Эволюция транспортных средств и коммуникаций

ОДЕССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

на тему: « ЭВОЛЮЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И КОММУНИКАЦИЙ»

выполнила: ст. 1 курса 2 гр. ФТТС

Иванченко Светлана

ОДЕССА 2008 г.

Тра́нспортное сре́дство — техническое устройство, предназначенное для перемещения грузов или людей.

В зависимости от характера дорог и сред, для движения в которых предназначено транспортное средство, различают:

● безрельсовые транспортные средства

·                    Автомобиль

·                    Автобус

·                    Автокар

·                    Амфибия

·                    Троллейбус

·                    Троллейкар

·                    Электромобиль

·                    Электробус

·                    Электрокар

·                    Рутьер

·                    Мотоцикл

·                    Мотороллер

·                    Электроцикл, электророллер

·                    Мопед, мокик, мофа, скутеретта

·                    АТВ, квадроцикл

·                    Велосипед

·                    Веломобиль

·                    Багги

·                    Трактор

·                    Вездеход

·                    Снегоболотоход

·                    Вездеход-пневматик

·                    Аэросани

·                    Авиамобиль

·                    Снегоход

·                    Судно на воздушной подушке

·                    Шнекоход

● рельсовые транспортные средства

поезд, трамвай, метро, цистерна

● летательный аппарат

самолёт, вертолёт

● космический летательный аппарат

космический корабль

● судно

 морское, речное судно; подводная лодка

● трубопроводный транспорт

 нефтепровод, продуктопровод, газопровод.

 Но это - современные транспортные средства. Они прошли долгий путь развития, пока стали такими, какими мы их знаем.

 Если спросить, какое изобретение человека самое древнее, все, наверное, назовут колесо А ведь древнее колеса – сани! Привязал два передних конца жердей к собаке, лошади или быку, а задние пусть волочатся по земле вот и готовы сани-волокуши.

Каких только разновидностей саней не создано за историю человечества! Тобогган – сани без полозьев. Нарты – сани с полозьями. Были даже жилища на нартах – "нартяной чум". Легкий каркас устанавливался на полозьях, а сверху обтягивался шкурами и парусиной. В таком жилище делали окна, а внутри устанавливали печку. Издавна сани – любимейшее средство развлечения и детей, и взрослых. В XVIII веке пользовались популярностью сани с парусом – на них совершали прогулки по ледяным озерам. Сани "богдыхана Поднебесной империи", как именовал себя китайский император, были закрытыми, а тащили их восемь слуг, обутых в башмаки с длинными гвоздями на подошвах.

 В начале ХХ века начались попытки создания саней с механическим двигателем. Первую конструкцию таких саней придумал русский инженер А.С.Кузин в 1908 году. Его модель, снабженная авиационным двигателем, который вращал винт, установленный в трубе, развивал скорость до 70 км в час. С этого времени появилось множество всевозможных конструкций аэросаней, над которыми работали известные ученые и конструкторы. В 60-е годы создатель знаменитых пассажирских самолетов ТУ А.Н.Туполев придумал сани-амфибию на 6 человек. В таких санях можно ездить по льду рек: если он проломится, сани будут плавать.

 У любых саней две основные части: полозья и сиденье, жестко скрепленные между собой. Кажется, трудно изобрести что-то новое. Но вот появилась идея сделать это соединение не жестким, а упругим. Дуговая перемычка соединяет полозья с сидением – она выполнена из листовой стали. Сталь упругая, и соединение работает как рессора. Стоит привстать – санки подпрыгнут, кататься на них не только весело, но и удобно. Еще изобретены сани с рулевым управлением – их поворотом можно управлять, выдвигая вперед то левый, то правый полоз. Не так давно в Германии придумали санки "юмбо" – это надувная подушка из прочного, но очень легкого синтетического материала. Санки устойчивы и скользят по любому снегу. Эти "пневмосанки" смягчают удары во время быстрой езды и столкновений с каким-либо предметом, а еще не дают маленьким ездокам замерзнуть. В сложенном виде сани вместе с насосом легко помещаются в небольшой сумке. Есть санки на лыжах (снегокат "Чук и Гек") – с сиденьем, тормозом, рулем и тремя  полозьями. Есть санки на роликах – когда нет снега, переднюю часть санок приподнимают на веревке, и они катятся на колесиках.

 В окружающем мире человек в основном видит движение линейное. Поэтому идея колеса, соединяющего вращение обода с поступательным движением оси, была далеко не очевидной и требовала немалой изобретательности.

Испокон веков люди перетаскивали грузы. Гладкий предмет волочить легче - это выяснилось быстро. Так родились салазки. Кто-то догадался подложить под них бревна-катки: так быстрее. Если бревно обжечь, чтобы оно было в середине уже, чем по краям, тогда груз не соскользнет. Следующий шаг - профилирование: широкий край бревна становится все тоньше, пока не отделяется от середины. Вот оно - первое колесо! Наконец неведомый гений изобрел ступицу, в нее вставляется ставшая неподвижной ось. Осталось закрепить платформу - и повозка готова.

Изображения салазок с колесиками (3000 г. до н. э.) найдены в Междуречье в шумерском городе Урук. К 2700 году до н. э. там же появляются рисунки повозок. В это же время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Эти погребения найдены в Кише, Уре, в эламском городе Сузы.

Хотя лошадь приручили на тысячу лет позже, и повозку еще долго таскали онагры - азиатские ослы.

Уже в середине III тысячелетия до н. э. деревянное колесо оборачивали в кожу, а к 2000 г. до н. э. стали забивать в обод медные гвозди острием наружу - для лучшего сцепления с землей. Колеса еще сплошные, но уже не вырезанные из цельного ствола, а составные, сколоченные из трех частей. Такую древесину найти легче. Примерно тогда же люди приручают лошадь, и повозки разделяются на быстрые конные двуколки - боевые колесницы и экипажи правителя - и двухосные телеги с впряженным волом - для хозяйства.

Повозка едет на восток через степи Азии от одних племен к другим (слово «телега» - монгольского происхождения). Это фиксируют наскальные рисунки южной Сибири. Кочевники-скотоводы делают большие крытые повозки - дома на колесах. К середине II тысячелетия до н. э. колесо докатилось до Китая эпохи царства Инь.

Слова «коло» и «рото» - колесо - были в индоевропейском, общем предке германских, славянских, романских, иранских языков... Значит, они возникли на прародине индоариев - в восточной Турции и северном Ираке в III тысячелетии до н. э. Именно оттуда начинается расселение племен, включая великую миграцию индоариев в Европу. Их победоносное шествие было в немалой степени обеспечено военным успехом колесниц. По ходу миграции совершенствуется и само колесо. У того, что к 2000 году до н. э. доехало до нынешней Голландии, уже имелись спицы и обод.

Дальнейшее развитие колеса в Европе связано почти исключительно с кельтскими племенами. Около 1500 года до н. э. они научились «обувать» обод металлом, а через пару веков, ко времени Троянской войны, колесница становится почти целиком металлической. На таких сражаются гомеровские герои. Такими восхищается библейский пророк Наум: «По улицам несутся колесницы, гремят на площадях; блеск от них, как от огня; сверкают, как молния». Усовершенствование повозки продолжается. Две оглобли вместо одной видны на рельефе ассирийского царя Ашшурнасирпала II (850 г. до н. э.). А на другом краю земли, в датском Дьерберге наскальный рисунок (1 век до н. э.) изображает повозку с подвижной передней осью: до нее телеги были крайне неповоротливы. В Риме они такими и остались. Кстати, воевавшие с варварами-кельтами римляне строили лучшие в мире дороги, но почти не занимались транспортными средствами, за исключением того, что научились около 100 года до н. э. запрягать коней цугом. Однако в быту по-прежнему использовались тяжелые колеса без спиц, и Вергилий называет телеги «скрипучими» и «стонущими», хотя ступицы смазывали жиром или дегтем. Эти повозки разбивали дорогу, и в 50 году до н. э. был принят первый закон, ограничивший нагрузку на одно колесо до 250 кг. Зато у римлян колесо заработало в водяной мельнице и в лебедке.

За три тысячи лет своего вращения колесо перевернуло жизнь почти всего Старого Света. А вот до Африки южнее Сахары, до Юго-Восточной Азии и, по понятным причинам, до Австралии так и не докатилось. Приплыв в Америку, испанцы были поражены тем, что инки не знали колеса. В Новом Свете не было крупного скота, за исключением лам, и инки надрывались на волоке. А ацтеки использовали колеса лишь в игрушках.

 Несмотря на многочисленные нововведения, сущность колеса за прошедшие тысячелетия не изменилась — до сих пор это был просто вращающийся диск.

 Однако уже в ближайшее время колесо могут ждать весьма существенные перемены: компания Siemens VDO представила свою концептуальную разработку eCorner, которая объединяет в колесе двигатель, подвеску, тормоза и рулевое управление автомобиля. Разработчики уверенны, что в будущем автопроизводителям будет достаточно создать кузов и установить на него колеса - машина готова.

Разрез колеса eCorner: 1 - обод, 2 - встроенный электромотор, 3 - тормозной механизм EWB, 4 - активная подвеска, 5 - электропривод рулевого управления.

 Электродвигатель в eCorner располагается непосредственно на ободе колеса и может работать не только при разгоне, но и при торможении, регенерируя электроэнергию и заряжая батареи. При этом специалисты компании уверяют, что коэффициент полезного действия (КПД) у подобного электродвигателя может достигать 96 процентов. Для сравнения КПД самых совершенных бензиновых и дизельных двигателей не превышает 50 процентов, а перспективные гибридные силовые установки будущего смогут достигнуть только 85 процентов КПД.

 В случае, когда тормозного момента двигателя недостаточно, остановить машину помогут дисковые тормоза с электронным управлением EWB. Колодки здесь прижимаются к диску не гидравлическими цилиндрами, как на обычных машинах, а двумя электромоторами. Такая конструкция позволяет управлять торможением каждого колеса автономно и избавляет автомобиль от громоздкой и ненадежной единой тормозной системы.

История автомобилестроения

 Автомобиль не был изобретен в один день одним изобретателем. История автомобиля отражает развитие, происходившее во всем мире. Более чем 100 000 патентов создали современный автомобиль. Однако, мы можем указать на основные вехи в развитии.

 Самое первое самоходное дорожное транспортное средство было военным трактором, которое в 1769 г. изобрел французский инженер и механик Николас Джозеф Кагнот (1725 - 1804). Чтобы привести его в действие, Кагнот использовал паровой двигатель. Трактор был построен по его чертежам в Парижском Арсенале механиком Брезином. Это трехколесное транспортное средство использовалось французской Армией для буксировки артиллерии с огромной скоростью 2,5 мили в час. Он должен был останавливаться каждые десять - пятнадцать минут для создания паровой тяги.

 Автомобили приводились в движение паровыми двигателями: сгорая, топливо нагревало воду в котле, создавая пар, который расширялся и выдвигал поршни, которые поворачивали коленчатый вал, который поворачивал колеса. В начальном периоде развития самоходных транспортных средств - и автомобили, и транспортные средства железной дороги развивались на паровых двигателях. (Cugnot также спроектировал два паровых локомотива с паровыми двигателями.)

Паровые двигатели не были единственными двигателями, используемыми в ранних автомобилях. Были также изобретены транспортные средства с электрическими двигателями. Между 1832 и 1839 (точный год неизвестен), Роберт Андерсон из Шотландии изобрел первый электрический вагон. Электрические автомобили использовали перезаряжающиеся батареи, от которых работал маленький электрический двигатель. Транспортные средства были тяжелы, медленны, дороги, и должны были часто останавливаться для перезарядки. И паровые, и электрические автомобильные двигатели перестали развивать (особенно из-за большого утяжеления автомобиля), вместо них начали разрабатывать двигатели, работающие на газе.

Однако, паровые двигатели очень успешно использовались в локомотивах.

 Настоящий рывок в развитии транспортных средств произошел с появлением двигателей внутреннего сгорания.

 В 1899 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешения. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой - сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь свое изобретение.

Страницы: 1, 2, 3, 4