книги / Общий курс путей сообщения
..pdfво и масла, моющие средства и грязная вода после мойки, сажа.
Особого внимания заслуживает фотохимический смог – явление, в возникновение которого вносят весомый вклад отдельные компоненты выхлопных газов автотранспорта. Фотохимический смог вызывает раздражение дыхательных путей, слезоточивость, способствует снижению видимости на дорогах и созданию аварийных ситуаций.
В связи с этим возникла необходимость в осуществлении таких мероприятий, которые позволили бы снизить выбросы автотранспорта.
3.11.1. Планируемые градостроительные мероприятия
Они включают специальные приемы застройки и озеленения автомагистралей, размещение жилой застройки по принципу зонирования.
Тротуары, жилые, торговые застройки, общественные здания изолируются от проезжей части улиц с напряженным движением древесно-кустарниковыми посадками. Важное значение имеет сооружение транспортных развязок, кольцевых дорог, использование подземного транспорта.
3.11.2. Технологические мероприятия
Совершенствование двигателей внутреннего сгорания, совершенствование дизельных двигателей, улучшение качества топлива.
3.11.3.Санитарно-технические мероприятия
Ктаковым относится установка каталитических нейтрализаторов. Они используются для обезвреживания выхлопных газов автомобиля путем химического превращения отдельных вредных веществ, содержащихся в них, при помощи катализаторов.
201
По характеру осуществляемой в нейтрализаторах реакции они делятся на окислительные, восстановительные и бифункциональные.
3.11.4. Ужесточение стандартов на токсичность выхлопных газов
В мире действуют три основных экологических стандарта, по которым измеряются предельно допустимые выбросы автомобиля страны-производителя:
–европейский международный стандарт – действует на территории всех европейских государств и является действительным по всему миру. Последовательно вводились стандарты ЕВРО-1, ЕВРО-2, ЕВРО-3, ЕВРО-4, неуклонно ужесточающие нормативы токсичных выбросов;
–еще более жесткий американский стандарт, который
впоследнее время планируется объединить с европейским для упрощения процедуры контроля;
–самый строгий – японский стандарт – также действует во всем мире.
Указанные экологические стандарты являются важным элементом создаваемой в настоящее время нормативной базы и международной системы сертификации автотранспорта.
202
Глава 4 ВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ
В наше время водный транспорт также распространен во всем мире. Большое количество грузоперевозок осуществляется по водным просторам. Значительную роль играет и пассажирское сообщение. Россия же занимает большую территорию, требующую наличия достаточного количества транспортных коммуникаций.
4.1. Общие сведения о водном транспорте
Планета Земля – это планета, большую часть которой занимает мировой океан. Еще с древнейших времен водный транспорт занимал первое место в мире. До начала XIX в. использовались в основном естественные водные пути, так как технические возможности были невелики. Многие великие географические открытия произошли благодаря мировому океану.
Рис. 48. Пароход 1861 г.
203
Су́дно – по определению военно-морского словаря, плавсредство, используемое в качестве транспортного средства. Таким образом, плавучие причалы, понтоны и т.п. к судам не относятся.
В общем случае под термином «судно» подразумевается любое транспортное средство для перевозки пассажиров/грузов через одно из традиционно не приспособленных для человека пространств – водное, воздушное, космическое или, потенциально, любое другое.
Согласно МППСС (Международные правила предупреждения столкновений судов в море), правилу 3а: слово «судно» означает все виды плавучих средств, включая неводоизмещающие суда (например, на воздушной подушке, экранолеты и т.п.) и гидросамолеты, используемые или могущие быть использованными в качестве средств передвижения по воде.
С точки зрения Кодекса внутреннего водного транспорта РФ, судно – это самоходное или несамоходное плавучее сооружение, используемое в целях судоходства, в том числе судно смешанного (река – море) плавания, паром, дноуглубительный и дноочистительный снаряды, плавучий кран и другие технические сооружения подобного рода.
Термин «корабль» близок по значению к понятию судна, но не равнозначен ему. Судно – более широкое понятие. Так, гребную лодку или водный велосипед нельзя назвать кораблем, однако они являются судами. Кораблями обычно называются только достаточно большие суда военного назначения или парусные суда с определенным видом оснастки.
Из-за некоего сходства пустыни с морем верблюда метафорически называют «кораблем пустыни».
Кроме уникального собственного названия, суда, как правило, имеют государство флага и порт приписки. Также регулярно составляются и обновляются регистры транспортных кораблей. Наиболее известен – регистр Ллойда.
204
4.1.1. Классификация по используемому источнику энергии
Гребное судно – судно, приводимое в движение веслами. Гребные суда располагаются где угодно: на палубах кораблей, за бортом на кронштейнах, на пляжах.
Гребное судно является самым древним видом водного транспорта.
Еще в древние времена люди переплывали расстояния на куске дерева, которому впоследствии начали придавать определенный вид, используя гребную силу. Древнейшим способом плавания на судах является использование мускульной силы (то есть когда для плавания человек использует силу своих мышц). Гребными судами являются лодки всех типов, в том числе, каноэ, пирога и другие.
Вполне мореходными оказались гребные суда типа каяка, издавна используемого северными народами для охоты на морского зверя. Известен опыт перехода через атлантический океан на байдарке с надувными бортами и парусным вооружением.
Но не только маленькие суда были гребными. Со II века до н.э. на боевых кораблях, снабженных парусами, также использовались весла, чтобы придать кораблям быстроходности. Веслами гребли рабы. Гребная сила помогала во время боев, потому что в те времена суда использовали в основном таран.
Постепенно этот вид мореплавания уступил место парусным судам (рис. 49), которые, в свою очередь, уступили другим. В настоящее время гребля определяется как олимпийский вид спорта.
На парусных судах используется сила ветра с помощью парусов. Парусные суда имеют от одной до пяти мачт. Первые парусные суда появились еще в 3000-х гг. до н.э. Они плавали на реках Индии и Китая. Позже паруса использова-
205
лись на судах Древнего Рима, Египта, Ассирии, Океаниии и других древних народов.
Рис. 49. Двухмачтовое парусное судно
Знаменитые викинги открыли Гренландию и Исландию на парусных судах. На протяжении двадцати веков парусные суда широко использовались людьми. Первые колесные пароходы также были снабжены мачтами с парусами, позволявшими экономить топливо при хорошем ветре.
Парусные суда достигли верхней точки развития в XVIII и XIX вв. Их использовали как для перевозки грузов
ипассажиров, так и для военных действий. Появились фрегаты и линкоры, которые имели три уровня пушек в корпусе.
Сейчас парусные суда не используются для практической перевозки грузов и боевых действий. Однако существуют яхты и лодки с парусом, предназначенные для отдыха
испорта. Кроме того, ряд крупных парусных кораблей используется для обучения морскому делу.
206
Первый прообраз парохода появился на реке Сона в 1783 г. Конструктором был француз Клауд де Джоуфрой. А первый настоящий пароход был выпущен в США в 1807 г.
По такому же проекту был построен пароход Città di Catania (рис. 50).
Рис. 50. Пароход Città di Catania, 1911
Это был речной пароход «Клермонт» по проекту Роберта Фултона. Первый морской пароход появился в России в 1815 г. – судно «Елизавета» с мощностью паровой машины 10 кВт. Парусные корабли стали бесполезными для международных быстрых перевозок, и тогда появились пароходы. Они отличались от парусных судов тем, что могли двигаться в безветренную погоду. Первые пароходы работали с помощью колес, которые были укреплены с двух сторон
корпуса корабля (когда было только |
одно |
колесо прямо |
в корпусе, в центре всего корабля). |
Колеса |
приводились |
в движение с помощью пара, который образовывался от высокой температуры. Высокую температуру обеспечивала топка, в которой горел уголь. Выхлопы выходили через трубу (в некоторых пароходах было несколько труб, поскольку они имели большую топку и двигатель).
207
Пароходы имели широкое распространение по всему миру во второй половине XIX и XX вв. Изначально на них были также укреплены мачты с парусами. Это делалось для того, чтобы в ветреную погоду экономить уголь. Позже паруса были убраны из конструкции пароходов, и остался только паровой двигатель. Позднее гребные колеса на пароходах были заменены на гребной винт. Винт оказался намного эффективнее и придавал большую скорость, чем колесо.
Во время двух мировых войн использовались почти только пароходы, то есть все военные корабли двигались с помощью пара. В конце XX в. пароходы начали уступать свое место новым типам судов, таким как теплоход, электроход и атомоход. Некоторые из них используются и сейчас.
Теплоход – судно, которое приводит в движение дизельный двигатель внутреннего сгорания (рис. 51). Мощность главного двигателя передается на движитель непосредственно или через редуктор. Отличается от парохода тем, что меньше расходует топлива и обладает более хорошими техническими качествами. Первый теплоход появился в 1903 г. Тогда на танкер «Вандал» установили 3 дизельных двигателя
Рис. 51. Пассажирский теплоход Queen Mary 2
208
мощностью 120 л.с. фирмы Нобеля, и он превратился из парохода в теплоход. Вторым теплоходом стал танкер «Сармат», снабженный двумя дизелями с мощностью в 180 л.с., «Сармат» уже был спроектирован как теплоход.
Впоследствии теплоходы начали строиться во всем мире по примеру «Вандала» и «Сармата». В России было построено несколько теплоходов. Теплоход имеет более надежный
ибезопасный двигатель, чем пароход. Теплоход – наиболее распространенный вид современных морских судов, занимает около 90 % транспортных судов.
Турбоход – судно, которое использует для движения газовую или паровую турбину. Первый турбоход «Турбиния» был создан еще в 1896 г., на нем использовалась паровая турбина. Со временем турбоходы более развились и теперь используются в основном с газовой турбиной. Турбоходы применяются в ВМФ с начала XX в. Многие известные суда были турбоходами. Например, «Луизитания», «Аврора»
ит.д.
Атомоход – судно с ядерной силовой установкой, которая приводит в движение гребной винт. Атомные суда бывают и надводными и подводными. Первым атомоходом стал ледокол «Ленин» в 1959 г. в СССР.
Электроходы движутся с помощью электричества, которое создается в собственной электростанции. Электроход также получает питание от аккумуляторов и внешних сетей. Электроходы обладают хорошей маневренностью благодаря тому, что электродвигатель быстро и плавно меняет направление и скорость гребного винта.
У электроходов есть и изъяны: большой расход электроэнергии при передаче, сложность энергетических установок, затраты на ремонт и эксплуатацию. Все это препятствует производству электрохода. Перспективы для развития электроходов появляются благодаря развитию судовых ядерных установок.
209
Газотурбоход – судно, приводимое в движение с помощью газотурбинного двигателя. В принципе, это тот же турбоход, с той разницей, что на нем действует газовая турбина. Наиболее известные российские газотурбоходы – «Буревестник» и «Циклон».
Большой опыт, накопленный в разработке, изготовлении и эксплуатации судовых энергетических установок на природном топливе, а также развитая инфраструктура его добычи и доставки потребителю сделали в течение XIX–XX вв. это топливо наиболее широко распространенным источником энергии для преобладающего типа судов, составляющих основную долю мирового тоннажа перевозок. Однако перспектива полного израсходования в ближайшие десятилетия невосполнимых запасов этого топлива служит причиной поиска иных источников энергии, к числу которых относится солнечная энергия (рис. 52).
Рис. 52. Катамаран с солнечной энергетической установкой
Существует несколько разработок. Компания Wallenius и Wilhelmsen спроектировала такое судно, которое должно использовать энергию солнца, волн и ветра. Работа над судном началась в 2004 г. и должна закончиться в 2025.
210