Введение
Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого государства немыслимо без мощного транспорта.
В ХХ в. и в особенности во второй его половине произошли гигантские преобразования во всех частях света и областях человеческой деятельности. Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация, научно-техническая революция, а также естественно-географические, экономические, политические, социальные и другие фундаментальные факторы привели к тому, что транспорт мира получил невиданное развитие как в масштабном (количественном), так и в качественном отношениях. Наряду с ростом протяженности сети путей сообщения традиционные виды транспорта подверглись коренной реконструкции: значительно увеличился парк подвижного состава, во много раз поднялась его провозная способность, повысилась скорость движения. В то же время на первый план вышли транспортные проблемы. Эти проблемы по преимуществу относятся к городам и обусловлены чрезмерным развитие автомобилестроения. Гипертрофированный автомобильный парк крупных городов Европы, Азии и Америки вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя преимуществ быстрого и маневренного транспорта. Он же серьезно ухудшает экологическую обстановку.
Транспорт как особо динамичная система всегда был одним из первых потребителей достижений и открытий самых различных наук, включая фундаментальные. Более того, во многих случаях он выступал прямым заказчиком перед большой наукой и стимулировал ее собственное развитие. Трудно назвать область исследований, не имевшую отношения к транспорту. Особенное значение для его прогресса имели фундаментальные исследования в области таких наук, как математика, физика, механика, термодинамика, гидродинамика, оптика, химия, геология, астрономия, гидрология, биология и другие. В неменьшей степени транспорт нуждался и нуждается в результатах прикладных исследований, проводимых в области металлургии, машиностроения, электромеханики, строительной механики, телемеханики, автоматики, а в последнее время электроники и космонавтики. В свою очередь некоторые открытия и достижения, полученные в рамках собственно транспортных наук, обогащают другие науки и широко используются во многих нетранспортных сферах народного хозяйства.
Дальнейший прогресс транспорта требует использования последних, постоянно обновляемых результатов науки и передовой техники и технологии. Необходимость освоения возрастающих грузовых и пассажирских потоков, усложнение условий для сооружения транспортных линий в необжитых, трудных по топографии районах и крупных городах. Стремления 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. К настоящему моменту разработано и реализовано в виде постоянных или опытно-эксплуатационных установок несколько новых видов транспортных средств и значительно больше существует в виде проектов, патентов или просто идей.
Все сказанное в полной мере относится к воздушному транспорту, который является одним из наиболее динамично развивающихся видов транспорта. В соответствии с основными направлениями развития народного хозяйства гражданской авиации предстоит дальнейшее увеличение объемов перевозок и пассажиров и грузов преимущественно на большие расстояния и в трудно доступные районы. Одновременно к воздушному транспорту повышаются требования в части экономичности, регулярности, комфорта и полного обеспечения безопасности полетов. В этих условиях необходимо расширение и углубление научных исследований и опытно-конструкторских разработок для решения сложных научно-технических проблем.
1. История развития мирового воздушного транспорта
Воздушный транспорт — самый быстрый и в то же время самый дорогой вид транспорта. Основная сфера применения воздушного транспорта — пассажирские перевозки на расстояниях свыше тысячи километров. Также осуществляются и грузовые перевозки, но их доля очень низка. В основном авиатранспортом перевозят скоропортящиеся продукты и особо ценные грузы, а также почту. Во многих труднодоступных районах (в горах, районах Крайнего Севера) воздушному транспорту нет альтернатив. В таких случаях, когда в месте посадки отсутствует аэродром (например, доставка научных групп в труднодоступные районы) используют не самолёты, а вертолёты, которые не нуждаются в посадочной полосе. Большая проблема современных самолётов — шум, производимый ими при взлёте, который значительно портит качество жизни обитателей расположенных рядом с аэропортами районов.
В настоящее время понятия авиация и воздушный транспорт фактически стали синонимами, так как воздушные перевозки осуществляются исключительно воздушными судами тяжелее воздуха. Однако первые воздушные суда были легче воздуха. В 1709 году был запущен первый воздушный шар. Впрочем, воздушные шары были неуправляемы. К концу XIX века доминировать в воздухе стали огромные воздушные корабли — дирижабли. Их золотой век пришёлся на первую половину XX века, когда пассажирские дирижабли совершали регулярные перелёты между Европой и Америкой. Эпоха дирижаблей кончилась в 1937 году, когда прямо в аэропорту Нью-Йорка сгорел немецкий пассажирский дирижабль-лайнер «Гинденбург». В конце XX века возобновился интерес к дирижаблям: теперь вместо взрывоопасного водорода применяется инертный гелий, дирижабли хоть и много медленнее самолётов, но зато намного экономичнее. Тем не менее до сих пор сфера их применения остаётся маргинальной: рекламные и увеселительные полёты, наблюдение за дорожным движением. Дирижабли также предлагаются в качестве климатически приемлемой альтернативы самолётам.
Авиатранспорт – на данный момент самый быстрый и оперативный способ доставки груза в нужную точку. Но в тоже время, эта скорость обходиться достаточно дорого, а в отдельных случаях даже - очень дорого. Одно дело - авиаперевозка экспресс почты, небольшой партии груза (лекарств, инструмента, снаряжения и тд.), и совсем другое - доставка крупных партий груза, как по габаритам, так и по количеству. Здесь цена вопроса возрастает многократно.
Один из возможных участников перевозки по мультимодальной схеме.
Окончательное слово в решение вопроса, о выборе схемы перевозки всегда остается за заказчиком грузоперевозки. Если «время не ждет» и позволяют финансовые возможности – то авиаперевозка оптимальна. В свою очередь, при наличии и времени и финансов, а также желания - более качественного распределения данных ресурсов, то имеет смысл задуматься об альтернативном способе доставки. (Железной дорогой или морским путем.).
Плюсы авиаперевозок:
- Доставка грузов в кратчайшие сроки.
- Быстро, но во многих городах аэропортов нет.
- Доступная цена доставки небольших грузов.
- Высокая надежность.
- Большой радиус действия, отсутствие границ и погранпереходов как таковых.
- Высокая сохранность груза
- Доставка груза в слабо освоенные районы.
- Оперативность таможенного оформления.
- Возможность бронирования авиабилетов заранее - Авиабилеты Киев.
Минусы авиаперевозок:
- Самый затратный вид транспорта при перевозке крупных партий груза на дальние расстояния.
- Серьезные ограничения на перевозку опасных и легковоспламеняющихся грузов.
- Серьезные ограничения на перевозку авиатранспортом негабаритных и тяжеловесных грузов.
- Самый дорогой вид транспорта
- Требуется аэропорт
2. Бедующие проекты авиатранспорта
Научный прогресс не стоит на месте. Ещё лет 40 назад мы и представить себе не могли сенсорные смартфоны, планшеты и прочие атрибуты современной повседневной жизни. Вот и эти концепты показывают, как будут выглядеть гражданские и транспортные самолёты через несколько десятков лет. Сегодня они кажутся нам фантастикой, но кто знает, быть может именно на таких внуки будут летать к нам в гости.
1. Progress Eagle
Работа испанского художника Оскара Виналса. Этот гигантский трёхпалубный авиалайнер сможет одновременно перевозить до 800 пассажиров.
Но главное особенность футуристического самолёта — ставка на экологичность. По задумке создателя, энергия, необходимая для работы двигателей, будет генерироваться за счёт солнечных панелей на крыше и крыльях.
Даже не смотря на то, что концепт выглядит уж очень фантастично, сам автор полагает, что подобные модели мир сможет увидеть уже к 2030 году.
2. LAPCAT A2
Сегодня полёт из Брюсселя в Сидней занимает около 20 часов. Создатель британской фирмы «Reaction Engines» Алан Бонд считает, что это слишком долго. Его лайнер LAPCAT A2 сможет доставить 300 пассажиров из Европы до Зелёного континента всего за 4,5 часа. По крайней мере так утверждает сам создатель.
Огромную скорость в 6000 км/ч самолёт будет развивать за счёт гибридной силовой установки под названием SABRE. Это некая комбинация реактивного и ракетного двигателей. При этой первый будет работать на жидком водороде и охлаждённом до минус 150 градусов окислителе, а второй на жидком кислороде.
Ещё одной особенностью нового лайнера станет то, что для уменьшения сопротивления воздуха, летать он будет на высоте в 2,5 раза большей, чем современные «боинги».
3. Supersonic Green Machine
Концепт, разработанный компанией Lockheed Martin по заказу NASA, является сверхзвуковым пассажирским лайнером, способным развивать скорость в 1,6 Маха. Главным преимуществом нового авиалайнера станут его двигатели переменного цикла, которые при необходимости будут менять режим своей работы. Например, во время взлёта и посадки они будут работать как обычные реактивные двигатели, чтобы уменьшить шум и сэкономить топливо.
Кроме всего прочего, планируется, что в отличие от «Конкорда», новый сверхзвуковой лайнер, будет более дружественный по отношению к экологии. Создатели говорят о снижении выбросов оксида азота на три четверти. Ну и, конечно, нельзя обойти внимание причудливой формы хвост самолёта. Это не дизайнерский изыск, а ново инженерное решение, призванное бороться с так называемыми «звуковыми ударами».
4. Box WIng Jet
Ещё одна разработка Lockheed Martin. Это пассажирский авиалайнер с новой замкнутой конструкцией крыла, в которой использованы лёгкие материалы, разработанные специально для истребителей. Предполагается, что такой тип крыла должен заметно увеличить соотношение подъёмной силы к силе сопротивления среды, что является важнейшим параметром практически для всех летающих машин.
Кроме изменённой конструкции крыльев, на самолёт планируется устанавливать более эффективные двухконтурные турбореактивные двигатели, которые будут производить тягу не только при сжигании топлива, но и за счёт на половину увеличенных вентиляторов, расположенных в передней части.
5. ПАК ТА
Концепт российского военно-транспортного самолёта, который был представлен на заседании Военно-промышленной комиссии в марте 2015 года. Планируется, что новый самолёт сможет летать со скоростью до 2000 км/ч на расстояния свыше 7000 км и перевозить при этом до 200 тонн полезной нагрузки. Грузовые отсеки этого футуристического тяжеловеса будут иметь несколько уровней и рассчитаны на автоматическую загрузку.
6. Business Jet Skyline
Концепт сверхзвукового самолёта бизнес-класса, предназначенного для межконтинентальных маршрутов. Изменяемая геометрия крыла позволит самолёту выбирать из нескольких вариантов аэродинамики, для использования на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях.
Отличную обзорность экипажу призваны обеспечить панорамное остекление, а так же прозрачная нижняя часть кабины пилотов. Остекление выполнено из прозрачных полимерных материалов, которые под воздействием электричества меняют свою светопропускающую способность.
7. NASA N3-X
Концепт, сделанный в самой NASA. Самолёт выполнен по схеме «летающее крыло». Это особая гибридная конструкция, в которой крылья и сам фюзеляж самолёта представляют собой единое целое. Главная особенность это аппарата — технология TeDP (turboelectric distributed propulsion) — «турбоэлектрическая распределенная тяга».
В N3-X на концах обоих крыльев расположено по одной турбине, которые производят энергию для 15 сверхпроводящих электромоторов, приводящих в движение «пропеллеры», создающие тягу. Сам по себе N3-X — это крупный авиалайнер с размахом крыльев более 40 метров, который может перевозить одновременно до 300 пассажиров.
8. Shabtai Hirshberg Eco friendly aircraft design for 2030
Выпускник факультета автомобильного дизайна детройтского College for Creative Шабтай Хиршберг в качестве своего дипломного проекта разработал проект нового дизайна коммерческого самолёта будущего. Дизайн выполнен по схеме несущего корпуса.
Фюзеляж способствует подъему, таким образом, сокращая расход топлива на 30%, что, в свою очередь, позволит совершать более длительные перелеты и приземляться на разнообразные поверхности, а также сокращать время оборачиваемости и предоставлять пассажирам более комфортные условия.
Заключение
Ускорение научно-технического прогресса на транспорте в современных условиях – задача много плановая, сложная и капиталоемкая, но она должна быть решена, так как не существует другого пути для выхода транспорта на уровень, отвечающий всем перспективным требованиям общества.
Современная жизнь характеризуется бурным развитием науки и техники во всех сферах человеческой деятельности. Этот процесс предопределяет более быструю смену характера техники и технологии во всех отраслях народного хозяйства, включая и сам транспорт.
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.
Воздушный транспорт является наиболее капиталоемким из всех видов транспорта, кроме того, новые проекты его требуют очень серьезных испытаний. В связи с этим для развития воздушного транспорта необходима всесторонняя поддержка государства. В то же время воздушный транспорт таит в себе множество возможностей: экономических, военных и других. Все это осознано и реализуется в большинстве стран мира. Поэтому воздушный транспорт развивается очень быстрыми темпами и появление все новых и новых моделей самолетов, принципиально новых конструкций и усовершенствований различных систем не заставляет себя ждать. Такая ситуация, на мой взгляд сохранится и в ближайшем будущем.