Теоретические аспекты специализированного вида транспорта

К специализированным (от лат. specialis - особый, особенный и species - род, вид, разновидность) видам транспорта следует отнести виды транспорта или разновидности традиционного вида транспорта, ориентированные на определенную номенклатуру грузов или особые условия перевозки. Часто употребляемое понятие "новые виды транспорта" является относительным, так как сроки реализации новых идей могут быть большими, поэтому правильнее термин "нетрадиционные виды транспорта", который принят и за рубежом.

Основными признаками нетрадиционного вида транспорта следует считать двигатель, движитель и способ взаимодействия с опорной поверхностью. [1, с.118]

Из имеющегося разнообразия нетрадиционных видов транспорта нужно отметить транспорт энергии, гидро- и пневмотранспорт, дирижабли, суда на подводных крыльях, на воздушной подушке и магнитном подвесе, электромобили, солнцемобили, монорельс, конвейерный и космический транспорт.

Специализированный пневмо- и гидротранспорт. Пневмо- и гидротранспорт осуществляют перевозку твердых и жидких не нефтяных грузов по трубам. Передача с железной дороги 110- 120 млн. т угля и рудных концентратов на эти виды транспорта позволит высвободить до 100 тыс. вагонов и соответственно 65- 70 тыс. чел. обслуживающего персонала в год.

Трубопроводы в городах используются для транспортировки бытовых отходов до мест переработки, книг в крупных библиотеках и т.п. [2]

Устроен каждый такой трубопровод относительно просто. В землю закладывают чаще всего металлические трубы нужного диаметра, сваривая их в единую нить, через определенные расстояния строят насосные станции, которые поддерживают в трубопроводе необходимое давление.

Трубопроводы - очень дешевый вид транспорта. Расходы на транспортирование тонны нефти по трубе в несколько раз меньше, чем на перевозку автомобильным или железнодорожным транспортом. Самые дорогие «детали» этого сооружения - трубы. На них приходится половина стоимости строительства. Поскольку площадь сечения трубы растет пропорционально квадрату диаметра, а расход металла на изготовление трубы - лишь в прямой пропорции, трубопроводы выгоднее строить из труб большого диаметра. Поэтому в последние годы, после того как на заводах была освоена гибка и сварка труб из стального листа, их диаметр стал достигать 1 м и более.

Трубопроводный транспорт имеет следующие преимущества:

) трубу можно проложить между любыми пунктами по более короткому направлению с преодолением водных преград

) первоначальные удельные затраты на строительство одного километра трубопровода в 2 раза ниже, чем на строительство железной или автомобильной дороги с соответствующей провозной способностью

) эксплуатация трубопроводного транспорта непрерывно надежна, т.е. не зависит от климата и времени года

) герметичность исключает потери в 2-3 раза по сравнению с железной и автомобильной дорогой

) полная автоматизация процесса, поэтому маленький штат обслуживания, а отсюда большая производительность труда

) низкая себестоимость.

Недостаток: большая металлоёмкость (трубы очень дорогие). Как нефть, так и газ должны быть специально подготовлены к транспортировке на промыслах.[3]

Также к недостаткам трубопроводного транспорта относится его узкая специализация и необходимость наличия устойчивого и достаточного по величине потока грузов.

Дирижабли. Управляемые дирижабли, созданные в 1900 г. Цеппелином, применялись в войне 1914-1918 годов Германией. Первый русский дирижабль создан в 1925 г. В нашей стране было построено 15 дирижаблей и разработано 10 новых проектов, однако в 1930-е годы эра дирижаблей закончилась из-за нерешенности целого ряда технических вопросов. Энергетический кризис 1970-х годов дал новый толчок к развитию дирижаблестроения. Сфера применения дирижаблей достаточно широка: пассажирские перевозки на небольшие расстояния, монтаж строительных конструкций, доставка грузов в труднодоступные для других видов транспорта районы, патрулирование определенных территорий, перевозка крупногабаритных тяжеловесных грузов, туризм, осмотр и снабжение морских нефтепромыслов, фотогеодезия и магнитная съемка, спорт и др.

Преимущества дирижаблей состоят в бесшумности и незначительной вибрации, экологической чистоте, экономичности, возможности вертикального взлета-посадки, независимости от погодных условий. Чем грузоподъемнее аэростатический летательный аппарат, тем ниже себестоимость перевозки на нем. В настоящее время эксплуатируются дирижабли грузоподъемностью 16-30 т (Россия, США, Япония и др.). Эксплуатируемый 24-тонный дирижабль при скорости 100-125 км/ч имеет дальность полета 2600 км.

Парусные суда. Необходимость уменьшения расхода природных ресурсов, в частности топлива, вновь вызвала к жизни использование на транспорте энергии ветра. В нашей стране построены учебные суда-парусники. Паруса применяют совместно с двигателем, который работает при безветрии, более мощный двигатель подключают для прохода узких мест, швартовки и в безветренных зонах для повышения маневренности и скорости.

Транспорт, основанный на новых принципах движения. На внутреннем водном транспорте наряду с водоизмещающими используются суда на воздушной подушке и на подводных крыльях. Идея таких судов связана с тем, что сопротивление движению у водоизмещающих судов растет пропорционально кубу скорости, так как суда находятся в среде "воздух-вода" (плотность воды в 800 раз выше плотности воздуха).

Отрыв корпуса судна от поверхности воды позволяет снизить сопротивление движению и добиться увеличения скорости без больших затрат энергии. Основным преимуществом таких транспортных систем является отсутствие трения между подвижным составом и путевым полотном, что позволяет резко повысить скорость, уменьшить необходимую тягу, а главное - эти системы экологически более чистые. Поэтому их разработки включены в государственную программу "Высокоскоростной экологически чистый транспорт для города, пригорода и междугородного сообщения".

У магнитной подвески дополнительные преимущества: меньший удельный расход энергии (до 15 кВт/т против 30-50 кВт/т у воздушной подушки); низкий уровень шума (практически бесшумность); отсутствие пылеобразования и вибрации. В настоящее время высока стоимость изготовления постоянных магнитов (используются в основном хрупкие ферриты с защитным слоем; сила магнитного поля регулируется АСУ), что делает такую систему на 40% дороже системы "колесо-рельс".

Недостатками воздушной подушки считают значительный шум (до 130 дБа); необходимость ровного полотна (особенно для автомобильного транспорта); дополнительные затраты мощности на создание воздушной подушки.

В наземных видах транспорта используется также вакуумное подвешивание к балке при перевозке пассажиров в городах. В городах применяют пассажирский транспорт с магнитной разгрузкой.

На водном транспорте широко используются суда на воздушной подушке на реках небольшой глубины (в частности, скеговые суда - с неполным отрывом от поверхности), а также суда амфибийного типа, которые могут перемещаться по земле и болотистой местности. В Архангельске эксплуатируются подвижные причалы на воздушной подушке грузоподъемностью 40 т. Суда на воздушной подушке Сормовского судостроительного завода охотно закупаются зарубежными фирмами. Сконструированное в России надводное транспортное средство на воздушной подушке - экраноплан ("летающее крыло") развивает скорость до 170 км/ч.

Электромобили. Этот вид транспортных средств приводится в движение одним или несколькими электрическими двигателями, питаемыми от аккумуляторных батарей или топливных элементов. Достоинства электромобиля - бесшумность, отсутствие токсичных выпускных газов, высокие динамические качества. Недостатки - малый запас хода и большая масса.

Транспортные системы непрерывного действия. К таким системам относится, в частности, движущийся тротуар. Движущийся тротуар, или "пассажирский конвейер" с шириной ленты 600-1000 мм перемещает пассажиров на небольшие расстояния на горизонтальных участках или с небольшим, до 15% наклоном.

Сфера применения таких конвейеров - подземные пешеходные переходы через улицы; пассажирские туннели на пересадочных станциях метро, подземного скоростного трамвая, крупных железнодорожных станциях; аэропорты, подходы к выставкам; крупные торговые и промышленные предприятия и т. д.

Применяют два принципа действия этих конвейеров: ленточные и бесконечным резиновым полотном на стальной основе и пластинчатые (звеньевые) по типу горизонтальных эскалаторов. Провозная способность таких линий составляет 6-12 тыс. чел/ч, скорость - 2,7 км/ч - 15 км/ч. Преимущества применения движущихся тротуаров - абсолютная безопасность движения, минимум шума и другого среднего воздействия на окружающую среду, отсутствие времени на ожидание, полная автоматизация работы.

Пневмопоезда. Основные преимущества пневмопоезда в трубе - высокая скорость, обособленный путь, независимость от климатических условий, экологическая чистота и возможность полной автоматизации управления. Высокая первоначальная стоимость может быть отнесена к единственному недостатку.

Сферой применения этого вида транспорта является перемещение "сухих" грузов (песка, гравия, щебня и др.), а также внутригородские пассажирские перевозки (проезд к аэропорту, зонам отдыха, городам-спутникам) на относительно небольшие расстояния. В проектах по пневмотранспорту используются три принципа: пневмотранспорт; пневмотранспорт с применением электротяги и гравитационно-вакуумный. По первому принципу движение осуществляется силой сжатого воздуха (перед вагоном воздух откачивают, а затем сзади подается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается скорость 80 км/ч). Расстояния между станциями 0,5-2 км. При осуществлении второго принципа обеспечиваются скорости 150-200 км/ч. Он удобен в пригородных сообщениях. При гравитационно-вакуумном принципе поезд движется в трубе диаметром до 3 м в безвоздушном пространстве, а труба устанавливается под уклоном для обеспечения ускорения под действием силы тяжести.

Монорельсовый транспорт. Монорельсовые системы с полуавтоматизированным и автоматизированным управлением делятся на системы с фиксированными маршрутами и маршрутами индивидуального пользования. На действующих в некоторых странах монорельсовых дорогах скорости движения достигают 50 км/ч, на проектируемых - 500 км/ч. Стоимость поездки на этих дорогах в два раза дешевле метро. Этот вид транспорта экологически чист, однако пока не преодолены шум и вибрация.

В 1970 г. в Японии спроектирована безрельсовая дорога, где через каждые 100 м на бетонных столбах установлены колеса, на которые опирается вагон длиной 220 м, поэтому в каждый момент времени поезд опирается на две пары колес боковыми крыльями. В черте города скорость может быть до 200 км/ч, а в междугородном сообщении - до 1000 км/ч.