи. Кофейные отходы будут собирать у фабрик, баров, кофеен и ресторанов по всему городу, а затем отправлять на переработку. Новое топливо сокращает количество вредных выбросов на 10-15 %. Недостатка в нем не предвидится – население Лондона ежегодно «оставляет» после себя 200 тысяч тонн кофейных отходов.
В Осло не отстают от Лондона: с 2019 года там начнут ездить . А к 2025 году в Норвегии планируют полностью запретить авто с двигателями внутреннего сгорания. Беспилотный электроавтобус вместит 12 пассажиров и развивает скорость около 20 км/ч. Вызвать автобус можно будет при помощи специального мобильного приложения. Время ожидания – не более 10 минут.
Городские автобусы будущего станут зелеными не только в плане источников топлива, но и в прямом смысле – на крышах общественного транспорта будут сады с живыми растениями. Такой проект уже и направлен на улучшение экологической обстановки в городе и сокращение вредных выбросов в воздух. Каждый сад будет построен со специальной системой орошения и устроен таким образом, чтобы растения смогли выдержать постоянное движение.
Возможно, скоро не нужно будет покупать бесконечные талончики и проездные – достаточно будет надеть на себя определенный предмет одежды. В Берлине, например, которые являются одновременно проездным на все виды транспорта на год.
Для тех, кого в городах не устраивает ни удобный общественный транспорт, ни велосипеды, в будущем будет доступно летающее такси. Uber запустить летающие такси уже в 2020 году в Техасе и Дубае. Такое такси будет представлять собой небольшой легкомоторный самолет с электрическим двигателем. Компания планирует сделать самолеты тихими, чтобы использовать их в черте города. Еще один похожий вариант транспортировки (тоже в Дубае) – . Пассажирский дрон сможет перевозить людей весом менее 100 килограммов, максимальная его скорость составит 160 км/ч, а быть в воздухе он сможет не более 30 минут и унесет своих пассажиров на максимальное расстояние в 50 километров.
Поезд
Поезда будут все ускоряться, составляя неслабую конкуренцию самолетам. В Китае, между Пекином и Шанхаем, уже сейчас запустили . Он может разгоняться до 350 км/ч и преодолевает расстояние в 1200 км за 4 часа 28 минут. Это на полтора часа быстрее, чем другие поезда.
Но еще больше перспектив в деле поездов предложил Илон Маск еще в 2013 году с концепцией – системой поездов с электродвигателем, которые проносятся по трубопроводам с низким давлениям на воздушной или магнитной подушке. Вакуумный поезд будет в два раза быстрее самолета и в три раза быстрее скоростного поезда, достигая максимальной скорости в 1200 км/ч. Hyperloop уже показала , провела и до 310 километров в час на тестовой трассе в Неваде. Ближайший возможный маршрут соединит Абу-Даби и Дубай в 2020 году.
В Германии тоже представили свой – в нем будут спортивные тренажеры, плазменные телевизоры и переговорные отсеки со звукоизоляцией и планшетами (в качестве конкуренции – в Шотландии). Пока одни концентрируются на комфорте, другие – на технологиях: в той же Германии к 2021 году запустят . Это будет экологичный и совершенно бесшумный пассажирский поезд Coradia iLint – первый в истории поезд дальнего следования, который испускает в атмосферу лишь пар и водный конденсат. Бак с водородом располагается на крыше поезда и обеспечивает работу топливного элемента, а тот, в свою очередь, производит электроэнергию. Такой поезд может непрерывно следовать без заправки 1000 км и развивать скорость до 140 км/ч.
И, конечно, поезда будущего будут ездить на энергии из возобновляемых источников. В Нидерландах уже сейчас поезда на 100% от электроэнергии, произведенной ветром. Часа работы одной ветроустановки хватает для поездки на поезде расстоянием в 192 км. При этом до 2020 года в Нидерландах надеются уменьшить количество энергии, необходимой для перевозки одного пассажира, еще на 35%.
Самолет
Самолеты – кажется, самый привычный современным путешественникам вид транспорта, хоть и не самый экологичный из-за слишком больших выбросов СО2. Впрочем, уже есть самолет, летающий на биотопливе: в частности, самолет авиакомпании Qantas первый полет между США и Австралией с использованием биотоплива, произведенного из специального сорта горчицы. Самолет заправили 24 тоннами биотоплива из горчицы Brassica Carinata. По данным авиакомпании Qantas, это позволило уменьшить выбросы углекислого газа за один полет на 18 тонн по сравнению с использованием обычного керосина.
Другой вариант – . Такой самолет Solar Impulse 2 уже завершил первый в истории перелет на солнечных батареях через Атлантический океан. Он без посадок преодолел 6 765 километров, находясь в воздухе почти трое суток.
Ну а те самолеты, которые продолжат летать на привычном топливе, станут сверхзвуковыми пассажирскими авиалайнерами – и уже , которая собирается их строить. Она надеется создать самолет, который сможет долететь из Нью-Йорка в Лондон за 3 часа 15 минут. Предположительная стоимость билета на такой рейс составит $ 2,5 тысячи.
Изменится и способ производства самолетов. Уже существует первый в мире самолет Airbus, . Тестовый полет самолета состоялся в ноябре прошлого года и был крайне удачным. А Airbus и Boeing уже изготавливали с помощью 3D-принтера отдельные запчасти для пассажирских самолетов A350 и B787 Dreamliner.
Будущие транспортные средства, если запретят бензин и дизельное топливо
Фото: сайт
Как вы думаете, сколько лет в развитых странах будут продаваться автотранспортные средства? Думаете, что в ближайшие 100 лет, это не возможно? Вы считаете, что в следующие 30-50 лет нефть по-прежнему будет главным топливом в мире? Ошибаетесь. На самом деле мы стоим на пороге невероятного будущего. В действительности эпоха автомобилей работающих на бензине и дизельном топливе подходит к концу. Дело в том, что весь мир объединился за улучшение экологии планеты. Поэтому нас ждет неизбежное исчезновение транспорта, которые работают на традиционных источниках энергии.
Ожидается, что в ближайшие 10-15 лет многие страны Европы введут полный запрет на продажу автотранспорта, который оснащен бензиновыми и дизельными двигателями. Даже США планирует через 20-30 лет фактически полностью перейти на автомобили, работающие на альтернативных источниках энергии.
Так что есть большая вероятность того, что привычные нам транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания фактически начали свой путь к своему исчезновению. Думаете, что нашу страну это как всегда коснется в последнюю очередь. Вы ошибаетесь.
Уже сегодня наше Правительство готовит почву для развития в стране автомобилей работающих не .
К счастью для поклонников традиционных автомобилей эпоха бензиновых и дизельных моторов еще не прошла. Так что давайте проанализируем, на каких автомобилях мы будет ездить, скажем, через 20-30 лет?
На самом деле будущее прогнозировать не благодарное дело. Особенно, что касается высоких технологий. Но, тем не менее, сделать свой прогноз по развитию автопромышленности можно. Ведь для того чтобы узнать, какие транспортные средства станут основными источниками передвижения в ближайшие 20 лет, необходимо вспомнить историю автопромышленности, чтобы оценить шансы тех технологий, которые были изобретены за последние сто лет.
Смотрите также:
Ведь согласитесь, если в мире начнут запрещать использование двигателей внутреннего сгорания, то автопроизводители будут вынуждены в срочном порядке использовать новые и возможно вспомнить старые.
Что движет автомобилем?
Мы еще со школы знаем, что для движения любого объекта необходима энергия и сила. Так что согласно законам физики, для движения транспортного средства, необходима механическая энергия. Для ее получения более ста лет назад был изобретен двигатель внутреннего сгорания, который от сгорания топлива преобразует энергию в механическую. В итоге она и движет автомобилем.
Благодаря топливной системе двигатель внутреннего сгорания сжигает бензин или дизельное топливо, для того чтобы получить после воспламенения топлива энергию, которая и передается на колеса.
Также более 100 лет назад в автопромышленности изобрели электромотор, который работает от чистой энергии - электричества. В отличие от бензина, электричество не нужно каким-то образом получать. Он, как правило, накапливается в аккумуляторных батареях, установленных на автомобиль. В итоге электродвигатель получает постоянную электрическую энергию, которая преобразуется в механическую, и движет автомобилем.
Паровые транспортные средства и паровой двигатель
Первый в мире паровой двигатель был изобретен Дени Папеном в 1690 году (17 век). Этот силовой агрегат оснащался одним цилиндром с поршнем. Поршень поднимал пар. Опускался поршень под действием атмосферного давления после сгущения отработанного пара.
В итоге энергия пара преобразовалась в механическую.
Но основную революцию в паровых двигателях совершил Джеймс Уатт, который создал усовершенствованный паровой двигатель с изолированной камерой. К сожалению, создать полноценную машину Уатту не удалось, в связи с нехваткой денежных средств.
Затем Николя-Жозеф Конью создал первый в мире движущийся транспорт на механической энергии получаемой от образования пара. Его изобретение представляло собой армейскую повозку («fardier à vapeur» - паровую телегу), которая была создана для перевозки для артиллерийской армейской техники. В ее конструкции использовался усовершенствованный паровой и котел, установленный в носовой части повозки.
К сожалению, вес повозки был огромен, что делало ее практически не управляемой. Во время испытаний конструкторы поняли, что повозка очень опасна и часто приводит к авариям. В итоге проект прекратил свое существование.
Первая паровая машина в России была создана в 1763 году И. И. Ползуновым, которая использовалась для воздуходувных мехов на Барнаульских заводах. Затем разработки паровых машин продолжил знаменитый Иван Кулибин, которые построил немало паровых машин.
Использование паровых двигателей продолжалось до начала 20 века.
Главный минус паровых двигателей это коэффициент полезного действия, который чтобы сделать выше требовал усложнения конструкции парового двигателя, что приводило к увеличению его веса. В итоге транспортное средство становилось тяжелее, что влияло на мощность и динамичность транспорта.
В конечном итоге инженеры вынуждены были усложнять конструкции для прибавки паровым двигателем КПД, что в свою очередь снова приводило к увеличению массы конструкции. В общем, это был замкнутый круг, который подтверждал, что паровой двигатель не совершенен и в будущем это был тупик.
Смотрите также:
В конечном итоге в начале 20 века паровые машины стали постепенно исчезать, так как на их смену пришли транспортное средства с двигателями внутреннего сгорания, работающие на бензине.
Автомобили с двигателями внутреннего сгорания
В 1863 году Николаус Аугуст Отто создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел КПД в районе 15 процентов. Зажигание осуществлялось открытым пламенем.
В 1886 году Карл Бенц создал первый автомобиль в мире с двигателем внутреннего сгорания, который в своей конструкции основывался на моторе Аугуста Отто. Это первый в мире автомобиль, работающий на бензине.
В 1899 на заводе «Людвиг Нобель» построил в России первый в мире дизельный автомобиль, работающий на дизельном топливе.
Именно с тех пор двигатель внутреннего сгорания работающего на жидком топливе, стал основным во всей мировой автопромышленности и остается таковым по сей день.
Электроавтомобили
Самое удивительное, что электрические автомобили пришли в мир почти на 50 лет раньше появления автотранспорта оснащенного двигателями внутреннего сгорания.
Примечательно, что в начале 20 века электрические транспортные средства пользовались невероятной популярностью, и заметно выигрывали у автомобилей с бензиновыми или дизельными силовыми агрегатами.
Ведь в отличие от бензиновых или дизельных, электрические автомобили были фактически бесшумными, что позволяло водителю и пассажирам получать во время поездки.
К сожалению, все эти плюсы первых электрических машин, перечеркивались одним главным минусом - маленький запас хода.
Напомним, что первый электроавтомобиль появился в 1841 году, который имел маленький запас хода на одном аккумуляторе (примерно 20 км).
К сожалению, более чем за 50 лет инженеры так и не придумали, как увеличить запас хода электроавтомобилей. Например, к 1920 году запас хода электромобилей составлял в среднем только 50 километров.
Кроме того, существовали сложности с подзарядкой батарей в обычных условиях. В итоге постепенно к 1930 году автомобили с двигателями внутреннего сгорания фактически уничтожили электрические транспортные средства. Этому, конечно, способствовало развитие бензиновых и дизельных двигателей, дешевая стоимость топлива и развитие сетей АЗС по всему миру.
Но недавно автопромышленность снова вспомнила об этой технологии и начала бурное развитие электрического транспорта, который возможно совсем скоро, спустя более чем 100 лет претендует стать основным видом транспорта на планете.
Правда, как и более 100 лет назад автопромышленность сталкивается с теми же проблемами при создании электроавтомобилей. Главная проблема это запас хода. В настоящий момент большинство электроавтомобилей используют в своей конструкции литий-ионный-аккумулятор. Главный минус этого вида батареи в ее весе и большой продолжительности зарядки при достаточно не большом запасе электроэнергии для питания электромотора.
Но настоящий прорыв осуществила компания Тесла, которая создала первый в мире серийный легковой автомобиль (Tesla Model S) с большим запасом хода. Правда для этого был создан большой и тяжелый аккумулятор, который очень долго заряжается. Но благодаря этому инженерам удалось увеличить запас хода до 400 километров.
В настоящий момент во многих странах мира (преимущественно в США) компания Тесла развивает свою собственную сеть электрических заправочных станций, на которых установлено оборудование, позволяющее заряжать электроавтомобили в среднем за 20-30 минут (зарядка до половины емкости батареи). Так что возможно благодаря распространению электрических заправок по всему миру в ближайшие годы мы думаем спрос на электрические автомобили будет только увеличиваться.
К сожалению, быстрее зарядить огромную аккумуляторную батарею электроавтомобиля в настоящий момент не возможно. Ведь для этого необходимо мощное зарядное устройство, которое в мире пока не существует. Но технологии продолжают развиваться быстрыми темпами и возможно уже скоро нас ждет прорыв в области сохранения электрической энергии. В этом случае рост популярности электрокаров будет ошеломляющим.
Атомный автомобиль Ford Nucleon
Да, да в истории человечества был и такой амбициозный проект.
В 1958 году Американская компания Форд разработала концепт-кар с реальным ядерным реактором. Ожидалось, что на одном заряде радиоактивными веществами машина могла проехать до 8000 километров.
По сути, ядерный реактор, который планировалось устанавливать на Nucleon, представлял собой уменьшенную копию атомного реактора применяемый на военных подводных лодках.
В качестве топлива планировалось использовать деление урана для нагрева парогенератора, который бы преобразовывал нагретую воду в пар. Затем пар под давлением поступал бы в турбины, которые бы вращали бы привод автомобиля.
К сожалению, этот амбициозный проект так и остался футуристической концепцией и вряд ли когда-либо вернется в автомир.
После аварии в Чернобыле и на Фукусиме, ядерная энергетика считается самой опасной в мире. Так что в ближайшие 100-150 лет этот вид энергии вряд ли придет в автопромышленность.
Самобеглое транспортное средство передвижения
В 1752 году в Санкт-Петербурге Леонтий Шамшуренков представил перед публикой самоходную коляску, которая двигалась за счет вращения педалей. Его транспортное средство оснащалось ножными педалями, которые по цепному приводу вращали колеса самобеглого транспортного средства.
Благодаря конструкции, сила, затрачиваемая на вращение педалей, увеличивалась, и колеса техники получали достаточную энергию для развития не маленькой скорости.
Удивительно, но подобные транспортные средства до сих пор выпускаются в автопромышленности. В мире даже существуют различные соревнования, которые проводятся на подобных самобеглых автомобилях. Пример тому недавний мировой рекорд скорости на самобеглом транспортном средстве (скорость чуть более 130 км/час).
Водородные автомобили
Что такое водородные автомобили? Это транспортные средства, которые в качестве топлива используют водород.
Первый двигатель внутреннего сгорания работающего на водородном топливе создал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 году.
К сожалению, использование водородного топлива в качестве альтернативы бензину не очень эффективно. Дело в том, что водород быстро выводит внутренние части двигателя из строя, вступая с компонентами двигателя во взаимодействие и повреждая детали силового агрегата за короткий срок. Также из-за летучести водорода, топливо может проникнуть в выпускную систему, что приведет к его возгоранию.
Так что от использования водорода в качестве альтернативы бензину и дизельному топливу автопромышленности пришлось отказаться. Но недавно все изменилось…
В современном мире начало применяться в качестве источника энергии для питания электрических батарей. В итоге это позволило автопроизводителям начать разрабатывать электрические автомобили, работающие от тяги электромотора. Мы еже не раз писали о водородных автомобилях БМВ и Тойота, которые возможно в будущем приобретут популярность по всему миру.
Система современных водородных автомобилей проста - водород, вступая во взаимодействие с кислородом, заряжает энергией аккумулятор, который питает электромотор машины. В качестве продукта распада водорода машина выбрасывает чистую воду.
Газовые автомобили с газотурбинными двигателями
В середине 20 века некоторые автомобильные компании занимались разработками газотурбинных двигателей. Что это за силовые агрегаты?
Смысл работы газотурбинных двигателей заключается в использовании энергии нагретого газа, который сжимается под давлением. В итоге это давление вращает лопасти . Именно здесь энергия давления газа преобразуется в механическую, что в свою очередь может двигать любое транспортное средство.
Самое удивительное, что транспортные средства, оснащенные газотурбинными двигателями, могут в принципе работать фактически на любом видео сгораемого топлива. Главное чтобы при сгорании топлива образовывался газ.
Например, машина на газовом силовом агрегате может в качестве топлива применять дрова, уголь, спирт, природный газ, мазут, и многие другие источники энергии.
К сожалению, по каким-то причинам лишь немногие автопроизводители вели разработки в этой области. В итоге в настоящий момент этот вид двигателей не применяется на современных автомобилях. И это, несмотря на то, что газотурбинные двигатели имеют большую мощность по сравнению с традиционными силовыми агрегатами внутреннего сгорания.
Автомобили, работающие на сжатом воздухе
Думаете что автомобили, которые движутся на сжатом воздухе это из области фантастики? На самом деле нет. Подобные транспортные средства это реальность. Например, в конце 19 века во Франции был создан трамвай, который работал на сжатом воздухе. Примечательно, что этот трамвай работал на маршруте вплоть до 1914 года.
Как правило, в автомобилях со сжатым воздухом используются баллоны, в которые закачивается воздух под давлением. Затем воздух под давлением подается на пневмомотор, который и передает крутящий момент на колеса.
В настоящий момент пневмодвигателя фактически не применяются в автопромышленности. Но, тем не менее, они используются в других сферах промышленности. Например, пневмодвигателями оснащаются различные гидравлические системы, где требуется большая сила сжатия при относительно малом ходу перемещения гидравлики.
Интересно, есть ли у этой технологии шансы в автопромышленности? Конечно, есть. Возможно, в будущем автомобильные компании начнут массово применять пневматические баллоны и пневмодвигатели. Правда возможно не в чистом виде, а в качестве гибридных систем, работающих, например, в паре с обычными двигателями внутреннего сгорания или с электромоторами.
К примеру, недавно компания Peugeot объявила о том, что создали первую в мире гибридную систему, которая использует двигатель внутреннего сгорания в паре с пневмодвигателем, работающий на сжатом воздухе.
По словам инженеров, эта конструкция помогает обычному двигателю передавать крутящий момент на коробку передач, за счет использования энергии сжатого воздуха.
В принципе технология этого гибрида та же, что используется при гибридах двигатель-электромотор. Только вместо электричества, в автомобиле используется энергия сжатого воздуха.
Автомобили с роторными двигателями
В конце 1950-х годов Вальтер Фройде и Феликс Ванкель разработали надежную схему роторного двигателя. В отличие от двигателя внутреннего сгорания роторный двигатель использует вместо поршней, ротор, который совершает вращательные движения.
В итоге от вращения вала энергия, получаемая от сгорания топлива, превращается в механическую. Благодаря применению ротора, который просто вращается конструкция роторного мотора намного проще двигателя внутреннего сгорания, где для возвратно-поступательных движений поршней необходима сложная система кривошипно-шатунного механизма.
Стоит отметить, что роторные моторы при одинаковом объеме значительнее мощнее двигателей внутреннего сгорания, а также имеют большой диапазон оборотов силового агрегата. Главный минус роторного двигателя это его экологичность, которую очень тяжело улучшить без существенного повышения себестоимости производства силового агрегата.
Последняя модель Мазды с роторным двигателем: RX-8
Кроме того, роторный двигатель менее ремонтопригоден, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, а также требует больших затрат на ремонт (если он возможен).
Именно это стало причиной фактически полного исчезновения роторных моторов из автопромышленности.
Прогноз: Будущее автомобильного мира
Давайте подведем итог. Как видите, в автопромышленности за более чем 100 летнюю историю было придумано множество технологий для создания автомобилей. Но, к сожалению, все транспортные средства, созданные до наших дней, не идеальны по своей конструкции и в первую очередь экологически не чистые.
Прогнозируя будущее автомобильного мира, уже сегодня можно сделать однозначный вывод, что в течение 20-30 лет мы будем видеть бурный рост электрических (возможно и водородных) автомобилей, которые будут с каждым годом становиться все технологически сложнее.
Благодаря электронным инновациям, также можно с уверенностью сказать, что уже через 20-30 лет автомобили станут более умней и сложней. Так ожидается, что к 2030 году количество автомашин в мире, оснащенных полным автопилотом, составит около 20-35 процентов.
Так что нас ждет удивительное будущее, которое не могли представить себе даже самые смелые футурологи и фантасты.
