Транспортные системы

Всё об автомобильном, ЖД и авиатранспорте в России

Новые виды транспорта

Проектные авиационные виды транспорта

 

Теперь рассмотрим проекты, в которых сопротивление воздуха в значительной мере устраняется высотой. Мы уже говорили о том, что такому стремлению ввысь препятствуют, с одной стороны, малое количество воздуха на больших высотах, в результате чего реактивные двигатели начинают "задыхаться", а использование ракетных двигателей обходится очень дорого, с другой – слой озона, защищающий жизнь на нашей планете от губительного излучения Солнца. Уменьшение сопротивления воздуха имеет своей конечной целью повышение экономичности авиационных транспортных средств в результате снижения энергетических затрат и расхода топлива.

В прессе (За рубежом. 1982. № 36 (1157)) было опубликовано сообщение об авиационной релейной системе X. Смита из Пенсильванского университета (США). Авиалайнер, выполненный в виде огромного летающего крыла (рисунок 9.15), вмещающий до четырех тысяч пассажиров, стационарно находится в воздухе. Крыло состоит из нескольких модулей.

clip_image030

Каждый модуль – это самолет, способный совершать независимые полеРисунок 9.15 – Авиалайнер в виде летающего крыла. Для доставки пассажиров, грузов, дозаправки топливом используются относительно небольшие вспомогательные самолеты, выполняющие челночные рейсы. По мнению автора проекта, конструкция позволяет добиться ламинарного обтекания крыла, снижения его лобового сопротивления и веса. Реализация проекта сократит потребление топлива на авиалиниях на 87 %, будет способствовать разгрузке аэропортов, поскольку челночные полеты вспомогательных самолетов должны осуществляться с небольших аэродромов, и в результате эксплуатационные расходы снизятся на 35 %.

Проекты, предусматривающие эксплуатацию огромных летающих платформ, постоянно обращающихся на больших высотах вокруг земного шара или включающих в зону своего действия крупные регионы, в принципе возможны, однако потребуют не только коренной перестройки наземных служб управления и эксплуатации, но, пожалуй, и существенных изменений социальной структуры на нашей планете. Поэтому в ближайшие годы такие проекты вряд ли найдут применение.

А вот еще более глобальный проект, разработанный ленинградским инженером Юрием Арцутановым, – лифт в космос. По этому проекту вершина башни высотой примерно 35,8 тыс. км перемещается в пространстве вследствие вращения Земли и большой высоты башни со скоростью около 3 км/с (скорость искусственного спутника Земли). На этой высоте проходит геостационарная орбита, на которой спутник совершает один оборот вокруг Земли за 24 часа, т. е. в этом случае он зависает над какой-либо точкой планеты. На вершине башни центробежная сила Земли уравновешивает вес доставленного туда тела. Если столкнуть тело с такой башни, то оно станет спутником Земли. На эту высоту надо доставить космический корабль, а для запуска его на орбиту использовать вращение Земли. Вместо башни можно использовать спутник с геостационарной орбитой, зависший над определенной точкой поверхности планеты.

В чем же преимущества космического лифта? При запусках на орбиту спутников с помощью ракет также используются центробежные силы нашей планеты – траектория движения ракетного космического корабля выбирается с учетом вращения Земли. Главное достоинство космического лифта в том, что для подъема объекта в космос и вывода его на геостационарную орбиту можно использовать электрическую энергию, подводимую по кабелю, проложенному вдоль лифта. Отпадает необходимость иметь на борту космического корабля ракетный двигатель с запасами топлива. А ведь топливо составляет основную массу современной ракеты.

Возникает вопрос: возможно ли построить такой лифт в космос практически? Выдержит ли он напряжения, создаваемые собственным весом? Пока таких сверхпрочных материалов нет. Тем не менее теоретически они могут быть получены. Идея космического лифта ставит перед специалистами интересные и сложные проблемы. Есть предложения осуществить аэростатическую разгрузку космического лифта с помощью воздушных шаров, поддерживающих конструкцию лифта по всей его высоте, или создавать подъемную силу внутри лифта. В последнем случае сечение лифта должно быть увеличено, и транспортные кабины можно будет перемещать не снаружи лифта, а внутри него. Что касается ветровых нагрузок, то и они могут быть использованы для получения энергии и стабилизации самого лифта.

Г. И. Покровский предложил запускать космические аппараты, используя центробежные силы астероида, раскрученного вокруг собственной оси до большой скорости. А известный английский ученый и писатель А. Кларк решил для этой цели применять вращающиеся вокруг своего центра галактики.

Из обсерватории Джодрелл-Бэнк поступило сообщение о том, что английский радиоастроном П. Берг представил экспериментальные доказательства вращения Вселенной. Это позволяет надеяться, что проекты, в которых используются центробежные силы для запуска космических объектов, не иссякнут.

В настоящее время проблему перевозок большого количества людей с высокой скоростью стараются решить с помощью аэробусов. Однако их широкое применение вызывает сложные проблемы, связанные с необходимостью в короткое время перевозить из аэропорта в город большие массы людей и размещать крупные аэропорты далеко от города.

Достоинства авиационного транспорта состоят в его способности достичь любой точки земного шара – воздушный океан окружает нас повсюду. Аэробусы, безусловно, способствуют решению проблемы массовых пассажирских перевозок на большие расстояния, однако, оставаясь традиционным авиационным транспортом, они очень дороги в эксплуатации. Возникает идея использовать для этой цели другую среду – водную. Океаны и моря покрывают примерно 4/5 поверхности земного шара. Издавна моря соединяли континенты, водные просторы использовались мореплавателями для дальних путешествий. И теперь они должны помочь людям в пассажирских и транспортных перевозках, но на новой технической основе и с гораздо большими, чем в прошлом, скоростями. Новый виток спирали эволюции требует качественно новых решений, однако перспективным окажется лишь то решение, в котором будут воплощены в комплексе последние достижения ведущих направлений науки и техники. Это требование отвечает диалектике развития транспорта.