ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Quark 44-45

•
•
Anton Smataník
Anton Smataník

Massive transportation

1 of 2
Download to read offline
M asívna hromadná doprava schopná rýchlo premiestniť veľké počty cestujúcich je predpokladom udržateľnosti dopravy, keďže (najmä) v mestách sa do- pravná situácia s pribúdajúcimi vozidlami neustále komplikuje. Predstavujeme kon- cepty masívnej dopravy dosahujúce až na orbitálnu dráhu. SARTRE – VLAK VOZIDIEL Jazda v kolóne sa obyčajne spája s negatívami zníženej plynulosti a rýchlosti, vyšších emisií a nižšej bezpečnosti. Nie však v prípade projektu SARTRE, ktorý odštartoval v roku 2009. Projekt predpokladá maso- vé používanie autonómnych vozidiel, kto- ré vytvoria kolónu. Po zaradení do kolóny vodič každého vozidla prenechá jeho ria- denie autopilotovi a môže sa venovať svo- jim koníčkom alebo si od- dýchnuť. Na čele kolóny pôjde profesionálny vodič, ktorý bude manuálne riadiť svoje auto. Každé vozidlo v kolóne si pomocou sen- zorov meria vzdialenosť, rýchlosť a smer a prispôso- buje sa vozidlu pred sebou. Všetky vozidlá sú úplne od- delené a môžu kedykoľvek opustiť sprievod. Prvá ús- pešná ukážka novej tech- nológie sa uskutočnila v roku 2011 na skú- šobnej dráhe spoločnosti Volvo v okolí švédskeho Göteborgu. Názov projektu SARTRE znamená Safe Road Trains for the Environment (bezpečné cestné vlaky pre životné prostredie). Pro- jekt čiastočne financovala Európska komi- sia pod hlavičkou 7. rámcového progra- mu a viedla ho spoločnosť Ricardo UK Ltd z Veľkej Británie. Jeho súčasťou bola spo- lupráca ďalších spoločností: Applus+, IDIADA, Tecnalia, Institut für Kraftfahr- wesen z univerzity v Aachene, technické- ho výskumného ústavu SP, Volvo Car Cor- poration a Volvo Technology. Volvo sa tak stalo jedinou automobilkou, ktorá sa zúčastnila na projekte. Cieľom jazdy v kolóne je zlepšiť bez- pečnosť cestnej premávky, pretože mini- malizuje vplyv ľudského faktora, ktorý je príčinou najmenej 80 % dopravných nehôd. Okrem toho chce znížiť spotrebu pohonných látok a tým aj emisií v závislosti od vzdialenosti a geometrie vozidiel až o 20 %. Keďže sa vozidlá v rozostupe len niekoľkých metrov pohybujú rýchlosťou bežnou pre jazdu na diaľnici, jazda v koló- ne vytvára menšie dopravné zápchy. Záro- veň sa zvyšuje využívanie existujúcej cest- nej kapacity s možnosťou skrátiť čas trvania cesty. Napriek tomu, že projekt skončil svoje trojročné obdobie v roku 2012, do praxe sa nedostal. Problémom je zatiaľ pri- jatie verejnosťou a schválenie legislatívy, pretože 25 vlád EÚ musí prijať rovnaké zákony. ETT – KAPSULY VO VÁKUOVÝCH TRUBICIACH Projekt ETT (evacuation tube transportation) chce použí- vať transportné kapsuly v špeciálnych trubiciach s vákuom. Priemer kapsuly by mal byť 1,5 metra, hmot- nosť 183 kíl, dĺžka takmer 5 metrov a ka- pacita postačujúca pre šesť pohodlne uložených pasažierov. K tomu sa do nej zmestí určité množstvo príručnej batoži- ny, uloženej osve. Práve vákuum výrazne zvýši rýchlosť magnetickej levitácie až na 6 500 kilometrov za hodinu, pretože viac ako 83 % trakčnej energie sa dnes minie zbytočne na odpor vzduchu. Výhodou je aj postupné zrýchľovanie systému, pasa- 44 apríl 2015 I Quark ? Podľa predpovedí spred niekoľkých desaťročí mala byť v súčasnosti masívna hromadná doprava bežná, namiesto nej sa však viac presadili osobné vozidlá. Cesty sú preplnené, automobily poloprázdne a nad mestami sa vznáša oblak smogu, a tak viaceré štáty i firmy začínajú oprašovať koncepty masívnej hromadnej dopravy. KONCEPTY masívnej hromadnej dopravy Ak zvážime, koľko stál projekt amerických raketoplánov alebo stanice ISS, nie sú stovky miliárd dolárov potrebné na vybudovanie vákuového tunela a elektromagnetickej infraštruktúry také veľké. Prepravná kapsula vysokorýchlostného systému dopravy firmy ET3 má mať hmotnosť 183 kg, dĺžku 490 cm a má sa do nej vojsť 4-6 osôb. Ilustrácia ET3
žier by nemal pocítiť väčšie zrýchlenie než 1,4 g (teda rovnajúce sa tiažovému zrý- chleniu). Podľa výpočtov by mal byť ten- to spôsob dopravy 10-krát lacnejší než vla- ky maglev (skratka z magnetic levitation, vlak vznášajúci sa na vankúši magnetic- kého poľa), ba dokonca o štvrtinu lacnej- ší než diaľnice – dvojica trubíc by dokáza- la efektívne nahradiť ich 32 pruhov. Spoločnosť Evacuated Tube Transport Technologies predala už 184 licencií súčas- nej verzie ET3 celkovo do piatich krajín sve- ta. Plánom je spojiť ich sieťou vákuových trubíc. Cesta z New Yorku do Pekingu by tak mala trvať len dve hodiny a jej cena by sa mala pohybovať okolo 100 dolárov, no úvodné ceny budú, samozrejme, oveľa vyš- šie. Trubice by mali byť umiestnené na pilieroch nad zemou a morskou hladinou. Realizácii projektu zatiaľ okrem technic- kých obmedzení (systém chladenia mag- levu, udržanie vákua atď.) a legislatívnych bránia aj finančné prostriedky na budo- vanie sietí trubíc, najmä v horskom a hlbo- komorskom prostredí. STARTRAM – ORBITÁLNA LANOVKA Výraznú úsporu pri dopra- vovaní ľudskej posádky a zá- sob na obežnú dráhu by mohli priniesť orbitálne la- novky, vedúce z určených centier na zemi k vesmírnym staniciam. StarTram je projekt, ktorý ráta s využitím maglevu. Magnetický urýchľo- vač, realizovaný na dostatočne dlhej trati a s dostatočnou indukciou je schopný vytvoriť enormné zrýchlenie a násled- ne vyvinúť aj prvú kozmickú rýchlosť (7,9 km/s) potrebnú na dosiahnutie orbi- tálnej dráhy. Ak zvážime, koľko stál projekt americ- kých raketoplánov alebo stanice ISS, nie sú stovky miliárd dolárov potrebné na vybudovanie vákuového tunela a elektro- magnetickej infraštruktúry také veľké. Investície by sa v prípade fungujúceho pro- jektu vrátili, pretože náklady na vynesenie 1 kg nákladu na nízku obežnú dráhu, kde lietajú napríklad navigačné satelity GPS a Galileo, by sa pri StarTrame mali pohy- bovať okolo 40 až 50 dolárov. Dnes pri chemických raketových nosičoch predsta- vujú náklady približne 10 000 dolárov. Aby na trati 130 km dosiahol modul rýchlosť z nuly na 8 až 9 km/s (s rezervou na prekonanie brzdiacej rázovej vlny pri opustení trubice), musel by dosahovať zrý- chlenie 30 g. Štart by trval asi 30 sekúnd a modul by vypustili do voľného priesto- ru. Pri vstupe do atmosféry nastane vďa- ka odporu vzduchu prudké spomaľovanie a zahrievanie. Intenzita týchto procesov závisí od hustoty atmosféry, tvaru a rých- losti modulu. Vyústenie vákuového tune- la sa preto bude nachádzať na úbočí hor- ského masívu vo vyšších nadmorských výškach s nižšou hustotou atmosféry. Stú- panie v záverečnej fáze zabezpečí prírod- né podložie, nie budovanie výškových kon- štrukcií, čo výrazne zníži náklady. Tridsaťnásobné preťaženie je pre člove- ka priveľa, a kým sa tento problém nevy- rieši, je možné využiť StarTram na dopra- vu nákladov a družíc. Vzhľadom na plá- novanie prvej generácie v rokoch 2020 až 2030 a druhej až po roku 2030, ostáva na riešenie podobných problémov dosť času. SOLÁRNE RÝCHLOVLAKY V roku 2009 sa objavil koncept rýchlovla- ku Solar Bullet LLC, ktorý mal dosahovať rýchlosť až 350 kilometrov za hodinu. Spo- ločnosť tvrdila, že dokáže prejsť vzdiale- nosť 186 km z Tucsonu do Phoenixu iba za 30 minút. Plánovala ho dokončiť tak, aby mohol fungovať už v roku 2018. Na začiatok mali byť postavené dve trate medzi Tucsonom a Phoenixom. Neskôr štyri ďalšie, ktoré by rozšírili trať na sever a juh a pridali ďalšie zastávky. Systém mal pre svoj chod vyžadovať elektrický príkon asi 110 megawattov elek- triny, ktorú by generovali stropné solárne panely nad traťou. Od vlaku si jeho tvor- covia sľubovali aj zvýšenie cestovného ruchu. Bol by ekologický a energeticky nezávislý. Prvá fáza však mala stáť až 27 miliárd dolárov, za čo bol projekt pomer- ne silno kritizovaný. Ďalšie obavy vyvolá- vali aj ochrana, udržiavanie a čistenie solár- nych panelov. Z projektu nakoniec zišlo, v čase vrcholiacej hospodárskej krízy naň vláda USA nebola ochotná vynaložiť vyža- dované finančné prostriedky. 3D AUTOBUS Projekt 3D autobusu urče- ného pre preplnené čínske mestá predstavili v Pekingu v máji 2010 na Beijing Inter- national High-tech Expo. Dvojposchodový model pô- sobil na prvý pohľad ako nadzemné met- ro. Je vysoký 4 až 4,5 metra a zaberie dva jazdné pruhy. Vo vrchnom poschodí sa nachádzajú pasažieri, dole môžu podbie- hať vozidlá do výšky dvoch metrov. Pohá- ňaný elektrickou energiou z trolejových vedení a čiastočne solárnou elektrinou mal by 3D autobus dosiahnuť rýchlosť do 60 km/h, pričom by viezol 1 200 až 1 400 pasažierov. Odhadovaná cena pre 3D autobus a 40 kilometrov trate bola 500 miliónov juanov, čo je iba 10 % nákladov ekvivalentného metra. Odhadovalo sa, že by zredukoval premávku o 20 až 30 %. Dokázal nahradiť 40 bežných autobusov, ale bol pritom oveľa úspornejší a ekolo- gickejší. Pilotný projekt mal slúžiť pre Peking. V roku 2013 sa stal z 3D autobu- su Land Airbus. Okrem zmeny názvu ide o dlhšie vozidlo, so schopnosťou prechá- dzať aj zákrutami. Ing. Anton Smataník Quark I apríl 2015 45 ? Ilustrácia StarTram Land Airbus, ilustrácia China TBS Limited

More Related Content

Quark 44-45

  • 1. M asívna hromadná doprava schopná rýchlo premiestniť veľké počty cestujúcich je predpokladom udržateľnosti dopravy, keďže (najmä) v mestách sa do- pravná situácia s pribúdajúcimi vozidlami neustále komplikuje. Predstavujeme kon- cepty masívnej dopravy dosahujúce až na orbitálnu dráhu. SARTRE – VLAK VOZIDIEL Jazda v kolóne sa obyčajne spája s negatívami zníženej plynulosti a rýchlosti, vyšších emisií a nižšej bezpečnosti. Nie však v prípade projektu SARTRE, ktorý odštartoval v roku 2009. Projekt predpokladá maso- vé používanie autonómnych vozidiel, kto- ré vytvoria kolónu. Po zaradení do kolóny vodič každého vozidla prenechá jeho ria- denie autopilotovi a môže sa venovať svo- jim koníčkom alebo si od- dýchnuť. Na čele kolóny pôjde profesionálny vodič, ktorý bude manuálne riadiť svoje auto. Každé vozidlo v kolóne si pomocou sen- zorov meria vzdialenosť, rýchlosť a smer a prispôso- buje sa vozidlu pred sebou. Všetky vozidlá sú úplne od- delené a môžu kedykoľvek opustiť sprievod. Prvá ús- pešná ukážka novej tech- nológie sa uskutočnila v roku 2011 na skú- šobnej dráhe spoločnosti Volvo v okolí švédskeho Göteborgu. Názov projektu SARTRE znamená Safe Road Trains for the Environment (bezpečné cestné vlaky pre životné prostredie). Pro- jekt čiastočne financovala Európska komi- sia pod hlavičkou 7. rámcového progra- mu a viedla ho spoločnosť Ricardo UK Ltd z Veľkej Británie. Jeho súčasťou bola spo- lupráca ďalších spoločností: Applus+, IDIADA, Tecnalia, Institut für Kraftfahr- wesen z univerzity v Aachene, technické- ho výskumného ústavu SP, Volvo Car Cor- poration a Volvo Technology. Volvo sa tak stalo jedinou automobilkou, ktorá sa zúčastnila na projekte. Cieľom jazdy v kolóne je zlepšiť bez- pečnosť cestnej premávky, pretože mini- malizuje vplyv ľudského faktora, ktorý je príčinou najmenej 80 % dopravných nehôd. Okrem toho chce znížiť spotrebu pohonných látok a tým aj emisií v závislosti od vzdialenosti a geometrie vozidiel až o 20 %. Keďže sa vozidlá v rozostupe len niekoľkých metrov pohybujú rýchlosťou bežnou pre jazdu na diaľnici, jazda v koló- ne vytvára menšie dopravné zápchy. Záro- veň sa zvyšuje využívanie existujúcej cest- nej kapacity s možnosťou skrátiť čas trvania cesty. Napriek tomu, že projekt skončil svoje trojročné obdobie v roku 2012, do praxe sa nedostal. Problémom je zatiaľ pri- jatie verejnosťou a schválenie legislatívy, pretože 25 vlád EÚ musí prijať rovnaké zákony. ETT – KAPSULY VO VÁKUOVÝCH TRUBICIACH Projekt ETT (evacuation tube transportation) chce použí- vať transportné kapsuly v špeciálnych trubiciach s vákuom. Priemer kapsuly by mal byť 1,5 metra, hmot- nosť 183 kíl, dĺžka takmer 5 metrov a ka- pacita postačujúca pre šesť pohodlne uložených pasažierov. K tomu sa do nej zmestí určité množstvo príručnej batoži- ny, uloženej osve. Práve vákuum výrazne zvýši rýchlosť magnetickej levitácie až na 6 500 kilometrov za hodinu, pretože viac ako 83 % trakčnej energie sa dnes minie zbytočne na odpor vzduchu. Výhodou je aj postupné zrýchľovanie systému, pasa- 44 apríl 2015 I Quark ? Podľa predpovedí spred niekoľkých desaťročí mala byť v súčasnosti masívna hromadná doprava bežná, namiesto nej sa však viac presadili osobné vozidlá. Cesty sú preplnené, automobily poloprázdne a nad mestami sa vznáša oblak smogu, a tak viaceré štáty i firmy začínajú oprašovať koncepty masívnej hromadnej dopravy. KONCEPTY masívnej hromadnej dopravy Ak zvážime, koľko stál projekt amerických raketoplánov alebo stanice ISS, nie sú stovky miliárd dolárov potrebné na vybudovanie vákuového tunela a elektromagnetickej infraštruktúry také veľké. Prepravná kapsula vysokorýchlostného systému dopravy firmy ET3 má mať hmotnosť 183 kg, dĺžku 490 cm a má sa do nej vojsť 4-6 osôb. Ilustrácia ET3
  • 2. žier by nemal pocítiť väčšie zrýchlenie než 1,4 g (teda rovnajúce sa tiažovému zrý- chleniu). Podľa výpočtov by mal byť ten- to spôsob dopravy 10-krát lacnejší než vla- ky maglev (skratka z magnetic levitation, vlak vznášajúci sa na vankúši magnetic- kého poľa), ba dokonca o štvrtinu lacnej- ší než diaľnice – dvojica trubíc by dokáza- la efektívne nahradiť ich 32 pruhov. Spoločnosť Evacuated Tube Transport Technologies predala už 184 licencií súčas- nej verzie ET3 celkovo do piatich krajín sve- ta. Plánom je spojiť ich sieťou vákuových trubíc. Cesta z New Yorku do Pekingu by tak mala trvať len dve hodiny a jej cena by sa mala pohybovať okolo 100 dolárov, no úvodné ceny budú, samozrejme, oveľa vyš- šie. Trubice by mali byť umiestnené na pilieroch nad zemou a morskou hladinou. Realizácii projektu zatiaľ okrem technic- kých obmedzení (systém chladenia mag- levu, udržanie vákua atď.) a legislatívnych bránia aj finančné prostriedky na budo- vanie sietí trubíc, najmä v horskom a hlbo- komorskom prostredí. STARTRAM – ORBITÁLNA LANOVKA Výraznú úsporu pri dopra- vovaní ľudskej posádky a zá- sob na obežnú dráhu by mohli priniesť orbitálne la- novky, vedúce z určených centier na zemi k vesmírnym staniciam. StarTram je projekt, ktorý ráta s využitím maglevu. Magnetický urýchľo- vač, realizovaný na dostatočne dlhej trati a s dostatočnou indukciou je schopný vytvoriť enormné zrýchlenie a násled- ne vyvinúť aj prvú kozmickú rýchlosť (7,9 km/s) potrebnú na dosiahnutie orbi- tálnej dráhy. Ak zvážime, koľko stál projekt americ- kých raketoplánov alebo stanice ISS, nie sú stovky miliárd dolárov potrebné na vybudovanie vákuového tunela a elektro- magnetickej infraštruktúry také veľké. Investície by sa v prípade fungujúceho pro- jektu vrátili, pretože náklady na vynesenie 1 kg nákladu na nízku obežnú dráhu, kde lietajú napríklad navigačné satelity GPS a Galileo, by sa pri StarTrame mali pohy- bovať okolo 40 až 50 dolárov. Dnes pri chemických raketových nosičoch predsta- vujú náklady približne 10 000 dolárov. Aby na trati 130 km dosiahol modul rýchlosť z nuly na 8 až 9 km/s (s rezervou na prekonanie brzdiacej rázovej vlny pri opustení trubice), musel by dosahovať zrý- chlenie 30 g. Štart by trval asi 30 sekúnd a modul by vypustili do voľného priesto- ru. Pri vstupe do atmosféry nastane vďa- ka odporu vzduchu prudké spomaľovanie a zahrievanie. Intenzita týchto procesov závisí od hustoty atmosféry, tvaru a rých- losti modulu. Vyústenie vákuového tune- la sa preto bude nachádzať na úbočí hor- ského masívu vo vyšších nadmorských výškach s nižšou hustotou atmosféry. Stú- panie v záverečnej fáze zabezpečí prírod- né podložie, nie budovanie výškových kon- štrukcií, čo výrazne zníži náklady. Tridsaťnásobné preťaženie je pre člove- ka priveľa, a kým sa tento problém nevy- rieši, je možné využiť StarTram na dopra- vu nákladov a družíc. Vzhľadom na plá- novanie prvej generácie v rokoch 2020 až 2030 a druhej až po roku 2030, ostáva na riešenie podobných problémov dosť času. SOLÁRNE RÝCHLOVLAKY V roku 2009 sa objavil koncept rýchlovla- ku Solar Bullet LLC, ktorý mal dosahovať rýchlosť až 350 kilometrov za hodinu. Spo- ločnosť tvrdila, že dokáže prejsť vzdiale- nosť 186 km z Tucsonu do Phoenixu iba za 30 minút. Plánovala ho dokončiť tak, aby mohol fungovať už v roku 2018. Na začiatok mali byť postavené dve trate medzi Tucsonom a Phoenixom. Neskôr štyri ďalšie, ktoré by rozšírili trať na sever a juh a pridali ďalšie zastávky. Systém mal pre svoj chod vyžadovať elektrický príkon asi 110 megawattov elek- triny, ktorú by generovali stropné solárne panely nad traťou. Od vlaku si jeho tvor- covia sľubovali aj zvýšenie cestovného ruchu. Bol by ekologický a energeticky nezávislý. Prvá fáza však mala stáť až 27 miliárd dolárov, za čo bol projekt pomer- ne silno kritizovaný. Ďalšie obavy vyvolá- vali aj ochrana, udržiavanie a čistenie solár- nych panelov. Z projektu nakoniec zišlo, v čase vrcholiacej hospodárskej krízy naň vláda USA nebola ochotná vynaložiť vyža- dované finančné prostriedky. 3D AUTOBUS Projekt 3D autobusu urče- ného pre preplnené čínske mestá predstavili v Pekingu v máji 2010 na Beijing Inter- national High-tech Expo. Dvojposchodový model pô- sobil na prvý pohľad ako nadzemné met- ro. Je vysoký 4 až 4,5 metra a zaberie dva jazdné pruhy. Vo vrchnom poschodí sa nachádzajú pasažieri, dole môžu podbie- hať vozidlá do výšky dvoch metrov. Pohá- ňaný elektrickou energiou z trolejových vedení a čiastočne solárnou elektrinou mal by 3D autobus dosiahnuť rýchlosť do 60 km/h, pričom by viezol 1 200 až 1 400 pasažierov. Odhadovaná cena pre 3D autobus a 40 kilometrov trate bola 500 miliónov juanov, čo je iba 10 % nákladov ekvivalentného metra. Odhadovalo sa, že by zredukoval premávku o 20 až 30 %. Dokázal nahradiť 40 bežných autobusov, ale bol pritom oveľa úspornejší a ekolo- gickejší. Pilotný projekt mal slúžiť pre Peking. V roku 2013 sa stal z 3D autobu- su Land Airbus. Okrem zmeny názvu ide o dlhšie vozidlo, so schopnosťou prechá- dzať aj zákrutami. Ing. Anton Smataník Quark I apríl 2015 45 ? Ilustrácia StarTram Land Airbus, ilustrácia China TBS Limited