Идеи из фантастических фильмов уже воплощают в лабораториях и на испытательных полигонах, и осталось несколько лет до того момента, как мы забудем о пробках.

Мы будем ездить на автомобилях, работающих на электроэнергии

Когда цены на бензин такие, что лучше даже не смотреть на ценник, приходится искать альтернативу. На дорогах появляются машины на газе, водороде и электричестве. Электричество — самый перспективный вид топлива и реально может заменить бензин. Первыми коммерчески успешными электромобилями стали авто компании Tesla, а вскоре на рынке появились аналоги от Nissan, BMW, Renault, Toyota, KIA и других производителей. С каждым годом электромобили становятся экономнее, безопаснее, и что самое главное, — доступнее. Эксперты , что к 2022 году они будут дешевле, чем традиционные аналоги. Это значит, что уже в ближайшем будущем мы пересядем на экономные и экологически безопасные авто.

Прогноз роста продаж электромобилей

Все машины будут самоуправляемыми

Автокатастрофы — одна из главных проблем современных городов. Ежегодно в Украине в ДТП больше миллиона человек. Разработка самоуправляемых авто ведется для того, чтобы снизить количество жертв автомобильных аварий и сделать дороги более безопасными. Лидер этой отрасли, компания Google, уже на протяжении нескольких лет тестирует свои беспилотные автомобили, добавляет в них новые функции и модифицирует сам корпус. Согласно , внедрение самоуправляемых авто сократит количество жертв на дороге. В одних только США это поможет уберечь жизни около 21 тысяч людей ежегодно.

Появится общественный транспорт, который будет ездить над пробками

Проблемы наземного общественного транспорта волнуют как жителей, так и чиновников. В Киеве ему даже выделили собственную полосу, но все равно в час-пик все маршрутки и троллейбусы стоят в пробках. Недавно в Китае Transit Elevated Bus (TEB) — прототип автобуса будущего, который ездит над автомобилями. Он не мешает движению машин — они могут проехать под ним, как в туннеле, в то время как пассажиры будут находиться в кабине сверху. Разработчики верят, что TEB разгрузит городской трафик и уменьшит загрязнение воздуха, так как будет работать на электрической или солнечной энергии.

Междугородний транспорт станет еще быстрее и дешевле

Разработки высокоскоростного междугороднего транспорта ведутся много лет. Некоторое время назад перспективными были поезда на магнитной подушке, но их производство остановили из-за дороговизны. Сейчас идет разработка технологии — поездов, который будет ходить в специальных трубах с пониженным давлением. В эти трубы встроят двигатели, которые и будут его разгонять. Благодаря такой конструкции максимальная скорость поезда составит 1200 километров в час. Если сейчас дорога от Киева до Львова на Интерсити занимает пять часов, то на Hyperloop ты проедешь это же расстояние за полчаса. Согласно заявлениям разработчиков, билет на такую поездку будет стоить около 20 долларов — 500 гривен по нынешнему курсу.

Летающие автомобили станут реальностью

Почти в каждом фантастическом фильме персонажи передвигаются на летающих автомобилях. Мы наблюдаем за этим только в кино, но не представляем, что в будущем так же будем летать на таких воздушных суднах. Уже сейчас ведется работа над подобным видом транспорта. Недавно о стартапах Zee.Aero и Kitty Hawk , которые занимаются созданием летающего автомобиля. Zee.Aero разрабатывает компактный самолет, работающий на электричестве, который умеет взлетать и садиться вертикально. Kitty Hawk работает над созданием судна, которое похоже на большой квадрокоптер.

Рисунок из патента Zee.Aero

Транспортная система изменится тогда, когда человечество начнет доверять современным технологиям. Вместо того чтобы покупать новый джип, работающий на дизеле, лучше приобрести электромобиль. Пусть пока они несовершенны, но с каждым днем улучшаются, а ещё становятся дешевле. Это пака что электромобили Tesla дорогие, через 5 лет их сможет позволить себе любой автомобилист.

Привыкли мы уже к тому, что в транспорте, которым пользуемся каждый день, ничего не меняется. Какими были автобусы 10-20 лет назад такими, в целом и остались. Автомобили не летают. И даже летающих досок как в фильме «Назад в будущее» так и не изобрели. Когда вы в последний раз ехали, на чем-то новом? В автобусе, работающем на водороде или в беспилотном такси? Но похоже на этот раз все меняется.

Мы собрали подборку самых, на наш взгляд перспективных технологий, которые могут изменить транспортную среду не столь отдаленного будущего.

Водородный транспорт

В поисках экологически чистого топлива, учёные все чаще обращаются к водороду. Может показаться, что это наиболее «зеленая» замена традиционному топливу. Вредных выбросов – ноль. Вода, образующаяся вследствие реакции между кислородом и водородом в результате которой получается электричество, выбрасывается через выхлопную трубу в виде пара и не причиняет никакого вреда природе. Либо синтезированная вода вначале накапливается, а затем просто сливается на дорогу, как это сделано в Toyota Mirai.

К слову сказать, Mirai для водородного транспорта, примерно тоже, что и Tesla для электрического. Это первый серийный автомобиль на водородных топливных элементах. Правда объёмами выпуска и продажами, по сравнению с электрокарами от Илона Маска, водородомобиль от Toyota похвастаться ещё не может. На прошлый год план продаж составлял всего 700 автомобилей, из них 400 планировалось продать в Японии.

На сегодняшний день есть три фактора препятствующих распространению водородного транспорта. Во-первых, нет необходимой повсеместной сети водородных заправочных станций. А заправочных станций нет потому, что нет необходимого количества машин для того, чтобы строительство такой сети окупилось. Для личного транспорта, в отличие от общественного, курсирующего по одним и тем же маршрутам, это весьма актуально. Honda для решения этой проблемы создала домашний генератор водорода Home Energy Station. Автономная домашняя станция по производству водорода может использоваться как для заправки автомобиля, седан Honda FCV работающий от водорода станет серийным уже в этом году, так и для домашних нужд.

Второй фактор - это высокая стоимость самого водородного транспорта и оборудования для заправочных станций. Впрочем, это не останавливает власти тех городов, которые хорошо знакомы с загрязнением воздуха. Так в Лондоне автобусы на водородном топливе работают уже с 2010 года. Водородный автобус проезжает на одной заправке 18 часов, выделяя в воздух только водяной пар.

В этом же году английской общественности был представлен и водородный кэб - Fuel Cell Hybrid taxi. Внешне ничем не отличающийся от обычных, такой же черный и винтажный, внутри он скрывает водородные топливные элементы, литиевые батареи и электромотор. Что также позволяет ему передвигаться без вредных выхлопов. Разработка водородного такси частично финансировалась за счёт британского правительства.

Учитывая стремительное развитие технологий можно предположить, что проблемы со стоимостью производства водородной техники будут решены, также как и проблемы со стоимостью самого топлива. Стоимость водорода, которым заправляют такой транспорт, тоже пока велика. И это третий фактор, влияющий на его повсеместное распространение.

Собственно говоря, водород это самый распространенный элемент во Вселенной. Вот только найти его в чистом виде на нашей планете достаточно трудно.

Водород, используемый в качестве топлива, может извлекаться из разных источников. Из природного газа методом реформинга, либо путем электролиза воды, в том числе за счет энергии солнца или ветра. Пока что все эти методы достаточно дороги. Так как по сути один вид топлива (энергии) - природный газ и электрическая энергия трансформируются в другой. Выигрыш только в экологии городов. Но пока есть правительства и многочисленные энтузиасты готовые вкладывать деньги в развитие водородного транспорта можно надеяться решение проблем препятствующих его развитию будет найдено.

Впрочем, ожидать, что водородные автомобили распространятся повсеместно не стоит, даже если дизель и бензин уйдут в прошлое, у водородного транспорта есть другой «зеленый» конкурент - транспорт электрический.

Электротранспорт

Tesla Motors компания Илона Маска у всех на слуху. Это, пожалуй, лидер в своей отрасли, и однозначно главный ньюсмейкер. Маск создает целую инфраструктуру электрического транспорта: электромобили, станции для зарядки электромобилей Supercharger, строит в Неваде завод по производству литиевых батарей Gigafactory, а «родственная» ему компания SolarCity занимается производством солнечных батарей, которые в том числе будут использоваться для выработки электроэнергии на зарядочных станциях.

Несмотря на то, что Tesla занимается личным транспортом, идеи городского общественного транспорта Маску так же не чужды. Это стало понятно в апреле этого года, когда на мероприятии, проводимом правительством Норвегии, предприниматель «проговорился» о том, что Tesla работает над проектом, который позволит решить транспортные проблемы городов. То над чем работают инженеры Tesla, будет уже не автобусом, а новым видом транспорта, которым можно будет пользоваться коллективно, но при этом доставка пассажиров будет производиться по требуемому адресу, а не на остановки. Подробности не сообщаются, но известно, что машины будут автономные, то есть передвигаться без водителя, и очевидно электрические.

Но Илон Маск не единственный кто одержим идеей перевода транспорта на электрическую энергию. И тем более транспорта общественного.

Строго говоря, электрический общественный транспорт давно существует, это всем известные троллейбусы и трамваи. Метропоезда и монорельсовые составы тоже питаются электричеством. Другое дело, что разрабатывая электрический общественный транспорт будущего инженеры применяют к нему новые, появившиеся только недавно технические решения и возможности.

Например, удешевление литий-ионных батарей позволяет создавать троллейбусы которые проходят часть маршрута без подпитки от контактной сети. Это позволяет не строить излишнюю инфраструктуру, либо убрать контактные провода там, где они смотрятся не эстетично. Такой троллейбус заряжается пока едет под проводами, а там где их нет использует энергию запасенную в аккумуляторах.

А вот электрический автобус TOSA, тестовая эксплуатация которого проводится в Женеве, подзаряжается на остановках, пока пассажиры выходят и заходят. Этот процесс разработчики назвали «флэш-зарядкой». На зарядку аккумуляторной батареи уходит всего 15 секунд. До следующей остановки с зарядкой должно хватить. Зарядная станция находится в козырьке остановочного павильона. Для того чтобы присоединять к ней контакты аккумулятора автобус оборудован роботизированной рукой, размещенной на крыше.

Беспилотный транспорт

Возвращаясь к Илону Маску и его новой идее общественного транспорта, можно предположить, что идея то уже не новая. Во всяком случае, пока мы не узнали подробностей. Нечто похожее уже реализует голландская компания 2getthere. И в этом же апреле компания представила общественности свой новый, уже третий по счету, проект.

2getthere известна как производитель беспилотных пассажирских кабин, которые уже используются на улицах Роттердама (Нидерланды), Масдар-Сити (ОАЭ), а теперь выйдут и на улицы Сингапура.

Воспользоваться ими жители и гости Сингапура смогут уже начиная с конца этого года. Они полностью автономны, работают на электричестве и смогут передвигаться не только там где разрешено движение автомобилей, но и внутри закрытых территорий, например школьных кампусов. Беспилотные кабины, которые будут выпускаться для Сингапура рассчитаны на перевозку 24 человек и вместительнее чем те, что уже используются в Масдар-Сити. Они рассчитаны на 4-6 пассажиров.

Беспилотный транспорт имеет свои преимущества, и дело не только в экономии на зарплате водителя. Здесь важно ещё и то, что перевозить нужно на одного человека меньше. Для транспорта передвигающегося по земле это конечно не столь критично, а для воздушного транспорта это важно. Конечно, о беспилотных воздушных автобусах которые будут курсировать над городами пока говорить рано. Но беспилотное воздушное такси уже представлено общественности.

Компания eHang уже давно пытается создать пассажирский беспилотник. Первый вариант такого транспорта напоминал скорее фантастический пепелац из фильма «Кин-дза-дза́!». Но представленный в январе этого года на выставке в Лас-Вегасе eHang 184 уже похож на настоящий предсерийный образец.

По сути, летательный аппарат представляет собой гигантский квадрокоптер, предназначенный для перевозки одного пассажира. Он способен подымать на своем борту человека и груз массой до 118 кг и развивать скорость до 100 км/ч.

Учитывая то, с какой скоростью развиваются обычные беспилотники, предназначенные для переноски грузов и аэрофотосъемки, можно предположить, что уже через некоторое время в крупных мегаполисах появятся беспилотные воздушные такси. Сложно предположить будут ли воздушные такси окрашивать в жёлтый цвет и рисовать шашечки, но однозначно можно говорить о том, что «Поехали, шеф!» сказать уже будет некому.

Персональный гиротранспорт

Когда заходит разговор о транспорте будущего, иногда приходиться, слышать что одним из видов транспорта будущего станет велосипед. Не смотря на то, что этот вид транспорта в следующем году отпразднует двухсотлетний юбилей, он не устаревает и его популярность даже растет. Но речь сейчас не о нем. То, что многие люди выбирают в качестве передвижения не автобус, или другой вид общественного транспорта, не личный автомобиль, а именно велосипед говорит о наличии потребности в легком персональном транспорте. И будущее предлагает здесь новые решения.

Как мы видим транспорт, который мы хотим видеть в будущем должен быть экологически чистым и «умным». Решения, предложенные двумя изобретателями и предпринимателями Дином Кейменом и Шейном Ченом именно такие. Речь идет о персональном электрическом гиротранспорте.

Дин Кеймен известен как основатель компании Segway Inc и изобретатель транспортного средства, название которого уже стало нарицательным – сегвея. Двухколесная платформа, оснащенная двумя электромоторами и системой самобалансировки позволяет перемещаться со скоростью до 20 км/ч. Транспорт можно использовать как в помещениях, так и на улице. Есть и специальная внедорожная версия. А заряжается он от обычной бытовой розетки.

Отличие сегвея от всего остального, что делали ранее в том, что передвигаться нужно стоя, а колеса находятся не друг за другом, как у велосипеда или мотоцикла, а по бокам от платформы ездока. А для того чтобы такой аппарат не опрокинулся назад или вперед придумана система из гироскопических датчиков и «умной» электроники которая даёт команду колесам подкатывать платформу в сторону наклона.

На создание сегвея у изобретателя ушло 10 лет. Идея стала настолько популярной, что ею заинтересовались китайцы, и стали в нарушение патентов Кеймена выпускать подобные аппараты. Одной из китайских компаний преуспевших на этой ниве стала Ninebot, которая принадлежит китайской же компании Xiaomi. Вначале Дин Кеймен пробовал судиться, но затем передумал и продал Ninebot свою компанию.

Ninebot известна и другими видами гиротранспорта. Легкий вариант сегвея, называемый чаще всего мини-сегвей или гироскутер и моноколесо. Основанные на все тех же принципах самобалансировки посредством гироскопических датчиков они становятся все более популярны.

А вот моноколесо, еще называемое гироцикл, изобрел уже упомянутый американский изобретатель китайского происхождения Шейн Чен. Он же изобрел и так называемый гироборд (он же ховерборд). Производство этих транспортных гаджетов стало столь массовым, что не так давно Шейн Чен посетовал, что патенты, полученные им на свое изобретение бесполезны. Гироборды производят 11 тысяч предприятий в Китае и сделать с ними он ничего не может. Произвели этих устройств, со слов изобретателя, уже более миллиарда штук. И никаких отчислений за свои патенты он не получает.

Такое массовое производство говорит о том, что персональный электрический транспорт набирает популярность, и в будущем станет не менее распространен чем велосипед.

В дополнение стоит заметить, что описанные виды транспорта не стоит путать с гирокарами, поддерживающими равновесие с помощью массивных гироскопов – маховиков. Здесь же гироскопы используются только в качестве датчиков, а равновесие достигается за счет движения колес.

Гирокары поддерживающие равновесие с помощью маховика тоже разрабатываются, например двухколесный Lit C-1 от компании Lit Motors. Но пока эта идея не достаточно популярна чтобы говорить о таких машинах как о транспорте будущего.

Новые дороги будущего

Если мы говорим о том, что меняются транспортные средства, то нельзя не сказать о том, что могут измениться и дороги, по которым они передвигаются. И это не просто еще более гладкий и ровный асфальт, это нечто большее.

Британская государственная компания, занимающаяся строительством и эксплуатацией дорог, Highways England планирует строительство тестовой трассы под дорожным полотном которой будет размещено оборудование для подзарядки батарей электроавтомобилей.

Электрокар, для того чтобы иметь возможность подзаряжаться в пути, должен поддерживать технологию индуктивной зарядки. Это позволит владельцам электромобилей преодолевать существенные расстояния, не посещая зарядные станции. Впрочем, станции подзарядки все равно планируют построить. Размещаться они будут вдоль дороги на расстоянии 11 километров друг от друга.

Но если в Британии создают дороги, которые будут раздавать электричество, то в США разрабатывают дороги способные его генерировать. Изобретатели Джулия и Скотт Брусо решили создать «солнечные дороги» состоящие из стеклянных плиток. Такое покрытие будет устойчиво к повреждениям, выдерживать вес многотонных фур и обеспечивать такое же сцепление шин, как и обычный асфальт. Но самое главное они вырабатывают электричество, так как содержат в себе фотоэлементы преобразующие солнечную энергию в электрический ток. Проект, названный Solar Roadways, уже получил денежную поддержку от государства.

– самую тяжелую грузоподъемную ракету на настоящий момент – и, возможно, транспортная революция ближе, чем мы думаем. Рассказываем, каким удивительным может быть транспорт будущего.

Автомобиль

Города будущего будут становиться все более . Машины на дорогах будут встречаться все реже – особенно в крупных городах. Мадрид, Копенгаген и Гамбург берут на вооружение политику , чтобы стать максимально и . А вот между городами автомобильные трассы станут сверхскоростными – Илон Маск уже построить такой скоростной тоннель между Лос-Анжелесом и его пригородом Калвер-Сити. По нему автомобили смогут передвигаться без пробок и со скоростью до 240 км/ч.

Сами дороги тоже изменятся и помимо транспорта будут обеспечивать населенные пункты энергией. Уже сейчас во Франции есть , выложенная солнечными батареями: на участок дороги длиной в один километр выложили 2800 квадратных метров солнечных панелей. Энергии, вырабатываемой «солнечной дорогой», хватит на все уличные фонари ближайшей деревни, а компания, выполнившая проект, считает, что Франция может стать энергетически независимой, если всего 250 тысяч километров дорог будут вымощены солнечными панелями.

Общественный транспорт

Общественный транспорт в будущем будет отказываться от ископаемых видов топлива и перейдет на возобновляемые ресурсы, которые могут оказаться непривычными. Власти Лондона уже городские автобусы на биотопливо, которое частично изготовлено из кофейной гущи. Кофейные отходы будут собирать у фабрик, баров, кофеен и ресторанов по всему городу, а затем отправлять на переработку. Новое топливо сокращает количество вредных выбросов на 10-15 %. Недостатка в нем не предвидится – население Лондона ежегодно «оставляет» после себя 200 тысяч тонн кофейных отходов.

В Осло не отстают от Лондона: с 2019 года там начнут ездить . А к 2025 году в Норвегии планируют полностью запретить авто с двигателями внутреннего сгорания. Беспилотный электроавтобус вместит 12 пассажиров и развивает скорость около 20 км/ч. Вызвать автобус можно будет при помощи специального мобильного приложения. Время ожидания – не более 10 минут.

Городские автобусы будущего станут зелеными не только в плане источников топлива, но и в прямом смысле – на крышах общественного транспорта будут сады с живыми растениями. Такой проект уже и направлен на улучшение экологической обстановки в городе и сокращение вредных выбросов в воздух. Каждый сад будет построен со специальной системой орошения и устроен таким образом, чтобы растения смогли выдержать постоянное движение.

Возможно, скоро не нужно будет покупать бесконечные талончики и проездные – достаточно будет надеть на себя определенный предмет одежды. В Берлине, например, которые являются одновременно проездным на все виды транспорта на год.

Для тех, кого в городах не устраивает ни удобный общественный транспорт, ни велосипеды, в будущем будет доступно летающее такси. Uber запустить летающие такси уже в 2020 году в Техасе и Дубае. Такое такси будет представлять собой небольшой легкомоторный самолет с электрическим двигателем. Компания планирует сделать самолеты тихими, чтобы использовать их в черте города. Еще один похожий вариант транспортировки (тоже в Дубае) – . Пассажирский дрон сможет перевозить людей весом менее 100 килограммов, максимальная его скорость составит 160 км/ч, а быть в воздухе он сможет не более 30 минут и унесет своих пассажиров на максимальное расстояние в 50 километров.

Поезд

Поезда будут все ускоряться, составляя неслабую конкуренцию самолетам. В Китае, между Пекином и Шанхаем, уже сейчас запустили . Он может разгоняться до 350 км/ч и преодолевает расстояние в 1200 км за 4 часа 28 минут. Это на полтора часа быстрее, чем другие поезда.

Но еще больше перспектив в деле поездов предложил Илон Маск еще в 2013 году с концепцией – системой поездов с электродвигателем, которые проносятся по трубопроводам с низким давлениям на воздушной или магнитной подушке. Вакуумный поезд будет в два раза быстрее самолета и в три раза быстрее скоростного поезда, достигая максимальной скорости в 1200 км/ч. Hyperloop уже показала , провела и до 310 километров в час на тестовой трассе в Неваде. Ближайший возможный маршрут соединит Абу-Даби и Дубай в 2020 году.

В Германии тоже представили свой – в нем будут спортивные тренажеры, плазменные телевизоры и переговорные отсеки со звукоизоляцией и планшетами (в качестве конкуренции – в Шотландии). Пока одни концентрируются на комфорте, другие – на технологиях: в той же Германии к 2021 году запустят . Это будет экологичный и совершенно бесшумный пассажирский поезд Coradia iLint – первый в истории поезд дальнего следования, который испускает в атмосферу лишь пар и водный конденсат. Бак с водородом располагается на крыше поезда и обеспечивает работу топливного элемента, а тот, в свою очередь, производит электроэнергию. Такой поезд может непрерывно следовать без заправки 1000 км и развивать скорость до 140 км/ч.

И, конечно, поезда будущего будут ездить на энергии из возобновляемых источников. В Нидерландах уже сейчас поезда на 100% от электроэнергии, произведенной ветром. Часа работы одной ветроустановки хватает для поездки на поезде расстоянием в 192 км. При этом до 2020 года в Нидерландах надеются уменьшить количество энергии, необходимой для перевозки одного пассажира, еще на 35%.

Самолет

Самолеты – кажется, самый привычный современным путешественникам вид транспорта, хоть и не самый экологичный из-за слишком больших выбросов СО2. Впрочем, уже есть самолет, летающий на биотопливе: в частности, самолет авиакомпании Qantas первый полет между США и Австралией с использованием биотоплива, произведенного из специального сорта горчицы. Самолет заправили 24 тоннами биотоплива из горчицы Brassica Carinata. По данным авиакомпании Qantas, это позволило уменьшить выбросы углекислого газа за один полет на 18 тонн по сравнению с использованием обычного керосина.

Другой вариант – . Такой самолет Solar Impulse 2 уже завершил первый в истории перелет на солнечных батареях через Атлантический океан. Он без посадок преодолел 6 765 километров, находясь в воздухе почти трое суток.

Ну а те самолеты, которые продолжат летать на привычном топливе, станут сверхзвуковыми пассажирскими авиалайнерами – и уже , которая собирается их строить. Она надеется создать самолет, который сможет долететь из Нью-Йорка в Лондон за 3 часа 15 минут. Предположительная стоимость билета на такой рейс составит $ 2,5 тысячи.

Изменится и способ производства самолетов. Уже существует первый в мире самолет Airbus, . Тестовый полет самолета состоялся в ноябре прошлого года и был крайне удачным. А Airbus и Boeing уже изготавливали с помощью 3D-принтера отдельные запчасти для пассажирских самолетов A350 и B787 Dreamliner.

Будущие транспортные средства, если запретят бензин и дизельное топливо

Фото: сайт

Как вы думаете, сколько лет в развитых странах будут продаваться автотранспортные средства? Думаете, что в ближайшие 100 лет, это не возможно? Вы считаете, что в следующие 30-50 лет нефть по-прежнему будет главным топливом в мире? Ошибаетесь. На самом деле мы стоим на пороге невероятного будущего. В действительности эпоха автомобилей работающих на бензине и дизельном топливе подходит к концу. Дело в том, что весь мир объединился за улучшение экологии планеты. Поэтому нас ждет неизбежное исчезновение транспорта, которые работают на традиционных источниках энергии.

Ожидается, что в ближайшие 10-15 лет многие страны Европы введут полный запрет на продажу автотранспорта, который оснащен бензиновыми и дизельными двигателями. Даже США планирует через 20-30 лет фактически полностью перейти на автомобили, работающие на альтернативных источниках энергии.

Так что есть большая вероятность того, что привычные нам транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания фактически начали свой путь к своему исчезновению. Думаете, что нашу страну это как всегда коснется в последнюю очередь. Вы ошибаетесь.

Уже сегодня наше Правительство готовит почву для развития в стране автомобилей работающих не .

К счастью для поклонников традиционных автомобилей эпоха бензиновых и дизельных моторов еще не прошла. Так что давайте проанализируем, на каких автомобилях мы будет ездить, скажем, через 20-30 лет?

На самом деле будущее прогнозировать не благодарное дело. Особенно, что касается высоких технологий. Но, тем не менее, сделать свой прогноз по развитию автопромышленности можно. Ведь для того чтобы узнать, какие транспортные средства станут основными источниками передвижения в ближайшие 20 лет, необходимо вспомнить историю автопромышленности, чтобы оценить шансы тех технологий, которые были изобретены за последние сто лет.

Смотрите также:

Ведь согласитесь, если в мире начнут запрещать использование двигателей внутреннего сгорания, то автопроизводители будут вынуждены в срочном порядке использовать новые и возможно вспомнить старые.

Что движет автомобилем?

Мы еще со школы знаем, что для движения любого объекта необходима энергия и сила. Так что согласно законам физики, для движения транспортного средства, необходима механическая энергия. Для ее получения более ста лет назад был изобретен двигатель внутреннего сгорания, который от сгорания топлива преобразует энергию в механическую. В итоге она и движет автомобилем.

Благодаря топливной системе двигатель внутреннего сгорания сжигает бензин или дизельное топливо, для того чтобы получить после воспламенения топлива энергию, которая и передается на колеса.

Также более 100 лет назад в автопромышленности изобрели электромотор, который работает от чистой энергии - электричества. В отличие от бензина, электричество не нужно каким-то образом получать. Он, как правило, накапливается в аккумуляторных батареях, установленных на автомобиль. В итоге электродвигатель получает постоянную электрическую энергию, которая преобразуется в механическую, и движет автомобилем.

Паровые транспортные средства и паровой двигатель

Первый в мире паровой двигатель был изобретен Дени Папеном в 1690 году (17 век). Этот силовой агрегат оснащался одним цилиндром с поршнем. Поршень поднимал пар. Опускался поршень под действием атмосферного давления после сгущения отработанного пара.

В итоге энергия пара преобразовалась в механическую.

Но основную революцию в паровых двигателях совершил Джеймс Уатт, который создал усовершенствованный паровой двигатель с изолированной камерой. К сожалению, создать полноценную машину Уатту не удалось, в связи с нехваткой денежных средств.

Затем Николя-Жозеф Конью создал первый в мире движущийся транспорт на механической энергии получаемой от образования пара. Его изобретение представляло собой армейскую повозку («fardier à vapeur» - паровую телегу), которая была создана для перевозки для артиллерийской армейской техники. В ее конструкции использовался усовершенствованный паровой и котел, установленный в носовой части повозки.

К сожалению, вес повозки был огромен, что делало ее практически не управляемой. Во время испытаний конструкторы поняли, что повозка очень опасна и часто приводит к авариям. В итоге проект прекратил свое существование.

Первая паровая машина в России была создана в 1763 году И. И. Ползуновым, которая использовалась для воздуходувных мехов на Барнаульских заводах. Затем разработки паровых машин продолжил знаменитый Иван Кулибин, которые построил немало паровых машин.

Использование паровых двигателей продолжалось до начала 20 века.

Главный минус паровых двигателей это коэффициент полезного действия, который чтобы сделать выше требовал усложнения конструкции парового двигателя, что приводило к увеличению его веса. В итоге транспортное средство становилось тяжелее, что влияло на мощность и динамичность транспорта.

В конечном итоге инженеры вынуждены были усложнять конструкции для прибавки паровым двигателем КПД, что в свою очередь снова приводило к увеличению массы конструкции. В общем, это был замкнутый круг, который подтверждал, что паровой двигатель не совершенен и в будущем это был тупик.

Смотрите также:

В конечном итоге в начале 20 века паровые машины стали постепенно исчезать, так как на их смену пришли транспортное средства с двигателями внутреннего сгорания, работающие на бензине.

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания

В 1863 году Николаус Аугуст Отто создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел КПД в районе 15 процентов. Зажигание осуществлялось открытым пламенем.

В 1886 году Карл Бенц создал первый автомобиль в мире с двигателем внутреннего сгорания, который в своей конструкции основывался на моторе Аугуста Отто. Это первый в мире автомобиль, работающий на бензине.

В 1899 на заводе «Людвиг Нобель» построил в России первый в мире дизельный автомобиль, работающий на дизельном топливе.

Именно с тех пор двигатель внутреннего сгорания работающего на жидком топливе, стал основным во всей мировой автопромышленности и остается таковым по сей день.

Электроавтомобили

Самое удивительное, что электрические автомобили пришли в мир почти на 50 лет раньше появления автотранспорта оснащенного двигателями внутреннего сгорания.

Примечательно, что в начале 20 века электрические транспортные средства пользовались невероятной популярностью, и заметно выигрывали у автомобилей с бензиновыми или дизельными силовыми агрегатами.

Ведь в отличие от бензиновых или дизельных, электрические автомобили были фактически бесшумными, что позволяло водителю и пассажирам получать во время поездки.

К сожалению, все эти плюсы первых электрических машин, перечеркивались одним главным минусом - маленький запас хода.

Напомним, что первый электроавтомобиль появился в 1841 году, который имел маленький запас хода на одном аккумуляторе (примерно 20 км).

К сожалению, более чем за 50 лет инженеры так и не придумали, как увеличить запас хода электроавтомобилей. Например, к 1920 году запас хода электромобилей составлял в среднем только 50 километров.

Кроме того, существовали сложности с подзарядкой батарей в обычных условиях. В итоге постепенно к 1930 году автомобили с двигателями внутреннего сгорания фактически уничтожили электрические транспортные средства. Этому, конечно, способствовало развитие бензиновых и дизельных двигателей, дешевая стоимость топлива и развитие сетей АЗС по всему миру.

Но недавно автопромышленность снова вспомнила об этой технологии и начала бурное развитие электрического транспорта, который возможно совсем скоро, спустя более чем 100 лет претендует стать основным видом транспорта на планете.

Правда, как и более 100 лет назад автопромышленность сталкивается с теми же проблемами при создании электроавтомобилей. Главная проблема это запас хода. В настоящий момент большинство электроавтомобилей используют в своей конструкции литий-ионный-аккумулятор. Главный минус этого вида батареи в ее весе и большой продолжительности зарядки при достаточно не большом запасе электроэнергии для питания электромотора.

Но настоящий прорыв осуществила компания Тесла, которая создала первый в мире серийный легковой автомобиль (Tesla Model S) с большим запасом хода. Правда для этого был создан большой и тяжелый аккумулятор, который очень долго заряжается. Но благодаря этому инженерам удалось увеличить запас хода до 400 километров.

В настоящий момент во многих странах мира (преимущественно в США) компания Тесла развивает свою собственную сеть электрических заправочных станций, на которых установлено оборудование, позволяющее заряжать электроавтомобили в среднем за 20-30 минут (зарядка до половины емкости батареи). Так что возможно благодаря распространению электрических заправок по всему миру в ближайшие годы мы думаем спрос на электрические автомобили будет только увеличиваться.

К сожалению, быстрее зарядить огромную аккумуляторную батарею электроавтомобиля в настоящий момент не возможно. Ведь для этого необходимо мощное зарядное устройство, которое в мире пока не существует. Но технологии продолжают развиваться быстрыми темпами и возможно уже скоро нас ждет прорыв в области сохранения электрической энергии. В этом случае рост популярности электрокаров будет ошеломляющим.

Атомный автомобиль Ford Nucleon

Да, да в истории человечества был и такой амбициозный проект.

В 1958 году Американская компания Форд разработала концепт-кар с реальным ядерным реактором. Ожидалось, что на одном заряде радиоактивными веществами машина могла проехать до 8000 километров.

По сути, ядерный реактор, который планировалось устанавливать на Nucleon, представлял собой уменьшенную копию атомного реактора применяемый на военных подводных лодках.

В качестве топлива планировалось использовать деление урана для нагрева парогенератора, который бы преобразовывал нагретую воду в пар. Затем пар под давлением поступал бы в турбины, которые бы вращали бы привод автомобиля.

К сожалению, этот амбициозный проект так и остался футуристической концепцией и вряд ли когда-либо вернется в автомир.

После аварии в Чернобыле и на Фукусиме, ядерная энергетика считается самой опасной в мире. Так что в ближайшие 100-150 лет этот вид энергии вряд ли придет в автопромышленность.

Самобеглое транспортное средство передвижения

В 1752 году в Санкт-Петербурге Леонтий Шамшуренков представил перед публикой самоходную коляску, которая двигалась за счет вращения педалей. Его транспортное средство оснащалось ножными педалями, которые по цепному приводу вращали колеса самобеглого транспортного средства.

Благодаря конструкции, сила, затрачиваемая на вращение педалей, увеличивалась, и колеса техники получали достаточную энергию для развития не маленькой скорости.

Удивительно, но подобные транспортные средства до сих пор выпускаются в автопромышленности. В мире даже существуют различные соревнования, которые проводятся на подобных самобеглых автомобилях. Пример тому недавний мировой рекорд скорости на самобеглом транспортном средстве (скорость чуть более 130 км/час).

Водородные автомобили

Что такое водородные автомобили? Это транспортные средства, которые в качестве топлива используют водород.

Первый двигатель внутреннего сгорания работающего на водородном топливе создал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 году.

К сожалению, использование водородного топлива в качестве альтернативы бензину не очень эффективно. Дело в том, что водород быстро выводит внутренние части двигателя из строя, вступая с компонентами двигателя во взаимодействие и повреждая детали силового агрегата за короткий срок. Также из-за летучести водорода, топливо может проникнуть в выпускную систему, что приведет к его возгоранию.

Так что от использования водорода в качестве альтернативы бензину и дизельному топливу автопромышленности пришлось отказаться. Но недавно все изменилось…

В современном мире начало применяться в качестве источника энергии для питания электрических батарей. В итоге это позволило автопроизводителям начать разрабатывать электрические автомобили, работающие от тяги электромотора. Мы еже не раз писали о водородных автомобилях БМВ и Тойота, которые возможно в будущем приобретут популярность по всему миру.

Система современных водородных автомобилей проста - водород, вступая во взаимодействие с кислородом, заряжает энергией аккумулятор, который питает электромотор машины. В качестве продукта распада водорода машина выбрасывает чистую воду.

Газовые автомобили с газотурбинными двигателями

В середине 20 века некоторые автомобильные компании занимались разработками газотурбинных двигателей. Что это за силовые агрегаты?

Смысл работы газотурбинных двигателей заключается в использовании энергии нагретого газа, который сжимается под давлением. В итоге это давление вращает лопасти . Именно здесь энергия давления газа преобразуется в механическую, что в свою очередь может двигать любое транспортное средство.

Самое удивительное, что транспортные средства, оснащенные газотурбинными двигателями, могут в принципе работать фактически на любом видео сгораемого топлива. Главное чтобы при сгорании топлива образовывался газ.

Например, машина на газовом силовом агрегате может в качестве топлива применять дрова, уголь, спирт, природный газ, мазут, и многие другие источники энергии.

К сожалению, по каким-то причинам лишь немногие автопроизводители вели разработки в этой области. В итоге в настоящий момент этот вид двигателей не применяется на современных автомобилях. И это, несмотря на то, что газотурбинные двигатели имеют большую мощность по сравнению с традиционными силовыми агрегатами внутреннего сгорания.

Автомобили, работающие на сжатом воздухе

Думаете что автомобили, которые движутся на сжатом воздухе это из области фантастики? На самом деле нет. Подобные транспортные средства это реальность. Например, в конце 19 века во Франции был создан трамвай, который работал на сжатом воздухе. Примечательно, что этот трамвай работал на маршруте вплоть до 1914 года.

Как правило, в автомобилях со сжатым воздухом используются баллоны, в которые закачивается воздух под давлением. Затем воздух под давлением подается на пневмомотор, который и передает крутящий момент на колеса.

В настоящий момент пневмодвигателя фактически не применяются в автопромышленности. Но, тем не менее, они используются в других сферах промышленности. Например, пневмодвигателями оснащаются различные гидравлические системы, где требуется большая сила сжатия при относительно малом ходу перемещения гидравлики.

Интересно, есть ли у этой технологии шансы в автопромышленности? Конечно, есть. Возможно, в будущем автомобильные компании начнут массово применять пневматические баллоны и пневмодвигатели. Правда возможно не в чистом виде, а в качестве гибридных систем, работающих, например, в паре с обычными двигателями внутреннего сгорания или с электромоторами.

К примеру, недавно компания Peugeot объявила о том, что создали первую в мире гибридную систему, которая использует двигатель внутреннего сгорания в паре с пневмодвигателем, работающий на сжатом воздухе.

По словам инженеров, эта конструкция помогает обычному двигателю передавать крутящий момент на коробку передач, за счет использования энергии сжатого воздуха.

В принципе технология этого гибрида та же, что используется при гибридах двигатель-электромотор. Только вместо электричества, в автомобиле используется энергия сжатого воздуха.

Автомобили с роторными двигателями

В конце 1950-х годов Вальтер Фройде и Феликс Ванкель разработали надежную схему роторного двигателя. В отличие от двигателя внутреннего сгорания роторный двигатель использует вместо поршней, ротор, который совершает вращательные движения.

В итоге от вращения вала энергия, получаемая от сгорания топлива, превращается в механическую. Благодаря применению ротора, который просто вращается конструкция роторного мотора намного проще двигателя внутреннего сгорания, где для возвратно-поступательных движений поршней необходима сложная система кривошипно-шатунного механизма.

Стоит отметить, что роторные моторы при одинаковом объеме значительнее мощнее двигателей внутреннего сгорания, а также имеют большой диапазон оборотов силового агрегата. Главный минус роторного двигателя это его экологичность, которую очень тяжело улучшить без существенного повышения себестоимости производства силового агрегата.

Последняя модель Мазды с роторным двигателем: RX-8

Кроме того, роторный двигатель менее ремонтопригоден, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, а также требует больших затрат на ремонт (если он возможен).

Именно это стало причиной фактически полного исчезновения роторных моторов из автопромышленности.

Прогноз: Будущее автомобильного мира

Давайте подведем итог. Как видите, в автопромышленности за более чем 100 летнюю историю было придумано множество технологий для создания автомобилей. Но, к сожалению, все транспортные средства, созданные до наших дней, не идеальны по своей конструкции и в первую очередь экологически не чистые.

Прогнозируя будущее автомобильного мира, уже сегодня можно сделать однозначный вывод, что в течение 20-30 лет мы будем видеть бурный рост электрических (возможно и водородных) автомобилей, которые будут с каждым годом становиться все технологически сложнее.

Благодаря электронным инновациям, также можно с уверенностью сказать, что уже через 20-30 лет автомобили станут более умней и сложней. Так ожидается, что к 2030 году количество автомашин в мире, оснащенных полным автопилотом, составит около 20-35 процентов.

Так что нас ждет удивительное будущее, которое не могли представить себе даже самые смелые футурологи и фантасты.

Зачем одному из ведущих автопроизводителей мира задумываться о городах будущего? Ведь принадлежащие компании Ford 6% мирового авторынка, оценивающегося в 2,3 трлн. долларов, – это очень серьезно. Все просто: индустрия транспорта и сервиса, которая определяет комфорт жителей мегаполисов, уже сейчас оценена более чем в два раза дороже – в 5,4 трлн долларов. Бизнес идет туда, где можно заработать деньги, и это абсолютно логично.

Все автомобили подключат к интернету

Ближайшее будущее всех автомобилей совершенно очевидно: все они будут подключены к интернету. Безопасность и паранойя – темы для отдельных дискуссий, а сейчас сконцентрируемся на преимуществах, которые от этого получат водитель и его пассажиры.

В качестве примера возьмем FordPass Connect – беспроводной модем, который компания Ford будет встраивать во все предназначенные для продажи в Европе автомобили. Каждую машину оборудуют точкой доступа 4G LTE, к которой можно подключить до десяти внешних устройств – смартфонов, планшетов, ноутбуков или других гаджетов. В качестве провайдера выступит оператор сотовой связи Vodafone.

Совсем скоро абсолютно все новые машины будут подключены к интернету.

Понятно, что возможность смотреть фильмы в дороге или крутя «баранку» общаться с боссом по Skype обладателей смартфонов интригует не сильно. Нужно понимать, что FordPass Connect – лишь первый шаг на пути к тому, чтобы вывести автомобиль на следующую ступень его развития.

Добавляем сюда голосового помощника (в США для этих целей уже используется Amazon Alexa) и получаем совершенно новый пользовательский опыт. Одна простая команда позволит найти что угодно и тут же проложить маршрут к цели. А для городских властей это ценнейшая информация о транспортных потоках. Используя такие «большие данные» с умом, можно очень здорово оптимизировать движение в мегаполисах. Нужно посмотреть трансляцию из детской комнаты? Не вопрос. Хочется заказать ужин к приезду домой? Проще простого!

Кстати, еще один значительный плюс FordPass Connect – возможность взаимодействовать со своим «железным конем» дистанционно. Брелок с кнопками – это здорово, но почему бы не заменить его приложением в смартфоне? Программа не только позволит открыть и закрыть двери, но и будет собирать массу полезной статистики. Например, о расходе бензина и масла, давлении в шинах, заряде аккумулятора, пробеге и многом-многом другом.

Специальное приложение заменит ключ от авто и соберет полезную статистику о поездках.

Будущее за автономными электромобилями и райдшерингом

Представители компании Ford уверены, что будущее не за персональными, а коллективными автомобилями. Уже сейчас американский автопроизводитель активно инвестирует в разработку полностью автономного транспортного средства для райдшеринга. В Ford предполагают, что серийный образец такого авто появится менее чем через 5 лет – уже в 2021 году.

Идея в том, чтобы жители городов использовали беспилотные автомобили для совместных поездок. К примеру, хотите вы доехать из пригорода в центр: задаете нужную точку, за вами приезжает самоходное такси. А по пути оно самостоятельно подхватывает других пассажиров, которые хотят попасть примерно туда же, куда и первый желающий, немного корректируя маршрут. Если использование такого сервиса будет дешевле и удобнее личного автомобиля, то совершенно точно его ждет успех. А отказываясь от собственных машин люди, как известно, разгружают дороги своего города.

Этот «беспилотник» – не просто красивый теоретический концепт, а вполне осязаемая разработка. Для того чтобы обеспечить ее успех в будущем, Ford приобрел специализирующуюся в области компьютерного зрения израильскую компанию SAIPS. Кроме того, американский автопроизводитель инвестировал в занимающуюся созданием 3D-карт компанию Civil Maps и компанию Velodine, разработчика автомобильных сенсоров LiDAR. Это тоже «глаза» беспилотного автомобиля.

Во время загрузки произошла ошибка. Ford уже вовсю тестирует технологии, которые позволят автомобилям перемещаться по дорогам без участия человека.

Разумеется, самостоятельно передвигающемуся по дорогам автомобилю нужны хорошие «мозги». Над созданием таковых для беспилотника Ford уже вовсю трудятся специалисты компании Argo AI – для этого их в течение пяти лет обеспечат серьезными инвестициями: в проект вложен миллиард долларов!

И тут, определенно, есть за что бороться. В отличие от обычного водителя, автопилот не садится за руль с похмелья, не заглядывается на красивые ножки и не разговаривает с женой по телефону, попутно переключая радиостанции приемника. Автономные машины снизят смертность и травматизм на дорогах.

Особый транспорт для мегаполисов

Транспортная система будущего в понимании Ford – это далеко не только электрические беспилотники, 5G и райдшеринг. Уже сейчас американский автопроизводитель самое пристальное внимание уделяет так называемой проблеме «последней мили».

Например, в логистике это то расстояние, которое курьер с посылкой проходит от грузового авто до квартиры клиента. Если речь идет о доставке цветов или мелких посылок, то никакой проблемы нет. А если в квартиру нужно занести тяжелую коробку, то все совсем иначе.

Для этой цели разработчики Ford придумали Tricity. Это трансформируемое транспортное средство с электродвигателем, на котором курьер может довезти заказчику ящик с покупками, а обычный человек – привезти покупки из магазина. Более того, здесь есть сиденье, так что это вполне себе полноценный аналог скутера. Только не для перемещения по дорогам общего пользования, а для пешеходных зон. Запас хода составляет 30 км, а максимальная скорость ограничена 20 км/ч. Такие штуки в будущем станут отличной заменой городскому велопрокату.

фотографий

фотографий

фотографий

Еще одна классная разработка для «последней мили» – умная платформа Ford Carr-E. Круглая шайба с фарами и стоп-сигналами может везти на себе как 120-килограммового человека, так и какой-либо груз. Принцип управления примерно такой же, как у современных гироскутеров: поначалу непривычно, а потом тело привыкает, и Carr-E начинает ехать очень уверенно.