Эволюция транспортных средств и коммуникаций

Япония намерена вложить 45 миллиардов долларов в постройку самого быстрого в мире поезда. Поезд будет магнитолевитирующим, что означает его способность парить над рельсами под воздействием магнитного поля. Такая система, лишенная силы трения, позволяет развивать скорость до 970 км/ч. Конечно, для осуществления столь амбициозного проекта потребуется немало времени, окончание его планируется в 20

25 году.

Воздушный транспорт.

Слово авиация произошло от латинского avis-птица. Мечта людей летать, как птицы, и послужила отправным толчком к зарождению авиации. Первые чертежи «птицелетов» - летательных аппаратов тяжелее воздуха - были обнаружены среди бумаг Леонардо да Винчи. В одной из рукописей есть рисунок вертолета. Приписка гласит: «Если этот аппарат правильно построить, то при быстром вращении винта он поднимется в воздух». Смелая идея была осуществлена лишь в XX в.

В течение сотен лет лишь одна разновидность летательных аппаратов тяжелее воздуха исправно поднималась в воздух - воздушные змеи. Они послужили прототипом планеров, построенных в 1890-х годах немецким изобретателем О. Лильенталем.

Воздушный змей исправно помогал в многочисленных опытах русскому морскому офицеру А. Ф. Можайскому, летательный аппарат которого с паровым двигателем имел все основные узлы современного самолета: фюзеляж, крылья и хвостовое оперение. Самолет Можайского в присутствии военных экспертов продемонстрировал способность отрываться от земли с человеком на борту и двигаться на высоте нескольких метров.

История авиации насчитывает немногим более 200 лет. Успех к первым покорителям пятого океана пришел только тогда, когда они решительно отказались от главного атрибута любого самолета - крыла.

Известно, что горячий воздух легче холодного, и поэтому поднимается вверх. Если горячего воздуха будет достаточно много, то он наверняка сможет поднять и какой-нибудь полезный груз, рассуждали братья Монгольфье. Дело оставалось за малым-«поймать» необходимое количество горячего воздуха в резервуар и прицепить к нему гондолу с грузом. После ряда удачных экспериментов с животными (в числе первых воздухоплавателей были петух и баран) Этьен и Жозеф построили летательный аппарат в форме вертикального цилиндра. Когда воздушный корабль был готов, но смельчаков, готовых подняться в воздух на «адской машине», никак не находилось. И тогда для первого полета монгольфьера с человеком на борту барон Пилатр де Розье предложил свою кандидатуру. К нему присоединился маркиз Д'Арланд, и 21 октября 1783 года эти два отважных аристократа совершили первый в истории управляемый полет на воздушном шаре. Пролетев по воздуху около 9 километров, они не совсем мягко приземлились в окрестностях Парижа.

Так началась новая эра в истории человечества - эра воздухоплавания. Воздушные шары позволили человеку осуществить заветную мечту: парить наравне с птицами. В течении 100 лет со дня первого полета шара братьев Монгольфье изобретатели Старого и Нового Света пытались решить эту проблему. И вот 9 августа 1884 года первый в мире дирижабль «Ля Франс» совершил полет, который начался и закончился в одной точке. Воздушный корабль длинной 50 метров, снабженный электромотором, вылетел из городка Шале-Мюдон, сделал круг и плавно приземлился на месте вылета.

Когда немецкие изобретатели Карл Бенц и Готлиб Даймлер построили первый работоспособный бензиновый мотор, воздухоплаватели сразу же нашли ему применение: их соотечественник, воздухоплаватель доктор Вельфер, установил новый двигатель на дирижабль собственной конструкции. Ставить мотор, из выхлопной трубы которого летели искры, на оболочку, наполненную водородом было то же самое, что подносить спичку к бочке с порохом. В июне 1897 года дирижабль доктора Вельфера взорвался в воздухе, унеся жизни своего «родителя» и случайного пассажира. Начался печальный счет жертв катастроф дирижаблей, который прекратился только 1937 году вместе с гибелью «Гиндербурга». С опытов с воздушным змеем начинали и изобретатели самолета с двигателем внутреннего сгорания-американцы братья У. и О. Райт.

Когда 17 декабря 1903 года над песчаными дюнами Китти Хока застрекотал моторчик «Флайера», построенного Уилбуром и Орвилом Райтом, и первый в мире аэроплан преодолел за 12 секунд полета 36, 5 метров, никто, даже сами изобретатели самолета, не мог представить себе, что через каких-нибудь 40 лет потомки этого хрупкого и неустойчивого в полете чуда техники «положат на лопатки» все прочие виды транспорта.

Принципиальным усовершенствованием самолета является его превращение из винтомоторного в реактивный. Чтобы поднять скорость полета ставится более мощный двигатель. Однако на скоростях свыше 700 км в час прироста скорости от мощности двигателя не удается достигнуть. Выходом из положения является применение реактивной тяги. Применяется турбореактивный /ТРД/ или жидкостный реактивный /ЖРД/ двигатель. Во второй половине 30-х годов в СССР, Англии, Германии, Италии, позже - в США усиленно создавался реактивный самолет. В 1938 г. появились первые в мире, немецкие реактивные двигатели БМВ, «Юнкерс».

NASA объявило, что 15 ноября 2004 г. провело новое испытание гиперзвукового беспилотного самолета X-43A. Установлен новый мировой рекорд скорости для летательных аппаратов с реактивным двигателем - 9,8М (около 3 км/сек) на высоте 33 км.

Эта беспилотная модель длиной в 3,7 метра, оснащенная работающим на водородном топливе гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем (ГПВРД), в ходе испытательного полета развила скорость примерно в 11200 километров в час.

Запуск осуществлен в рамках программы NASA's Hyper-X Program, стоимость которой оценивается в 185 миллионов долларов. В рамках программы исследуется альтернативные ракетным двигатели для космических летательных аппаратов.

Уникальность Х-43А заключается в его двигателе. Двигатели типа ГПВРД работают на водородном топливе, используя при этом кислород, поступающий в двигатель «самотеком» за счет большой скорости движения. Это позволяет им разгонять машину до столь высокой скорости. Специалисты надеются, что эта технология когда-нибудь позволит радикально сократить длительность пассажирских перелетов и существенно удешевит запуск космических аппаратов.

Система действует на сжигании топлива в потоке воздуха, сжимающегося за счет высокой линейной скорости аппарата, в отличие от обычного реактивного двигателя, в котором воздух сжимают лопатки турбины.

Однако ГПВРД начинает работать только при шести скоростях звука, а это значит, что до этого его нужно как следует разогнать. В случае с X-43A эту роль выполняет модифицированная ракета Pegasus, которая была выпущена из-под крыла стратегического бомбардировщика B-52.

В распространенном NASA пресс-релизе упоминается, что этот проект является ключевым шагом к созданию перспективных пассажирских гиперзвуковых ракетопланов, а так же к созданию новых исследовательских и коммерческих космических аппаратов. На то чтобы пересечь США, самолету X43-A понадобилось бы не более 30 минут.

 Скачать реферат