【簡介:】@未來的交通工具@未來的交通工具是什麼?是飛車嗎?還是磁浮車?或是水陸車?大家都不知道,因為「未」這個字的意思是「沒」。而「來」這個字大家都曉得?,F(xiàn)在就讓我們一起來看看吧!1、
@未來的交通工具@
未來的交通工具是什麼?是飛車嗎?還是磁浮車?或是水陸車?大家都不知道,因為「未」這個字的意思是「沒」。而「來」這個字大家都曉得。現(xiàn)在就讓我們一起來看看吧!
1、未來的新火箭
美國太空總署(NASA)己經(jīng)成功地完成了新火箭引擎兩年的基礎(chǔ)測試,未來這種引擎將用在交通運輸上,取代現(xiàn)在的噴射客機,飛行於大氣之上,
來往各大洲之間,將節(jié)省大量的飛行時間,并且連一般薪水階層者也可以負擔得起費用,以現(xiàn)在從臺灣飛往美國西岸,往往都要十幾個小時的時間,若未來新型態(tài)的太空飛機一旦運作,將只需2個小時即可到達。這種新式的引擎又稱為會呼吸的火箭引擎,可以利用空氣中的氧氣作為動力,因此,在飛行過程所消耗的汽油就可以減少,承載就可更多,速度可以更快。
2、磁浮列車
拿兩塊磁鐵相互接近,便會感受到同性相斥、異性相吸的電磁力。早在一百多年前就有科學家提出構(gòu)想,認為可藉由電磁力原理發(fā)展出一種在磁場上飛行的高速運輸工具。
目前研發(fā)中的磁浮列車基本原理與一百多年前的構(gòu)想沒什麼差別。簡單來說,磁浮列車主要將電磁力應(yīng)用在使列車浮起、推動列車以及控制行進方向三方面。
使列車浮起方面,是在軌道與列車間產(chǎn)生同性磁場,藉由控制適當?shù)碾姶艌鰪姸?,使列車的向下重力與電磁力與電磁力對列車的向上推力達到平衡,如此便可使列車「浮」在軌道上方一定距離。
推動磁浮列車方面,目前各國所研究的方向,大都偏向於采用可藉由電流改變磁場的電磁鐵串列在軌道兩側(cè),與列車上的固定磁鐵相互作用,透過電流變化來控制列車行進的速率。
詳細地說,在某一時間,列車上的某個磁鐵,會與稍前方軌道上電磁鐵呈相反極性,產(chǎn)生吸力;而與稍后方的軌道電磁鐵則是同一極性有相互推力,如此一吸一推,使列車向前行進。當列車到達下一位置時,電流的方向改變,使列車上磁鐵與軌道上電磁鐵的關(guān)系又變成前吸后推,如此周而復始,列車便能不斷前進。
至於控制列車的前進方法是控制列車與兩側(cè)軌道間的磁場方向。例如,若在列車與軌道兩側(cè)間同為互斥的磁場,則列車偏向一側(cè)時會因過度接近一側(cè)的斥力增大而推回原來的平衡位置。因此只要適當控制磁場方向與強度,即可操縱列車循既定方向行進。
磁浮的基本原理并沒有難以突破的技術(shù)障礙,不過電磁力來源一直是個無法克服的難題。隨著超導體的發(fā)現(xiàn),加上電磁鐵制作及控制技術(shù)獲得突破,才使得磁浮列車否極泰來,再度成為下一代大眾運輸?shù)南M小?br _extended=true>磁浮列車堪稱交通運輸原理的一大革新。因為它不僅速度快、平穩(wěn)舒適,又節(jié)約能源、無污染及噪音,而且建造及保養(yǎng)費用低廉。
不過,環(huán)保及公共衛(wèi)生專家相當擔心磁浮列車所產(chǎn)生強大磁場,將對車上乘客人體及周邊環(huán)境造成危害。而且,巨額的投資在商業(yè)運轉(zhuǎn)后是否能回收也是一大問題。
無論如何,各國并未因此打消發(fā)展磁浮列車的狂熱。畢竟可達五百公里以上時速、沒有軌道摩擦噪音、又沒有污染廢氣排放的車輛,正是人們夢寐以求的大眾運輸工具。
除了磁浮列車外,日本也有廠商正在研發(fā)磁浮式的未來車。這種未來新概念車,既可行走於一般道路上,在進入專用的高速馬路時,則可以五百公里的超高時速,類似飄浮狀態(tài)馳騁。
為了使磁浮車能同時行走於普通路面和專用高速道路上,研究具有懸浮行走能力的汽車輪胎,是磁浮概念車的設(shè)計關(guān)鍵。研究公司曾制作一輛重四公斤的實驗?zāi)P蛙?,其懸浮高度為七公厘,最高行車時速達二十五公里。
目前磁浮車還停留在實驗的起步階段,無論是超導材料、電力供給以及車體結(jié)構(gòu)、自動安全控制系統(tǒng)等,都有待進一步的研發(fā)改進。況且,時速高達五百公里的汽車,恐怕已超過人類所能操控的極限。
無論如何,配備超導磁石輪胎,馳騁於鋁制材質(zhì)的專用道路、時速可達五百公里的磁浮式未來車,將是新世紀的汽車夢想。
3、超高速輪船
何謂超高速輪船,系一種新概念不同科技的組合體,該設(shè)計包括:船體本身的浮力結(jié)構(gòu)、水中船翼之揚力,氣墊船之空氣壓力,三項重要技術(shù)適當組合起來的復合支持體,該組合支持體的載貨運輸量是一OOO噸,速度五十節(jié)的能力,可充作定期輪船行駛於大洋中,同時在波浪具有四~六公尺暴風雨的惡劣天氣,也能夠不受阻礙的正常行駛,堪稱兼具速度性、安全性和穩(wěn)定性。
超高速輪船是未來主力交通工具之一,為如期地步入實用商品化,目前急需突破的關(guān)鍵技術(shù),包括:復合支持型船型推進系統(tǒng)、船體態(tài)勢控制系統(tǒng)、及耐天候性船體材料等之開發(fā)。至於在社會層面如何來搭配,始能加速地邁入實用化階段,包括:放寬航行管制、加強港灣設(shè)施功能、確保夜間航行安全。關(guān)於在經(jīng)濟層面分析方面,對超高速輪船殷切需求極具潛在性,若能配合適宜的運費并且搭配相關(guān)支援系統(tǒng),則在未來的交通工具上將扮演主力之一的角色,若假以經(jīng)濟規(guī)模的生產(chǎn)與運輸概念,最適便宜運費費率將可應(yīng)運而生。
關(guān)於超高速輪船科技的產(chǎn)生,對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟之正向效果,一般認為將會有利於造船業(yè)、土木建筑業(yè)既有產(chǎn)業(yè)持續(xù)的發(fā)展之外,也會帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè),諸如:新鮮食品進口業(yè)、運輸服務(wù)業(yè)、旅行業(yè)等也會隨之熱絡(luò)起來。到時候的「空運」來臺的生猛海鮮的口號,將不會再享一支獨秀的優(yōu)勢,或許那時候可以打出超高速「海運」來臺的生猛海鮮的口號,輔以低廉的運費,消費者得享有較低的價格,而同時購得相同新鮮度的生猛海鮮。
所謂智慧型船舶,是將老練優(yōu)秀船長航行的經(jīng)驗和技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨瓤萍嫉娜斯ぶ腔?,并搭配陸上控制臺之支援資訊及船上各種資訊,共同研判海上行駛的資訊,進行海上船舶和陸上控制臺整合性之海上航行系統(tǒng)。
智慧型船舶是一種新概念的交通工具,是充分利用電腦做人類的知性活動之航行技術(shù)的海上交通工具,雖然該項船舶科技的研發(fā),基本目的是鑒於未來勞動力不足,但是引申出來的功能,是遠超過勞動不足的考量,此種發(fā)展是未來交通系統(tǒng)的一種不可避免趨勢。海上航行時間相對長,面對不確定性機會相對高,唯有充分利用具有人工智慧的船長,方具未來性。
一般而言,智慧型船舶將於西元二O一O年左右邁入實用商品化之階段,為順利地達到預期目標,目前亟需突破之關(guān)鍵技術(shù),包括:先進型人工智慧的開發(fā)、船舶自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)、高度衛(wèi)星通訊系統(tǒng)應(yīng)用於海上航行技術(shù)的開發(fā)、陸上控制中心支援海上航行和資訊系統(tǒng)及海氣象預測技術(shù)之改善。
假設(shè)智慧型船舶能夠順利研發(fā)而步入實用商品化階段,誰是該項船舶科技創(chuàng)新的受益者,意即,智慧型船舶的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟分析的正面效果。一般而言,船舶航行用的高度人工智慧資訊,和自動駕駛用高度人造衛(wèi)星系統(tǒng)的電子電機產(chǎn)業(yè)和通訊機器產(chǎn)業(yè),將會是此項新科技的受益生存者。
4、不讓未來后悔的電動機車
世界能源協(xié)會統(tǒng)計,以現(xiàn)今汽油的消耗速度,地球石油儲量頂多只可用六十年,而汽機車的汽油消耗量驚人,及所產(chǎn)生的空氣污染物造成造成環(huán)保公害此一觀點來看,就不難了解為什麼全球?qū)Πl(fā)展電動車有強烈需求。
臺灣汽機車密度冠於全球,根據(jù)環(huán)保署的統(tǒng)計,目前全國汽機車占國內(nèi)能源的消耗量達20%-23%,是全國最大的污染源之一,若皆能改為電力動力,則對環(huán)保有很大的幫助;且電動車在國際市場仍是一個全新的領(lǐng)域,如再加上政府的大力推動,則我國也可藉此發(fā)展趕上國際汽車工業(yè)的水準。
電動機車是一種藉由隨車搭載的電池提供電力,以驅(qū)動控制器控制馬達輸出,復經(jīng)傳動機構(gòu)驅(qū)動行駛的交通工具。由於它沒有引擎,故不需要汽油,同時也無排放廢氣、噪音、震動、燙傷的缺點,且其能源費用低廉,可減輕對石油的依賴,是最適合發(fā)展以取代傳統(tǒng)機車的工具。
依目前研發(fā)完成的ZES 2000電動機車為例,其極速50公里/小時(一般50CC機車約為63公里/小時),使用家用110V電源充電約需6-8小時,耗電兩度約需五元,市區(qū)可騎乘40公里。但盡管目前所研發(fā)的電動車性能尚佳,但與50CC機車相較其性能與續(xù)航力仍有不足之處,而這關(guān)鍵就在於電池,其有限的空間下,容量難以滿足使用需求。
目前電動車大多以改良鉛酸電池為主,不過電池有一定的壽命,且鉛具有污染性,必須做好回收工作才能避免二次污染,因此,未來研發(fā)重點為鎳氫及鋰電池,以及如何降低成本、提高能量密度、循環(huán)壽命及可靠度是未來努力研究的方向。
在環(huán)境方面,如何使消費者便利地找到充電處需要多方面的配合,目前在政府方面為了提高民眾購買的意愿,有些優(yōu)惠方法,只要民眾購買一輛電動車,環(huán)保署就補助五千元,購買大型的巴士則補助五十萬元;同時對生產(chǎn)廠商有貨物稅減半的優(yōu)惠,補助地方政府設(shè)置充電設(shè)備,燃料稅隨由徵收后免徵等...。
其實,我國的空氣污染相關(guān)法令算是世界上相當嚴格,規(guī)定廠商日后每年出產(chǎn)的機車中,每百輛必須有兩輛是電動機車,此舉可促使機車業(yè)者積極投入電動機車的研發(fā);也許不久的將來,電動車也會是臺灣另一個奇跡。