Câu 31. Unibus không người lái sẽ an toàn như thế nào

Thực ra là một người đàn ông (hay còn gọi là "nhân tố con người"), là người yếu nhất, dễ bị tổn thương nhất và không an toàn nhất trong kiểm soát lưu lượng giao thông, đặc biệt là vấn đề liên quan đến vận tải tốc độ cao, nơi có hàng chục và thậm chí hàng ngàn người tham gia. Người Nhật là một trong những người đầu tiên hiểu và thể hiện điều đó với cộng đồng thế giới: trong 30 năm qua, đường sắt cao tốc ở Nhật Bản đã chở hơn 5 tỷ hành khách và không ai trong số họ thiệt mạng. Những chuyến tàu như vậy không có người lái, chúng được điều khiển bởi các thiết bị điện tử (để hành khách thoải mái, các mô hình của người vận hành máy đã được đưa vào cabin trong những năm đầu hoạt động của tàu). Kinh nghiệm này đã được tính đến trong SkyWay.

Các phương tiện Skyway sẽ được phát triển và sử dụng trí thông minh nhân tạo để loại bỏ gần như hoàn toàn yếu tố con người. Từ đó đảm bảo an toàn cao nhất cho hành khách.

Câu 32. Xác suất va chạm unibus trên đường dây cao đến mức nào?

Xác suất này gần bằng không. Unibuses di chuyển trên một dòng không được dự kiến ​​sẽ bắt kịp hoặc, nói riêng, vượt qua nhau: chúng sẽ di chuyển ở tốc độ bất biến và khoảng cách giữa chúng, vượt quá độ dài phanh cần thiết để dừng khẩn cấp.

SkyWay dự tính các chế độ 2 phanh sau: phanh dịch vụ (tăng tốc lên 1m/giây2, chiều dài phanh ở tốc độ 300 km/h- trên 3.500 m) và phanh khẩn cấp (2,5m/giây2, chiều dài phanh cách xa 1.400 m). Nếu unibuses lân cận di chuyển trong luồng giao thông tốc độ cao, thậm chí ở mức tối thiểu, chẳng hạn, cách nhau 200m và một trong số họ bắt đầu phanh với gia tốc 1m/giây2 (trong đó, bắt buộc phải tham gia tất cả các phanh của nó) , unibus sau sẽ đạt được nó với tốc độ tương đối 72 km/h trong 20 giây. Thời gian này sẽ là quá đủ cho một phản ứng thích hợp của hệ thống điều khiển đối với tình huống khẩn cấp, cả ở chế độ điều khiển thủ công và tự động.

Các vụ va chạm tương tự được quan sát, ví dụ, trên đường cao tốc (để tham khảo: mỗi năm, khoảng 1,5 triệu người chết và hơn 10 triệu người bị tàn tật do tai nạn đường bộ) có thể được quy cho các yếu tố sau:

1. Mỗi chiếc xe đều được lái riêng lẻ, không có sự phối hợp và xem xét hành động của những người tham gia giao thông khác (vượt, rẽ, xe quá gần nhau, lái vào làn đường ngược chiều, v.v.).

2. Khoảng cách giữa các xe trong một luồng là không đủ (10-50m), thường nhỏ hơn chiều dài phanh cần thiết cho một lần dừng xe.

3. Phản ứng chậm trễ và thường không đủ của người lái đối với tình huống khẩn cấp trên đường, v.v.

Không có lý do nào cho sự va chạm trong hệ thống SkyWay: chuyển động sẽ được điều khiển từ một trung tâm duy nhất và lặp lại nhiều lần bởi tuyến tính (nằm trên đường đua) và các máy tính trên tàu được tích hợp vào mạng. Do đó, không cần phải có tài xế.

Trong trường hợp này, tất cả các thao tác (dừng, lái vào hoặc ra khỏi đường đua, thay đổi tốc độ, v.v.) sẽ được điều phối bởi tất cả người dùng giao thông liên quan đến các điều kiện thực tế của trạng thái ray, unibus và điều kiện thời tiết hiện tại (gió, mưa , tuyết, v.v.). Nhờ vậy, tỷ lệ tai nạn của SkyWay sẽ thấp hơn so với vận tải đường sắt hiện có và trong ngành hàng không, nơi có ít nhất 1.000 người chết hàng năm do tai nạn. Điều đó có nghĩa là SkyWay sẽ an toàn hơn gấp nhiều lần so với vận chuyển ô tô.

Cây 33. Độ cứng động của đường ray là gì?

Đối với SkyWay, giống như bất kỳ hệ thống vận chuyển tốc độ cao nào khác, độ cứng động quan trọng hơn hệ thống tĩnh. Đã có những nghiên cứu và xác định các đặc điểm thiết kế của cấu trúc đường ray SkyWay, cũng như các chế độ chuyển động unibus, trong đó không phát hiện ra hiện tượng cộng hưởng trong đường ray dây (cho tốc độ lên tới 400- 500 km/h). Hơn nữa, rung động của ray sẽ phát sinh đằng sau một unibus di chuyển. Chúng sẽ bị triệt tiêu trong 0,1-0,5 giây. để cho phép các unibus sau di chuyển dọc theo đường ray không bị xáo trộn, lý tưởng nhất.

Các nguyên tắc được sử dụng ở đây tương tự như các nguyên tắc được áp dụng cho thiết kế cầu treo: bất kỳ thành phần nào cũng phải làm triệt tiêu các rung động cấu trúc trong phạm vi tần số của nó. Theo cách này, tất cả các rung động cấu trúc có thể sẽ bị giảm: từ tần số thấp đến tần số cao, bao gồm từ tác động của các đơn nguyên và dòng chảy, gió (bao gồm cả gió giật), v.v. Trong trường hợp này, do tính trơ và cao cường độ của đường ray dây tốc độ cao, được quy cho cả độ căng dây và độ cứng uốn của đường ray, biên độ động của dao động kết cấu sẽ khác biệt không đáng kể so với tĩnh, tức là sẽ nhỏ hơn 1/5.000. Để so sánh: nền đường cao tốc được xem xét ngay cả, nếu khoảng trống giữa thanh 3 mét và mặt đường sẽ không quá 10mm, tức là một nền đường như vậy có độ không tương đối khoảng 1/300.

Ở tốc độ di chuyển thấp (lên tới 100 km/h), độ cứng tương đối của thanh ray ở một nhịp sẽ đủ nếu nó nằm trong phạm vi 1/1.000.

Câu 34. Một unibus di chuyển dọc theo chuỗi sẽ tạo ra một chuyển động giống như sóng?

Đầu tiên, một unibus sẽ di chuyển không dọc theo dây, mà dọc theo đường ray, được đặc trưng bởi độ cứng uốn cao hơn, ví dụ, đường sắt R-75, trong một số trường hợp (hơn 1.000 lần) (khi đường ray dây được thiết kế dưới dạng một chuỗi). Do đó, dưới bánh xe unibus, đường ray dây sẽ hoạt động như một chùm cứng hơn là sợi linh hoạt - dưới tác động của tải trọng tập trung từ bánh xe, bán kính cong (uốn cong) của đường ray sẽ là 1km và hơn thế nữa . Nhờ có nó, bánh xe ô tô đường sắt sẽ trơn tru và không gây sốc, cả ở giữa nhịp và các trụ đỡ.

Thứ hai, một chiếc xe hơi hiện đại hoặc một toa xe lửa, bao gồm cả tốc độ cao, có thể di chuyển theo kiểu sóng khi cấu trúc đường ray của chúng được thiết kế như một con đường trên cao được lắp đặt trên các giá đỡ. Do sự thỏa hiệp giữa các yêu cầu để giảm mức tiêu thụ vật liệu cho các kết cấu nhịp và để đạt được các giá trị cao nhất về độ cứng của kết cấu đường ray dưới tác động của tải trọng di chuyển được thiết kế, đã được quốc tế chấp nhận độ cứng tương đối chuẩn cho các nhịp của cầu và cầu vượt mức 1/ 400- 1/1.000.

Ví dụ, đối với đường sắt tốc độ cao, nó là 1/1.000- 1/2.000. Do đó, một bánh xe của tàu cao tốc đang di chuyển trên cây cầu có nhịp, ví dụ 30 m, sẽ có đường cong hình sin và biên độ 15-30 mm và chiều dài sóng 30m. Trong trường hợp này, một cặp bánh xe lửa rất nặng (khối lượng của nó khoảng 1 tấn) và hệ thống treo khá cứng. Tuy nhiên, đi lại trên đường sắt tốc độ cao rất thoải mái cho hành khách, không bị rung hoặc tiếng ồn, và thậm chí còn thoải mái hơn so với, ví dụ, đi bằng xe buýt.

Cấu trúc đường ray xe lửa được thiết kế dựa trên các chỉ tiêu hiện đang được sử dụng để thiết kế cầu, cầu vượt, đường trên cao, cầu cạn và các phương tiện giao thông khác được lắp đặt trên các trụ đỡ. Do đó, độ cứng của đường ray SkyWay sẽ tương tự như cầu hoặc cầu vượt đối với đường sắt tốc độ cao. Ngoài ra, bánh xe ô tô đường sắt sẽ mịn hơn và im lặng hơn do khối lượng nhỏ hơn 40- 60 kg. Mỗi bánh xe sẽ được trang bị hệ thống treo ô tô độc lập và khá mềm và hai mặt bích, và vành bánh xe và trung tâm sẽ được phân tách bằng một bộ giảm xóc - đệm đàn hồi.

Hơn nữa, một đầu thanh ray sẽ có một camber trong mỗi nhịp, tức là uốn cong lên trên so với các giá đỡ, ở giữa nhịp sẽ là 10-15 mm, bằng với giá trị biến dạng rãnh dưới tác động của tải trọng thiết kế . Do đó, mỗi nhịp dây ray, bị biến dạng dưới trọng lượng của ô tô đường sắt, được làm phẳng để tạo thành một đường thẳng và bánh xe sẽ di chuyển một cách lý tưởng.

Sự không đồng đều của đường đua sẽ chỉ phát sinh nếu khối lượng unibus không được chỉ định nghiêm ngặt (ví dụ: biến thể khối lượng trong mô-đun 20 chỗ sẽ đạt 2.000 kg vì nó có thể di chuyển trên đường đua với đầy tải hoặc không tải). Một lý do khác là sự khác biệt quan sát thấy trong sức căng của dây và thân xe (vào mùa đông và mùa hè, sự khác biệt này có thể đạt tới 50-100 tấn). Kết quả là, trong những khoảng thời gian nhất định (nhiệt độ mạnh hoặc sương giá nghiêm trọng), có thể thấy sự không đồng đều 3-5 mm đối với một số trường hợp không tải (quá tải hoặc trống) ở giữa các nhịp, với giá trị tương đối là 1/5.000-1/10.000. Trong một số giai đoạn khác, sự không đồng đều của ray đối với các trường hợp không tải có tải thông thường sẽ là 1/10.000-1/15.000, thậm chí còn tốt hơn đáng kể so với đường ray tốc độ cao trong thiết kế cầu vượt.

Câu 35. Ô tô đường sắt SkyWay có hiệu quả kinh tế hơn xe khách không?

So với một chiếc xe chở khách tốc độ cao 5 chỗ, một chiếc SkyWay điện khí hóa được đặc trưng bởi hiệu quả kinh tế cao hơn (về 1 hành khách cho cùng tốc độ di chuyển) khoảng 20 lần: gấp 3-5 lần do chất lượng khí động học được cải thiện, gấp 2-3 lần do hiệu suất động cơ tăng (hiệu suất động cơ điện cao hơn 90% so với hiệu suất động cơ đốt trong thực tế khoảng 30%), gấp 2-3 lần do khả năng mang vác tăng lên và gấp 1,5-2 lần do giảm tổn thất cơ học (đặc biệt là trong cặp "bánh xe trên đường": "thép-thép" trong SkyWay chống lại "nhựa đường cao su" trong xe ô tô).

Mức tiêu thụ năng lượng điện cụ thể của SkyWay trong một trong các biến thể thiết kế như sau: ở tốc độ 300 km / h 0,2-0,3 kw ở tốc độ 400 km / h, lần lượt là 0,040 0,05 kW × giờ / t × km và 0,035- 0,045 kW × giờ / t × km. Dữ liệu đã cho đề cập đến ô tô đường sắt có sức chở 4.000 kg và hành khách 20 chỗ ngồi được trang bị động cơ công suất 60 và 120 mã lực (cho tốc độ 300 km / h), hoặc 150 và 300 mã lực (cho tốc độ 400 km / h), tương ứng. Nếu cần thiết, có thể dễ dàng tính toán lại mức tiêu thụ năng lượng điện theo mức tiêu thụ nhiên liệu dựa trên: 1 kW × giờ năng lượng điện = 0,3 lít xăng.

Ô tô đường sắt tốc độ cao SkyWay là phương tiện hiệu quả kinh tế nhất trong số tất cả được biết đến. Hiệu quả kinh tế siêu cao của nó đặc biệt rõ ràng ở tốc độ thấp, chẳng hạn như 100 km / h, điển hình của vận tải ô tô. Ở trạng thái chuyển động ổn định ở phần đường nằm ngang, một chiếc unibus 40 chỗ với trọng lượng 10 tấn di chuyển với tốc độ quy định đòi hỏi công suất động cơ là 9 kW (trong đó cần 6,6 kW cho sức cản khí động học của cơ thể; lực cản bánh xe; tổn thất truyền tải 0,9 kW). Mức tiêu thụ nhiên liệu trong trường hợp sử dụng động cơ diesel sẽ chỉ là 2,7 lít / 100 km đường đua (hoặc 0,054 l / 100 lượt. × km, hoặc 0,54 l / 1.000 lượt. × km). Mức tiêu thụ nhiên liệu của những chiếc xe chở khách 4 chỗ tốt nhất là cao hơn 20 lần 30 lần1 lần1,5 l / lượt. × km.

Câu 36. Sự cải tổ của bánh xe unibus là gì?

Đường kính bánh xe của một unibus tốc độ cao sẽ là 50-70 cm, do đó, nó sẽ có tốc độ cách mạng như sau: ở tốc độ 200 km / h là 1.500-2.100 vòng / phút; ở tốc độ 300 km / h là 2.300-3.200 vòng / phút; ở tốc độ 400 km / h là 3.000-4.200 vòng / phút; ở tốc độ 500 km / h là 3.800-5.300 vòng / phút.

Do đó, ngay cả ở tốc độ di chuyển cao của ô tô đường sắt, tốc độ vòng quay của bánh xe và động cơ quay của chúng sẽ là bình thường đối với các thiết bị kỹ thuật hiện đại. Ví dụ, tốc độ vòng quay của tuabin động cơ phản lực đạt giá trị 20.000 đền 30.000 vòng / phút; trong trường hợp này, các cánh tuabin chịu tải siêu cao và tác động nhiệt rất cao.

Câu 37. Những loại ổ đĩa có thể được sử dụng trong một unibus?

Hình 25 cho thấy các biến thể thiết kế của đơn vị ổ đĩa unibus.