Вход

Солнечный транспорт

Реферат по биологии
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 116 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Солнечный транспорт В 1982 г . изве стный австралийский искатель прик лючений Ханс Толструп на построенном им с Ларри Перкинсом солнцемобиле "Quiet Achiever" ("Тихий рекордсмен ") п ересек пятый континент с запада на восток со средней скоростью 20 км /ч . Автомобилисты , легко разгонявшиеся до 200 км /ч на сери йных , завид е в неторопливый экипаж , снисходительно улыбались...В 1996 г . победите ль IV Международного ралли солнцемобилей - "Dream" ("Мечта "), на создание которого японская компания "Honda" не пожалела 2 млн долл ., прошел 3000 км между Дарвином и Аделаидой со средней с коростью почти 90 км /ч , на отдельных участках достигая 135 км /ч . Снисходительных ул ыбок уже не было... Во имя чего авто - и аэрокосмические концерны вкладывают в экзотические солнцемобил и миллионы долларов ? Дело не только в амбициях и рекламе , но и в том , ч то транспорт на солнечной энергии со временем поможет выбраться из глобальной экологической катастрофы и энергетического кри зиса . Автомобиль , воплотивший мечту человека о свободе передвижения , тем не менее , назыв ают чумой XX в . Завоевав планету , он стал г лавным потребителем невосполнимых природн ых ресурсов , загрязнителем земли , воды и в оздуха , источником шума . Его доля в загряз нении атмосферы Москвы - еще недавно одной из самых чистых столиц - превышает 90%. Автомобиль ХХ I в . должна быть экологич ески чист ым . Во всех развитых странах реализуются государственные программы по эко логичному и экономичному транспорту . Так , в США по программе PNGV (Partnership for a New Generation of Vehicles - сотрудничество в создании нового поколения транспортных средс тв ) в 1 9 99-2004 гг . выделено . 161млн долл . на разработку прототипа экологически чистог о легкового автомобиля с расходом топлива не более 3 л на 100 км . К наиболее перспективным транспортным сре дствам грядущего столетия относят электромобиль . Однако его источники энергии - аккумуля торные батареи - пока не могут конкурировать с бензином и дизельным топливом . Без ка чественного скачка их характеристик электромобил и будут иметь ограниченное применение (перево зки по заданным маршрутам , выставочные , парков ые и другие за к рытые зоны ). Пок а они не сравнимы с традиционными автомоб илями ни по техническим данным , ни по стоимости , ни по удобству эксплуатации . Конкур ентоспособное и сравнительно "чистое " транспортное средство сегодня можно разработать только по схеме "гибридного э лектромобиля " с комбинированной энергетической установкой , в ключающей двигатель внутреннего сгорания (ДВС ), электродвигатель и буферный накопитель энергии . Исследования по программе PNGV подтверждают тех нико-экономическую целесообразность создания такого э лектромобиля , который примерно на порядок "чище " обычного автомобиля из-за мен ьшего расхода топлива и работы ДВС в оптимальном режиме . Экологическая чистота электромобиля на са мом деле далеко не бесспорна (если его аккумуляторы заряжают энергией от теплов ых электростанций - это , по сути , "нефте -" или "углемобиль ", если же от атомных - " атомобиль "). Иное дело солнцемобиль - разновидность электромобиля , получающего электроэнергию от бортовых или стационарных фотопреобразователей . Б лагодатное Солнце - поисти н е неисчерпа емый источник экологически чистой и бесплатно й энергии . Национальные программы развития ге лиоэнергетики и гелиотехники приняты в 70 с лишним странах - от Скандинавии до Австралии . Однако , как ни впечатляют достижения р екордсменов трансавстралий ских и других п рестижных ралли , солнцемобили на дорогах сего дня не встретишь . Похоже , что и в ближа йшем будущем солнцемобили смогут позволить се бе лишь нынешние обладатели "Rolls-Royce", "Ferrari" и "Porsche". Специалисты полагают , что солнечный транс порт станет всерьез конкурировать с авт омобильным , когда эффективность доступных по цене солнечных элементов (фотоэлектрических преоб разователей ) составит 40-50%. Пока же их КПД все го 10-12%. Чтобы солнцемобили с мощностью солнечных батарей 1,5-2 кВт "догнали " автомобили с двигателями в 100 раз мощнее , необходимо использовать легкие и прочные конструкционные материалы , эффективные системы электропривода , достижения аэродинамики , гелио - и электротехник и , электроники и других наук . Конструкции транспортных средс т в будущего и о трабатываются на ралли солнцемобилей . У солнцемобилей достигнут минимальный для наземных экипажей коэффициент аэродинамического сопротивления (0,1). Опыт концерна "General Motors" при разраб отке рекордного солнцемобиля "Sunracer" ("Солнечный г онщик ") использован в проектировании электромобиля "Impact" ("Удар "), серийное производство которого нача лось в 1996 г . Его скорость достигает 130 км / ч , до 100 км /ч он разгоняется за 9 с и на обычных свинцово-кислотных аккумуляторах проходит 100 км.Спец и ально для солнцемоб илей сконструированы легкие бесколлекторные двиг атели постоянного тока с магнитами из ред коземельных металлов и КПД до 98%, а также эффективные микропроцессорные системы управления . В 1993 г . на трех солнцемобилях - лидерах трансавстрал и йских гонок впервые низк ооборотные двигатели встроили непосредственно в ступицы ведущих колес . Идея мотор-колеса , сама по себе не новая , в солнцемобилях позволила отказаться от трансмиссии и дове сти КПД привода до 96-97%. В 1996 г . в трансавст ралийском ра л ли участвовало уже 12 таких конструкций , а компания "Honda", вдохновленная успехом своей "Мечты ", приступила к серийном у выпуску электровелосипедов с мотор-колесом . Известные производители шин - "Michelin", "Bridgestone", "Dunlop" - разрабатывают новые ма т ериалы и протекторы для покрышек солнцемобилей . Уже созданы шин ы , которые при хорошем сцеплении с дорогой обладают самым низким коэффициентом сопротив ления качению - всего 0,007. Фирма "Michelin" производит под обные энергосберегающие шины и для серийных а в томобилей . Солнечные батареи небольшой мощности на обычных автомобилях кондиционируют воздух в салонах и подзаряжают пусковые аккумуляторы на стоянках , питают радио - и телеаппарату ру . Солнцемобили участвуют в образовательных программах ряда стран , содейс твуя не т олько техническому , но и экологическому образ ованию . Так , после победы в первых междуна родных гонках в Австралии "Sunracer" проехал по С еверной Америке и Западной Европе , делая о становки в университетах , колледжах , школах , му зеях , автосалонах и м е стах проведе ния конференций по гелиоэнергетике , электротехник е , электронике . За год в 170 таких акциях его увидели 8,5 млн человек . Более 100 тыс . школ США и Канады получили материалы о не м (лекции , компьютерные программы , задачи , описа ния экспериментов ). Разработку солнцемоб иля использовали как учебные проекты в ко лледжах . Цикл лекций о солнцемобилях , прочитан ный в Калифорнийском технологическом институте , издан отдельной книгой , которая есть в любом университете США . Как считает президент "General Motors " Р . Штемпл : "Главная цель п роекта "Sunracer" - способствовать повышению уровня теорет ических и инженерных знаний в университетах , стимулировать интерес студентов к современн ой технике ...". Этой же цели служат организов анные "General Motors " и Министерств о м энергетики США гонки солнцемобилей по дорогам штато в Флорида , Алабама , Теннеси , Кентукки , Индиана , Огайо и Мичиган специально для команд технических университетов и колледжей США и Канады . Участие в гонках рассматривается как дополнение к прослушанному к у рсу . Каждый университет самостоятельно разрабатыв ает конструкцию , ищет средства , подбирает мате риалы и комплектующие , строит и испытывает оригинальный солнцемобиль , обучает гонщиков и т.д . Три победителя студенческих гонок уч аствуют в трансавстралийском р алли " Всемирный солнечный вызов ". Солнцемобили конструируют студенты и школ ьники всех континентов . Это позволяет овладет ь последними достижениями в различных областя х науки и техники и освоить разные сп ециальности - от программиста и электронщика д о слеса ря и гонщика . Международная фед ерация солнцемобилей (ISF) ежегодно проводит до 30 соревнований экипажей и судов с солнечными батареями . Более половины участников - школьники и студенты технических колледжей и униве рситетов . Солнцемобиль - такая же сложная машин а , как современный автомобиль . Но в серийн ом автомобиле все отлажено , он выпускается огромными партиями с гарантией на десятки тысяч километров пробега . Солнцемобиль же - всегда уникальный образец , сделанный энтузиаст ами . Бывало , прибывшая в Японию и ли Австралию команда так и не могла с тронуть с места заупрямившийся "солнечник ". Мел кие и крупные ремонты , переделки , доводки - удел всех команд . На ралли все оказывают поддержку и посильную помощь . Случалось , студент из Швейцарии перед стартом паял м икро с хему заокеанскому сопернику , а редкая деталь из японских запасов выручала команду австралийских школьников . В "Комсомол ьской правде " участники одного из ралли на званы "детьми Солнца ": "В них было что-то и детское , и философское , и бескорыстное . Они хотят с пасти Землю , уберечь ее от преждевременной траты . Они говорят : не обязательно ездить очень быстро , но обязательно - очень экономно , чтобы что-то остал ось детям , внукам , правнукам , чтобы не копт ило и не громыхало ". На меня особое впечатление произвело учас тие в гонках солнечных велосипедов в Австралии осенью 1999 г . команды специальной школы "Woodville" из Аделаиды . Ребята с заметными задержками и отклонениями в развитии в экстремальных условиях австралийской пустыни н а равных состязались с профессионалами, съехавшимися на престижное ралли со всех континентов . Нужно было видеть их сияющие глаза и улыбки на пьедестале почета - их трехколесный "Dynamic 2000" занял третье место ! На наших глазах рождается новый интел лектуальный вид спорта . К сожалению , и оди н и з самых дорогих - это состязание не только интеллектов , но и кошельков . О тсутствие спонсоров затрудняет участие российски х команд в международных ралли и регатах . Семейный коллектив "Экотранспорт " в составе автора и двух его сыновей в последний раз предст а влял самодельный солн цемобиль на соревнованиях в Японии летом 1995 г ., а позже был вынужден выступать на требующих меньших затрат солнечных велосипедах и надувном катамаране с солнечными панел ями . С 1990 г . мы 16 раз участвовали в междун ародных ралли и ре г атах на тр ех континентах . Во время этих престижных м еждународных соревнований рядом с государственны ми флагами других стран гордо реял россий ский триколор . В этом факте не было бы ничего необычного , если бы о нем веда ла хотя бы одна государственная , общес т венная или спортивная организация России . В развитии экологически чистого транспорт а Россия заметно отстает от других стран . Между тем , солнцемобили вполне могли бы разрабатываться на оборонных предприятиях в рамках конверсии . Например , на российско-амери канском предприятии "Совлакс " в Москве фотопреобразователи получают в виде тончайших пленок из аморфного кремния . Низкий расход полупроводниковых материалов и автоматизированн ое производство заметно снижают их стоимость . Производительность конвейерной лин и и по выпуску солнечных элементов методом непрерывного осаждения аморфного кремния на т ончайшую подложку из нержавеющей стали состав ляет 2 МВт /год . С конвейера сходят гибкие и легкие модули , выгодно отличающиеся от хрупких и тяжелых конструкций из кристалл и ческого кремния на стекле . Не уступающие зарубежным схемы велосипедн ых электроприводов без трансмиссии разработаны Московским научно-инженерным центром "Мехатроника ", фирмой "Инкар " в подмосковном Королеве , ТОО "Рэдос " (многоцелевые моторы В.А.Евсеенкова ) . К сожалению , это лишь единичные обр азцы , из года в год бесплодно путешествующ ие по международным выставкам и салонам . Виктор Евсеенков на базе низковольтного электродвигателя постоянного тока с дисковым печатным якорем разработал гамму мотор-колес разли чной мощности для таких транспо ртных средств , как электроколяска для инвалид ов , электровелосипед , электроскутер , электровелорикша , электроплатформа . Его оригинальные конструкции , защищенные авторскими свидетельствами и патент ами , отличаются надежностью , б ы стродей ствием и безопасностью , малым уровнем шума и радиопомех , легко ремонтируются . В 1999 г . я участвовал в международном ралли солнечных велосипедов через австралийскую пустыню (по словам организаторов , "последнем великом прик лючении миллениума ") на тр е хколесном веломобиле с мотор-колесом Евсеенкова под т ентом из модулей "Совлакса ". В лабораториях мира в муках рождаются аккумуляторы и топливные элементы , энергоемк ость которых не меньше , чем у бензина и дизтоплива . Но большинству из них предст оит еще дол гий путь к массовому п отребителю . Другие обладают поистине замечательны ми свойствами , но баснословно дороги . Одно из исключений - никель-металл-гидридные аккумуляторы , разработанные "Совлакс " и американской фирмой "Ovonic". Долговечные и доступные по цене (при массовом производстве ) эти аккумуля торы вскоре начнет выпускать в г . Глазове "Чепецкий механический завод ". Удмуртские спец иалисты обладают уникальными достижениями в р азработке многокомпонентных сплавов . Один из них стал основой отрицательного элект р ода для новых аккумуляторов с высоким и энергоемкостью и сроком службы . На предп риятиях Москвы и Подмосковья созданы тяговые конденсаторы большой емкости , заменяющие при вычные аккумуляторные батареи . Их заряжают вс его минуты , а срок их службы на порядо к бо л ьше , чем у аккумуляторов . Они почти не требуют затрат на обслуживан ие , легко поддаются утилизации и не загряз няют окружающую среду . Конструкторы многих стран пытаются предуг адать контуры солнцемобиля будущего . Так , япон ская компания "Sanyo" выпустила опыт ную партию открытых одноместных экипажей с солнечной панелью площадью 0,6 м 2, за 6 часов заряжающей никель-кадмиевую аккумуляторную батарею . Запас хода трехколесного транспортного средства весом 50 кг составляет 36 км , максимальная скорость 24 км /ч . Друга я японская компания "Hokuriku Electric Power" предлагает солнцемобиль "Феникс " с солнеч ной панелью мощностью 750 Вт и скоростью 40 км /ч . Сегодня наибольший практический интерес п редставляют "легкие электротранспортные средства " с электрическим или мускульн ым приводом и солнечными батареями . Президент американск ой компании "EV Global Motors" Ли Якокка убежден , что в ближайшие годы тот или иной вид элек тротранспорта : электророллер , электроскутер , электромо биль , электровелосипед - будет у каждого америк анца . Разработка легких электротранспортных средст в , в том числе с солнечными батареями , в рамках национальной программы позволила бы не только преодолеть наше отставание в этой области , но и предложить на внутре ннем и международном рынках широкий ассортиме нт н а укоемкой продукции с новыми потребительскими свойствами . Список использованной литературы : Журнал " Экология и жизнь ". Статья А .C. Пополова , ка ндидат технических наук.
© Рефератбанк, 2002 - 2017