Транспортное средство — техническое устройство для перевозки людей и/или грузов .

В отличие от грузоподъёмных и подъёмно-транспортных устройств, транспортные средства используют, как правило, для перевозки на относительно дальние расстояния. Транспортные средства классифицируются по типу движителя ( двигатель , парус , животные ) или способу движения по поверхности: колёсный , гусеничный , рельсовый или лыжный .

История транспортных средств

• Старейшие лодки, найденные в ходе археологических раскопок, были построены 7000—9000 лет назад .
• Старейшее морское судно, построенное 7000 лет назад, было найдено в Кувейте .
• Лодки использовались в 4000—3000 гг. до н. э. в Шумере , Древнем Египте и Индийском Океане .
• Первые повозки, приводимые в движение тягловой силой животного ( осла ), появились около 3000—4000 лет до н. э.
• Самые первые транспортные средства, которые передвигались по направляющим элементам, использовались на древнегреческом диолке (предшественник железной дороги ). Он имел протяжённость от 6 до 8,5 км и проходил через Коринфский перешеек . Повозки , которые тащили люди и животные, двигались в пазах , сделанных в известняке , которые создавали подобие рельсового пути и не давали повозкам отклоняться от необходимой траектории движения .
• В 200 г. до н. э. Ма Цзюн построил колесницу, указывающую на юг , которая являлась первым транспортным средством, имевшим систему навигации .
• В Повести временных лет описывается, как русский князь Вещий Олег изобретает первое самодвижущееся колёсное транспортное средство, движущиеся по земле и приводимое в движение силой ветра, что было невиданным чудом в те времена: В год 6415 (907) Пошёл Олег на греков, оставив Игоря в Киеве; И повелел Олег своим воинам сделать колёса и поставить на колёса корабли. И когда подул попутный ветер, подняли они в поле паруса и пошли к городу. Греки же, увидев это, испугались и сказали, послав к Олегу: «Не губи города, дадим тебе дань, какую захочешь» .
• Железные дороги стали появляться в Европе после Тёмных веков . Самым первым упоминанием о железной дороге является витраж в окне Фрайбургского мюнстера , датируемый примерно 1350 г.
• В 1515 г. кардинал Маттеус Ланг составил описание Райзцуга — тайного фуникулёра , использующегося в замке Хоэнзальцбург в Австрии . Вагоны фуникулёра передвигались по деревянным рельсам , которые при помощи конопляных верёвок и топчака тянули люди и животные .
• В 1769 г. Николя-Жозеф Куньо построил паровой автомобиль для Французской армии. Считается, что Куньо был первым, кто использовал механический двигатель для приведения в движение самоходного транспортного средства (артиллерийского тягача). Однако в настоящее время существует теория, что , член Иезуитской миссии в Китае, построил автомобиль раньше Куньо — в 1762 г.
• В 80-е гг. XVIII в. Иван Кулибин создал трёхколёсный механический экипаж с педальным приводом. В нём впервые были использованы узлы, используемые и по сегодняшний день: маховик , механический тормоз , коробка передач и подшипники . К сожалению, дальнейшее развитие этот экипаж не получил .
• В 1783 г. братья Монгольфье запустили первый аэростат .
• В 1801 г. Ричард Тревитик построил первый паровоз и кольцевую железную дорогу , для демонстрации его работы. Однако паровоз не мог поддерживать необходимое давление пара в течение длительного времени, и поэтому имел мало практической пользы.
• В 1801 г. немецкий барон Карл Дрез создал первый самокат , который он прозвал «машиной для ходьбы». Это транспортное средство считается прародителем велосипедов и мотоциклов .
• В 1885 г. Карл-Вильгельм Отто Лилиенталь начал проводить аэродинамические эксперименты с первыми летательными аппаратами — самодельными планёрами .
• В 1903 г. Братья Райт запустили первый оснащённый двигателем управляемый самолёт .
• В 1907 г. состоялся первый управляемый полёт вертолёта с пилотом Полем Корню .
• В 1928 г. был запущен первый автомобиль с реактивным двигателем
• В 1929 г. был запущен первый планёр с реактивным двигателем
• В 1961 г. космический корабль Восток-1 осуществил доставку первого человека ( Юрия Гагарина ) в космос .
• В 1969 г. Программа Аполлон произвела посадку первого управляемого космического корабля на Луне.
• В 2010 г. количество эксплуатируемых транспортных средств во всем мире превышает 1 млрд. Примерно по 1 на каждых 7 человек .

Передвижение

Источник энергии

Для приведения транспортного средства в движение необходим источник энергии. Необходимая энергия может быть получена различными способами, например, из окружающей среды: сила ветра для парусников , солнечная энергия для электромобилей или трамваев . Энергия может также храниться в различных формах, откуда она может быть получена при необходимости, в этом случае важными критериями являются объём , заряд и мощность используемого средства хранения энергии.

Широко распространённым видом источника энергии является топливо . Двигатели внешнего сгорания могут использовать в качестве топлива практически все горючие вещества, в то время как двигатели внутреннего сгорания и реактивные двигатели конструируются под конкретный тип топлива : бензин , керосин , дизельное топливо или этанол .

Другим распространённым видом источника энергии является батарея . Аккумуляторы имеют преимущество в том, что могут иметь различный объём и мощность, являются экологически чистыми, просты в установке и обслуживании ^{[ источник не указан 513 дней ]} . Батареи также способствовали распространению электродвигателей , которые имеют свои преимущества. С другой стороны, аккумуляторы имеют низкую плотность энергии, короткий срок службы, низкую производительность при экстремальных температурах, долгое время зарядки и трудности с утилизацией (хотя обычно их перерабатывают) . Как и топливо , аккумуляторы накапливают энергию химическим способом и при несчастном случае могут вызвать ожоги и отравление . Батареи также теряют свою эффективность с течением времени . Для экономии времени, затрачиваемой на зарядку, разряженные батареи возможно заменять на заряженные , однако это влечёт за собой дополнительные затраты на оборудование и может быть непрактичным при использовании больших батарей . Кроме того, аккумуляторы должны быть стандартизированы для того, чтобы было просто произвести быструю замену. С батареями схожи топливные элементы , поскольку получение электрической энергии из них происходит также путём преобразования химической энергии. Они имеют свои преимущества и недостатки.

Контактные рельс и сеть являются источником электрической энергии для поездов метро , электропоездов на железной дороге , трамваев и троллейбусов .

Сфера применения солнечной энергии в транспортных средствах в настоящее время развивается. Первые транспортные средства на фотоэлементах были построены и успешно испытаны, в том числе NASA Pathfinder — питающийся от солнечных батарей самолёт.

Атомная энергия является особой формой хранения энергии, и в настоящее время используется только в больших судах и подводных лодках , в основном военных. Ядерная энергия может быть высвобождена при помощи ядерного реактора , ядерной батареи , либо многократной детонации ядерных бомб . Сферу применения ядерной энергии на транспортных средствах в течение длительного времени пытаются расширить, например, проводились эксперименты с атомными самолётами Ту-119 и Convair X-6 .

Моторы и двигатели

Необходимая для приведения транспортного средства в движение энергия берётся из источника энергии и потребляется одним или несколькими моторами (двигателями) .

Большинство транспортных средств оснащены двигателями внутреннего сгорания , поскольку они достаточно дёшевы, просты в обслуживании, надёжны, безопасны и имеют небольшие размеры. Так как двигатели внутреннего сгорания сжигают топливо постепенно, то они позволяют преодолевать большие расстояния, но при этом непрерывно загрязняют окружающую среду . С двигателями внутреннего сгорания связаны двигатели внешнего сгорания . Примером последних могут служить паровые двигатели . Помимо топлива , паровые двигатели также нуждаются в воде , что делает их непрактичными для ряда целей. Паровым двигателям также необходимо определённое время, чтобы набрать необходимую для начала движения температуру, в отличие от двигателей внутреннего сгорания , которых могут начать приводить транспортное средство в движение сразу после подачи топлива и его воспламенения , хотя это не рекомендуется производить в холодных условиях. Так же паровые двигатели при сжигании угля выбрасывают в атмосферу соединения серы , которые приводят к вредным кислотным дождям .

Обычные двигатели внутреннего сгорания имеют прерывистый принцип работы, поэтому в авиации они были заменены реактивными двигателями и газовыми турбинами , которые также относятся к разряду двигателей внутреннего сгорания , но имеют непрерывный принцип работы. Реактивные двигатели легче и, в частности, при использовании на самолётах , эффективнее. С другой стороны, они стоят дороже и требуют более тщательного ухода. Они также получают повреждения от попадания посторонних предметов внутрь и выбрасывают выхлопы с очень большой температурой. Железнодорожные локомотивы , использующие в качестве двигателя турбины , называют газотурбовозами . Примерами наземных транспортных средств, использующих газотурбинные двигатели , могут служить танки Абрамс и Т-80 , мотоцикл и лайнер . Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель во многом похож на газотурбинный двигатель , но он почти не имеет движущихся частей. По этой причине он был очень привлекательным для дизайнеров автомобилей в прошлом, однако издаваемый им шум, тепло, и неэффективность привели к отказу от его использования. Историческим примером применения пульсирующего двигателя были крылатые ракеты Фау-1 . Детонационные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели до сих пор иногда используется в любительских экспериментах. С появлением современных технологий детонационные импульсные двигатели были применены на практике, примером можно считать успешное испытание самолёта . Несмотря на то, что двигатель с импульсной детонаций является гораздо эффективнее реактивных и газотурбинных двигателей , он всё ещё имеет недостатки из-за экстремальных уровней шума и вибрации. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели тоже имеют мало подвижных частей, но они хорошо функционируют только при высоких скоростях, поэтому их использование ограничено несущими винтами вертолётов и сверхзвуковыми самолётами , такими как Lockheed SR-71 .

Ракетные двигатели используются в основном на ракета-носителях , ракетных санях и экспериментальных самолётах . Ракетные двигатели являются самыми мощными. Самое тяжёлое транспортное средство, из поднимавшихся когда-либо с поверхности Земли: ракета Сатурн-5 была оснащена пятью ракетными двигателями F-1 общей мощностью в 180 000 000 лошадиных сил (134 МВт) . Ракетные двигатели имеют достаточно простую конструкцию и используют для работы только топливо и катализатор, например перекись водорода . Это делает их привлекательными для использования в необычных транспортных средствах, таких как реактивные ранцы . Несмотря на свою простоту, ракетные двигатели зачастую опасны и подвержены взрывам. Используемые в настоящее время разновидности ракетного топлива огнеопасны, ядовиты, едки и криогенны. Данный вид двигателей страдает от низкой эффективности. Перечисленные недостатки ракетных двигателей привели к тому, что их используют только в случае крайней необходимости.

Электродвигатели используются в электромобилях , электрических велосипедах , электрических скутерах , маломерных судах , метро , поездах , троллейбусах , трамваях и экспериментальных самолётах . Электродвигатели очень эффективны, их КПД может составлять более 90 % . Производимые в настоящее время электродвигатели достаточно мощные, надёжные и имеют низкие эксплуатационные расходы, так же могут иметь различные размеры. Электродвигатели способны работать в большом диапазоне скоростей и моментов без наличия коробки передач (хотя для осуществления этого требуется больше, чем один двигатель). Использование электродвигателей для приведения транспортных средств в движение ограничивается главным образом трудностью получения постоянного источника электроэнергии необходимой величины.

Пневматические двигатели используются на транспортных средствах экспериментально (например, в воздухомобилях ). Они простые, эффективные, безопасные, дешёвые, надёжные и работают в различных условиях. Одна из трудностей, возникающая при работе пневматических двигателей , — это охлаждающий эффект расширения газа, что приводит к замерзанию двигателя, а использовать подогрев проблематично . Охлаждающий эффект, однако, возможно использовать как систему кондиционирования. Эффективность пневматического двигателя падает при уменьшении давления газа.

Ионные двигатели используются на некоторых спутниках и космических аппаратах . Они эффективны только в вакууме , что ограничивает их использование только космическим пространством . Ионные двигатели работают от электроэнергии, но они также нуждаются в топливе , таком как цезий или ксенон . Ионные двигатели позволяют разогнать космический аппарат до очень высоких скоростей, используя относительно мало топлива . Большинство ионных двигателей , эксплуатируемых сегодня, имеют небольшое ускорение .

Преобразование энергии для функционирования

Механическая энергия, которую производят двигатели для приведения транспортного средства в движение, должна быть преобразована в механическую работу , что производится посредством колёс , винтов , сопел и аналогичных средств.

Помимо преобразования механической энергии в движение, колёса позволяют транспортному средству катиться по поверхности, за исключением транспортных средств, которые передвигаются, удерживаясь за рельсы . Колесо — это очень древнее изобретение, обнаруженные его образцы созданы более чем 5000 лет назад . Колёса используются во множестве транспортных средств: автомобилях , бронетранспортёрах , вездеходах , самолётах, поездах , скейтбордах , тачках и др.

Сопла используются в сочетании с практически всеми используемыми реактивными двигателями . Примерами транспортных средств, имеющих сопла , являются реактивные самолёты , ракеты и гидроциклы . Большинство сопел имеют форму конуса или колокола , некоторые необычные проекты имеют вид клина . Существуют нематериальные конструкции сопел, к ним можно отнести сопло, представляющее собой электромагнитное поле ионного двигателя .

В законодательстве

Транспортное средство — устройство, предназначенное для перевозки по дорогам людей, грузов или оборудования, установленного на нём (статья 2 Федерального закона от 10.12.1995 N 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения»)

Под транспортными средствами в главе 12 КоАП РФ понимаются:

• подлежащие государственной регистрации автомототранспортные средства с рабочим объёмом двигателя внутреннего сгорания более 50 кубических сантиметров и максимальной конструктивной скоростью более 50 километров в час,
• подлежащие государственной регистрации автомототранспортные средства с максимальной мощностью электродвигателя более 4 киловатт и максимальной конструктивной скоростью более 50 километров в час,
• подлежащие государственной регистрации прицепы к указанным автомототранспортным средствам,
• трактора, самоходные дорожно-строительные и иные самоходные машины,
• транспортные средства, на управление которыми в соответствии с законодательством Российской Федерации о безопасности дорожного движения предоставляется специальное право (например, мопед).

Транспортные средства (В пункте 11 статьи 1 Закона от 09.02.2007 N 16-ФЗ «О транспортной безопасности» приведено определение понятия «транспортное средство», и виды транспортных средств)(- устройства, предназначенные для перевозки физических лиц, грузов, багажа, ручной клади, личных вещей, животных или оборудования, установленных на указанных транспортных средствах устройств, в значениях, определённых транспортными кодексами и уставами, и включающие в себя:

а) транспортные средства автомобильного транспорта , используемые для регулярной перевозки пассажиров и багажа или перевозки пассажиров и багажа по заказу либо используемые для перевозки опасных грузов, на осуществление которой требуется специальное разрешение;

б) воздушные суда коммерческой гражданской авиации ;

в) воздушные суда авиации общего назначения , определяемые Правительством Российской Федерации по представлению федерального органа исполнительной власти, осуществляющего функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере транспорта, согласованному с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности Российской Федерации, федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере внутренних дел;

г) суда, используемые в целях торгового мореплавания (морские суда) , за исключением прогулочных судов, спортивных парусных судов, а также искусственных установок и сооружений, которые созданы на основе морских плавучих платформ и особенности защиты которых от актов незаконного вмешательства устанавливаются в соответствии со статьёй 12.3 настоящего Федерального закона;

д) суда, используемые на внутренних водных путях для перевозки пассажиров, за исключением прогулочных судов, спортивных парусных судов, и (или) для перевозки грузов повышенной опасности, допускаемых к перевозке по специальным разрешениям в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации по представлению федерального органа исполнительной власти, осуществляющего функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере транспорта, согласованному с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности Российской Федерации, федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере внутренних дел;

е) железнодорожный подвижной состав , осуществляющий перевозку пассажиров и (или) грузов повышенной опасности, допускаемых к перевозке по специальным разрешениям в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации по представлению федерального органа исполнительной власти, осуществляющего функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере транспорта, согласованному с федеральным органом исполнительной власти в области обеспечения безопасности Российской Федерации, федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере внутренних дел;

ж) транспортные средства городского наземного электрического транспорта.

Наземные

• самокат
• велосипед
• средства индивидуальной мобильности
• мопед
• мотоцикл
• мотороллер
• автомобиль
• вездеход
• поезд
• троллейбус
• трамвай
• автобус

Водные Судно Лодка Катер Парусник Плот Воздушные вертолёт дирижабль самолёт Космические космический корабль

См. также

• Маршрутное транспортное средство
• Механическое транспортное средство
  • Автомобиль
  • ( )
• Автострахование

Примечания