CC BY
61
308
Исторические аспекты науки и техники
обмен студентами для написания курсовых проектов и дипломных работ, расширяется практика защиты на английском и немецком языках.
На кафедре прошли обучения в аспирантуре и защитили диссертации граждане Аргентины, Иордании, Польши, Сирии, находились на стажировке граждане Китая, Монголии и Болгарии.
В течение послереволюционного периода кафедрой «Теплотехника и теплосиловые установки» руководили: проф. Дьяков Д. Н. (1919-1931), доц. Марков В. А. (1931-1941), доц. Ермолаев А. А. (1942-194б),
проф. Кузьмин С. И. (1946-1966), доц. Литвинов И. Ф. (1966-1973),
проф. Соловьев Б. А. (1973-1978), проф. Киселев И. Г. (1978-2004), доц. Буянов А. Б. (2004-2007). С 2008 года кафедрой заведует доц. Никольский Д. В.
Библиографический список
1. История Петербургского государственного университета путей сообщения : в 2 томах, 3 книгах. Т. 1. История института инженеров путей сообщения Императора Александра I-го за первое столетие его существования. 1810-1910 / А. М. Ларионов. -СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2009. - 534 с.
2. Выдающиеся выпускники и деятели Петербургского государственного университета путей сообщения. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2009. - 417 с.
3. Научные школы Петербургского государственного университета путей сообщения. 1809-2009 / ред. В. В. Сапожников. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2009. - б09 с.
4. ЛИИЖТ в пути / Е. Я. Красковский. - М. : Транспорт. 1990. - 167 с.
5. Пятидесятилетие Института Корпуса инженеров путей сообщения : историч. очерк / Е. А. Соколовский. - Санкт-Петербург, 1859. - 149 с.
Статья поступила в редакцию 13.12.2010;
представлена к публикации членом редколлегии В. В. Фортунатовым.
УДК 656.001.33 И. П. Киселев
ПОНЯТИЕ О ТРАНСПОРТНЫХ МАШИНАХ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМАТИКИ ТРАНСПОРТА
В целях решения задач определения эффективности транспортных систем, описания совокупности объектов транспорта и истории их развития рассмотрено понятие транспортной машины и систематика транспорта на уровне макромира (планетарный уровень). Предложена иерархическая классификация и естественная трехмерная классификация транспортных машин - транспортный куб.
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
309
транспортная машина, систематика транспорта.
Введение
В процессе научно-технического анализа и сравнения транспортных систем, различных видов транспорта, описания истории их развития возникает необходимость выделения их общих признаков, сходных черт и особенностей, отличий, а также классификаций по разным основаниям. При этом, обращаясь к систематике транспорта, необходимо использовать понятие «транспортная машина».
1 Элементарная транспортная машина
Известно, что машина есть устройство, выполняющее механическое движение для преобразования энергии, материалов и информации [1]. В транспортной машине под материалом понимается перемещаемый предмет, а преобразование суть изменение его положения в пространстве. Введем понятие «элементарная транспортная машина», которая, по нашему представлению, является простейшим элементом транспортных систем. В элементарной транспортной машине проявляется техническая идея данного вида транспорта, все основные свойства вида транспорта, построенного на ее основе. Можно привести аналогию с атомом - наименьшей частью химического элемента, являющегося носителем его свойств.
Известно, что транспортная машина должна состоять, как минимум, из трех элементов (точнее сказать, не может иметь менее трех элементов): неподвижного элемента, подвижного и двигателя, обеспечивающего движущую силу (рис. 1). Наиболее последовательно эти исходные теоретические посылки сути транспорта изложены в трудах академика
В. Н. Образцова, который называет их соответственно: «а) траекториями или путями движения; б) движущимися телами или предметами (груз или пассажиры), подвижной состав; в) двигателем (или движущей силой), который может быть неподвижным (например, привод канатной дороги), или движущимся вместе с предметом, телом, подвижным составом» [2] (хотя академик и не употреблял термин «транспортная машина»).
Не все элементарные транспортные системы являются транспортными машинами. Так, пеший ход человека или передвижение человека верхом на животном нельзя назвать транспортной машиной. При этом повозки, коляски, кареты, сани, передвигаемые животными или людьми (рикша), являются машинами1.
1 Различные приспособления для перевозки грузов на животных вьючно, от простейших вьючных сумок до грузовых и пассажирских площадок на верблюдах и слонах, представляют собой иногда довольно сложные устройства из кожи, дерева, ткани, металла, имеют различные пряжки, карабины, крепления, однако их никогда не относят к «транспортным машинам». Грань, отделяющая «транспортную машину» от «не маши-
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
310
Исторические аспекты науки и техники
Неподвижный элемент, называемый также «неподвижной основой» или «транспортным пространством» [3], представляет собой ту среду, в которой (по которой) перемещается подвижный элемент (подвижной состав). Движение подвижных единиц (подвижного состава) осуществляется в результате их взаимодействия с неподвижной основой с помощью некой движущей силы: двигателей, силовых установок. Неподвижная основа для лучшего взаимодействия с подвижным составом может быть оснащена специальной путевой или дорожной структурой (заметим: «может», но не должна).
Так, например, транспортная машина или транспортная система, именуемая «железная дорога», на простейшем, образно говоря, «атомарном» уровне состоит из совокупности трех элементов: путевой структуры (рельсового пути), взаимодействующего с ней подвижного состава и двигателя (устройства приведения в движение подвижного состава). Двигатель может быть частью как подвижного состава, так и путевой структуры, также может располагаться на обоих этих элементах 2.
Как ни странно, ставшую давно банальной дефиницию: «путь и повозку (экипаж) необходимо рассматривать как единую машину», высказанную еще в начале XIX века одним из отцов-основателей железнодорожного транспорта Джорджем Стефенсоном [4], часто забывают в практическом преломлении к анализу тех или иных транспортных систем. Ведь, строго говоря, например, автомобиль в отрыве от дорожной структуры транспортной машиной не является. В данном контексте транспортной машиной является только система «автомобиль-дорога». Характеристики автомобиля как части транспортной машины могут рассматриваться только в связи с конкретной дорожной структурой. Однако даже в солидных монографиях, посвященных вопросам транспорта, мы встречаем анализ важнейших характеристик транспортных систем в искусственном отрыве одной части транспортной машины от другой или, наоборот, привнесение в этот анализ ряда вторичных факторов.
2 Структура транспортных систем
Для исследователя, находящегося на позициях диалектического материализма, не вызывает сомнения тезис о том, что Вселенная представляет
ны» весьма условна и подчас трудно различима. Так, например, человек, движущийся на велосипеде, несомненно, пользуется машиной. Но являются ли «машиной» коньки, роликовые коньки или роликовая доска? Безусловно, и современный велосипед, и коньки, и роликовая доска - это сложные изделия, требующие при проектировании и изготовлении высоких технологий. Невозможно выбросить их из класса машин.
В так называемых «атмосферических» железных дорогах, получивших распространение в середине XIX в., части двигателя были включены и в путевую структуру, и в подвижной состав. То же мы видим сегодня на железных дорогах с использованием линейных электродвигателей и на системах с магнитным подвешиванием экипажей и линейными тяговыми электродвигателями.
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
311
собой единое транспортное пространство. На наш взгляд, его целесообразно условно подразделить на несколько областей, исходя из того, действие каких природных явлений и сил в них преобладает.
Выделим последовательно то, что условно назовем «область транспорта микромира» - микротранспорт (под ним понимаем уровень элементарных частиц, атомов и молекул), «макромира» - макротранспорт (планетарный уровень) и «мегамира» - область межпланетного, межзвездного, межгалактического транспорта - мегатранспорт (рис. 1).
МЕГАМИР
(космический уровень)
1ЕГАТРАНСПОРТ
МАКРОМИР
(планетарный уровень)
ГИБРИДНЫИ
трАивцррт
МАКРОМИР -МЁРАМ1ИР_
Наднациональные
(межнациональные)
транспортные
системы
Транспортная система страны (транспортная отрасль)
Транспортные системы ССС классов, отрядов, семейств и родов транспорта
Транспортная система вида транспорта
Элементарная транспортная машина
Рис. 1. Элементарная транспортная машина и структура транспортных систем
В каждой из этих областей происходят естественные процессы транспортировки, переноса, передачи вещества, энергии, информации. В каждой из этих областей человеком могут быть созданы транспортные машины и транспортные системы, представляющие: микро-, макро-, мегатранспорт, совокупность которых мы отнесем к миру техники3.
3 В отличие от макространспорта (частный случай - планета Земля) и мегатранспорта (космический транспорт) понимание сути микротранспорта, как ни странно, вызывает иногда затруднение. Между тем в качестве примера можно привести установку, которая в последнее время достаточно часто упоминается в средствах массовой информации. Речь идет о Большом андронном коллайдере научно-исследовательского центра
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
312
Исторические аспекты науки и техники
Для описания всего многообразия транспортных машин обратимся к систематике транспорта - области знаний, в рамках которой решаются задачи упорядоченного определенным образом обозначения и описания всей совокупности объектов транспорта [5]. При описании транспортных машин будем руководствоваться принципами бионики и представим иерархическую классификацию транспортных систем, включающую пространственные типы (царства), классы, отряды, семейства, роды, виды и подвиды. На рисунке 2 на примере высокоскоростной электрической железной дороги представлен принцип иерархической классификации транспортных систем.
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ
/мло^толл Микротранспорт Макротранспорт Мегатранспорт
(ЦАР С I ВА) 4 .♦ **♦.**♦.
КЛАССЫ
ОТРЯДЫ
Водный
Колейный
Воздушный
Индивидуально „ „ ,
направляемый Дрейфующий
Железные дороги СЕМЕЙСТВА классического
Однорельсовые Монорельсовые **»**» *«,**»
ч **» *** ***
Примечание:
Пунктирными линиями
показано дальнейшее дробление на классы, отряды, семейства и т. д.
Трубопроводные и др.
РОДЫ
ВИДЫ
Железные дороги классического типа с механическими двигателями
Железные дороги классического типа с электрическими двигателями
ПОДВИДЫ
ВСМ
Железные дороги классического типа с естественными восполнимыми энергетическими установками
Железные дороги классического типа с ДВС
Скоростные
Железные дороги классического типа с мускульными двигателями
Железные дороги классического типа с паровыми
двигателями *♦, *»,
**» **. *•♦/*..
Обычные
типа
Рис. 2. Принцип иерархической классификации транспортных систем (на примере высокоскоростной электрической железной дороги - ВСМ)4
Европейского совета ядерных исследований (коллайдер расположен на пограничной территории Франции и Швейцарии). При своих гигантских размерах - длина основного кольца ускорителя 26 659 м, это типичный пример микротранспортного устройства, созданного для разгона и доставки в нужную точку для соударения протонов и тяжелых ионов (ионов свинца).
4 Новые подвиды появляются и исчезают гораздо чаще, чем виды. Например, в России в связи с изменением формы собственности появились железные дороги общего и необщего пользования и т. д.
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
313
Обратим внимание на наличие гибридных разновидностей транспорта 5, которые могут иметь черты двух или более типов, классов, видов. Например, плавающий автомобиль - это гибрид автомобиля и моторной лодки; обычный самолет, взлетающий с аэродрома, - гибрид автомобиля и самолета; летающая лодка - гибрид катера и самолета. Также могут быть гибридные разновидности транспорта с чертами двух пространственных типов (царств), например: космическая ракета, начинающая движение в царстве макротранспорта и продолжающая его в царстве мегатранспорта.
Обратимся к макротранспорту (планетарный уровень), в нашем конкретном случае - планеты Земля, который объемлет глобальную транспортную систему всех видов транспорта. Бесспорно, анализ и систематика микротранспорта и мегатранспота заслуживают самого пристального внимания исследователей, но они выходят за рамки данной работы и могут быть выполнены на основе подходов, предложенных автором.
3 Естественная трехмерная классификация транспортных машин
В настоящее время в научной и инженерной литературе можно встретить десятки, если не сотни различных классификаций транспортных машин, транспортных систем, различных видов транспорта, выполненных по разным основаниям. Они являются весьма полезными в рамках различных теоретических и прикладных исследований. Автор предлагает естественную классификацию 6 [6] элементарных транспортных машин (а также элементарных транспортных систем), обнимающую всю существующую их совокупность на основе трех следующих признаков:
5 Гибридный транспорт - термин, на протяжении последних десятилетий используемый в зарубежной литературе (лат. hibrida - помесь, организм, полученный в результате скрещения генетически различающихся родительских форм).
6 При «естественной» классификации в качестве основания принимаются существенные признаки, из которых вытекает максимум производных. Классификации, в которых используются несущественные признаки, являются искусственными. Заметим, что название «естественная» или «искусственная» не носят оценочного характера «плохо -хорошо». Более того, при одном анализе, при решении одной задачи те или иные признаки могут быть положены в основу «естественной» классификации, а при другой -«искусственной». Например, в каталогах библиотек применяют разные принципы классификации: алфавитный, предметный... К каким видам классификациям их отнести? Но те же книги, которые указаны в каталогах, на библиотечных полках расставляют в соответствии с действительно искусственной классификацией - по формату издания. Формат (внешние физические размеры книги), как правило, мало связан с содержанием, но именно для расстановки на полках он является «естественным» основанием классификации, поскольку при расстановке «по формату» минимизируется занятие под хранящиеся книги площади и объема помещения библиотеки. Обычно это называют «формальной» классификацией. В науке построение формальных классификаций не может быть успешным без сочетания с содержательным теоретическим анализом.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
314
Исторические аспекты науки и техники
• материальная среда, в которой (на которой) размещается транспортная система (ее неподвижная основа) или в которой движется транспортное средство;
• вид энергии (вид энергетической установки), которая используется в транспортной системе;
• информационно-технический способ задания траектории движения подвижного состава данной транспортной системы (способ задания направления движения подвижных единиц).
Таким образом, в основу предлагаемой естественной классификации положена триада: вещество, энергия и информация.
Исходя из материальной среды неподвижной основы транспортные системы можно разделить на три класса соответственно трем агрегатным состояниям вещества, а для планеты Земля - трем геосферам (атмосфера, гидросфера и литосфера)7:
• транспортные системы, неподвижным основанием (средой) которых является твердое тело, связанное с базовой системой данного вида транспорта. К таким транспортным системам относятся те, которые принято называть
о
сухопутными (наземными ): передвижение с помощью животных, запряженных в повозки, сани 9, автомобильный, мотоциклетный, велосипедный, трубопроводный 10, железнодорожный, монорельсовый транспорт, канатные дороги. К этой же категории относится группа транспортных систем, в которую входят различные виды вертикального транспорта: лифты, патерносте-ры, фуникулеры, эскалаторы, подъемные краны и т. д.11:
• транспортные системы, неподвижным основанием (средой) которых является подвижная среда 12, т. е. тело, находящееся в жидком или гау
Четвертое состояние - ионизированный газ (плазму) в нашем анализе применительно к транспортному пространству макромира не рассматриваем. На нынешнем этапе развития науки и техники вообще трудно представить себе транспортное средство, которое может находиться в плазме.
Вслед за академиком В. Н. Образцовым используем термин «сухопутный» транспорт, точно отражающий его суть в данной классификации. Термин «наземный» относится к другому ряду классификации: наземный транспорт, подземный (метрополитены, шахтный промышленный транспорт), надземный - эстакадный, внеуличный транспорт) и т. д.
9 Еще раз отметим, что пеший ход и передвижение на животных верхом к транспортным машинам не относится, хотя пешеход и местность, по которой он передвигается, в совокупности являются транспортной системой.
10 Даже будучи проложенным под водой, трубопровод все равно остается связанным с базовой сухопутной системой в виде твердого тела.
11 Автор не делает попытки дать всеобъемлющее описание всех известных видов
транспорта.
12
Видна курьезность этой дефиниции: «неподвижной средой является подвижная среда», но это действительно так, для движущегося судна или летящего самолета неподвижной средой является именно подвижная водная или воздушная среда. Как не вспомнить здесь девиз, который использовал для своего подводного корабля «Наутилус» герой романа Жюля Верна капитан Немо: «Подвижный в подвижном».
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
315
зообразном состоянии. Очень важно то, что в процессе функционирования транспортной системы этого класса подвижная единица активно взаимодействует с неподвижной основой (средой) . Этим обеспечивается движение и плавучесть судна за счет водоизмещения, подъемный эффект подводных крыльев катера или крыльев самолета, подъемная сила аэростата и т. п., что и приводит к получению желаемого эффекта. В условиях планеты Земля к эти видам транспорта относятся воздушный и водный 14. Однако подобные транспортные системы уже используются человеком и при освоении других планет, состав атмосферы которых отличается от воздуха15. Поэтому более правильным будет универсальное название: «транспортные системы в газовой среде» и «транспортные системы в жидкой среде».
Вторым принятым нами основанием классификации транспортных систем является вид энергетической установки, используемой для приведения в движение подвижного состава, иначе говоря - тип двигателя. По этому признаку мы разделяем транспортные системы на такие, которые имеют:
• мускульный привод (человек, животные);
• естественные восполнимые энергетические установки: гравитационные, ветровые, солнечные батареи и т. п.;
• искусственные невосполнимые энергетические установки, в частности, различные виды тепловых, электрических, ядерных.
И, наконец, третье основание классификации: информационно -техническая основа управления движением транспортного средства или способ задания траектории движения подвижной единицы. Оно дает возможность разделить транспортные системы на три категории:
• транспортные системы с дрейфующим подвижным составом, который не имеет индивидуальных рулевых устройств (систем), траектория движения не задается и целенаправленным воздействием неподвижной структуры (неподвижной основы), а определяется случайными процессами, например направлением ветра, течений, электромагнитных излучений
13 Ясно, что к водному транспорту не относятся, например, имеющиеся на вооружении армий многих стран танки, оснащенные системой снабжения воздухом, позволяющей машинам с экипажем при переправе передвигаться по дну реки, полностью скрываясь в воде. Такой способ преодоления водных рубежей тяжелой боевой техникой используется на практике, но танк при этом остается сухопутным транспортным средством.
14 Применительно к воздушному или водному транспорту базовой системой также будет являться планета Земля. Именно у этих видов транспорта заметно различие в расстоянии, пройденном (а также в скорости перемещения) относительно «неподвижной» среды и базовой системы транспорта.
15 Название классов транспорта «воздушный» и «водный» в данном контексте такой же нонсенс, как в русском и ряде других языков использование термина «железные дороги», применяемого только в силу привычки.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
316
Исторические аспекты науки и техники
и т. д. Пример подобных транспортных систем: дрейфующие суда 16 и свободные аэростаты ;
• транспортные системы с автономным управлением - каждая подвижная единица имеет индивидуальные рулевые устройства, с помощью которых задается траектория движения 18. К подобным транспортным системам относятся: воздушный, водный, автомобильный, мотоциклетный, велосипедный, гужевой, верховой и вьючный транспорт (использование животных)19;
• транспортные системы с детерминированной траекторией движения - подвижные единицы не имеют индивидуальных рулевых устройств (систем). Эти транспортные системы мы будем относить к «колейным »: железнодорожный, различные виды монорельсового транспорта, канатные дороги (более подробно отряд колейных транспортных систем рассмотрен в других работах автора [7]-[9]). Траектория движения подвижного состава задается неподвижной путевой структурой 21.
Затрагивая информационную основу транспортной машины, мы обращаемся к управлению ее движением. Оно складывается из управления перемещением подвижного состава (подвижной единицы) относительно неподвижной основы (среды) по трем осям координат, а также движением подвижного состава (подвижной единицы), также по трем осям координат, относительно собственного центра масс.
16 Сюда, несомненно, следует отнести и столь любимое писателями приключенческого жанра транспортное средство для доставки писем от потерпевших кораблекрушение, как «бутылочная почта» - бутылка, брошенная на волю волн и ветра.
17 Как известно, выбор курса движения свободного аэростата независимо от того, является ли он баллоном, наполненным газом с меньшей удельной массой, чем воздух, или монгольфьером - баллоном с более теплым, чем окружающий, воздухом, осуществляется путем поиска высоты, на которой господствуют ветры нужного направления, тем не менее сам свободный аэростат остается дрейфующим транспортным средством.
18 Это может осуществляться непосредственным управлением человека; опосредованным воздействием человека с помощью различных технических средств дистанционного управления (телемеханическое управление); автоматическим управлением по заданной или автоматически корректируемой программе, или с помощью самообучаемых систем управления.
19 Автор не пытается перечислить все возможные виды транспортных средств. Автомобиль, трактор, тягач и т. д., например, могут быть реализованы на различных движителях: колесах, гусеничном ходу, шнеках, стопоходах и т. п. В данном случае важен принцип «аЫо-шоЬйее» - «самодвижущийся».
20 Этот более правильный термин, нежели рельсовый, который является частным случаем колейного, использовали П. П. Мельников, С. Д. Карейша и другие авторитетные ученые в области транспорта.
21 Подвижной состав любых транспортных систем, в том числе колейных, при движении совершает колебательные движения по всем трем осям, а также вокруг собственного центра масс. Для колейных систем в условиях нормально функционирующего транспортного устройства мы этим пренебрегаем или на основании расчетов и экспериментов убеждаемся в безопасности этих процессов.
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
317
Управление движением относительно неподвижной основы распадается на управление перемещением вдоль траектории движения: разгон (ускорение), поддержание равномерного движения и торможение, а также выбором направления движения - траектории. Для сухопутных транспортных средств это выбор движения относительно одной координаты, перпендикулярной траектории, - движение «влево» или «вправо» относительно направления движения. То же самое для транспортных средств, плавающих по поверхности жидкости. Для воздушных судов и судов подводного плавания необходимо управление движением по двум координатным осям, перпендикулярным траектории: «влево», «вправо», «вверх», «вниз». Кроме того, для выполнения этих маневров указанные подвижные единицы зачастую должны иметь возможность перемещаться и вокруг собственного центра масс. Управление перемещением вокруг собственного центра масс является важной частью задачи управления и сухопутных транспортных средств, связанной с обеспечением безопасного (или комфортного для пассажиров) прохода кривых участков траектории движения.
Можно констатировать, что введенное нами распределение транспортных машин по способу задания траектории движения расставляет их на некой оси между динамически и вероятностно детерминированными23 системами управления (рис. 3).
О
ф
_0 _ X -О
II
>* *
ш
off
о ° 0 S О
ТО ■=! с
о. о
о
ф
_0 _ X -О
Н ^
о р С о о
X
то
Q_
X
ф
с;
ш
то
Q_
3 i S I
ф Q- Q_ п,
2 0 H )S О
|S!lis
2 ° ^ о 1 i h -n <o i- <u
О -0
Ш
S 2 о I
<5 0 Cl. 5
Q- H s m
но? ч:
Вероятностные Динамические
Рис. 3. Расстановка транспортных машин по степени динамической или вероятностной детерминированности управления
22
В данном случае не имеет значения, являются ли суда водоизмещающими или динамически поддерживающими плавучесть.
23 Есть опасность методологической ошибки считать вероятностно детерминированные, стохастические процессы недетерминированными. К этому, в частности, близок один из основоположников кибернетики английский ученый Стеффорд Бир (Beer), которые в своей классификации систем наряду с их разделением на простые динамические и сложные динамические системы вводит разделение систем на детерминированные и вероятностные (Бир Стеффорд. Кибернетика и управление производством ; пер. с англ. В. Я. Алтаева, ред. А. Б. Челюсткин, предисловие А. И. Берга. - М. : Наука, 1965. - С. 26-27).
В настоящее время специалисты в области систем склоняются к тому, что детерминированность может быть (по связи состояний): одно-однозначной (динамической) или много-многозначной (вероятностной).
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
318
Исторические аспекты науки и техники
Все возможные в макромире элементарные транспортные машины и элементарные транспортные системы могут быть представлены в виде трехмерной модели, которую назовем «транспортным кубом», каждая грань которого содержит три градации одного из трех оснований классификации (рис. 4). В ячейке этого куба может находиться как несколько родственных транспортных машин, так и целое семейство. Например, в ячейке «колейные сухопутные транспортные машины с искусственными невосполняемыми энергетическими установками» будет находиться большое семейство: железные дороги, монорельсовые дороги, лифты, фуникулеры, эскалаторы и т. п. с различными видами двигателей.
Рис. 4. Примеры положения транспортных машин в трехмерной модели классификации (транспортном кубе): а - автомобиль, трактор, мотоцикл и т. п.; б - колейная транспортная система с механическим двигателем (железная дорога, монорельсовая транспортная система и т. п.); в - самолет (аэроплан с механическим двигателем); г - парусное судно; д - канатный паром с ручным приводом;
е - свободный аэростат
2011/1
Proceedings of Petersburg Transport University
Исторические аспекты науки и техники
319
Важно, что за пределами транспортного куба в макромире (по крайней мере в настоящее время, на данном уровне развития науки и техники) невозможно существование каких-либо транспортных машин в связи с тем, что мы не знаем иных агрегатных состояний вещества, видов энергетических установок и способов задания траектории движения, кроме тех, что перечислили выше. С другой стороны, не все из имеющихся 27 ячеек транспортного куба, в силу современного состояния науки и техники находящихся в непрерывном развитии, в настоящее время заполнены элементарными транспортными машинами, построенными на основе известных конкретных технических решений.
Заключение
Рассмотренная систематика транспортных машин с введением понятия «элементарная транспортная машина», иерархической и трехмерной классификаций («транспортный куб») охватывает все классы, отряды, семейства, роды, виды и подвиды транспортных машин и является полезной при сопоставлении их достоинств и недостатков, проведении историкотехнического анализа развития транспорта.
Библиографический список
1. Машина. Новый политехнический словарь / гл. ред. А. Ю. Ишлимский. - М. : Большая Российская энциклопедия, 2000. - С. 289.
2. Транспорт и его будущее / В. Н. Образцов. - М. ; Л. : Изд-во Академии наук СССР, 1948. - С. 10.
3. Транспортное пространство / А. В. Гамаюнов, В. В. Шашкин // Большая энциклопедия транспорта. Т. 1. - М. ; СПб. : Восточный Банк коммерческой информации, 1994. - С. 248.
4. Цит. по «ICE. High-tech on rails», Hestra-Verlag, 1991. - P. 17.
5. Систематика / Большая советская энциклопедия. В 30 т. - 3-е издание. - М. : Советская энциклопедия, 1976. - Т. 23. - С. 470.
6. Философский энциклопедический словарь. - М. : Советская энциклопедия, 1983. - С. 257.
7. История скоростных сухопутных нетрадиционных видов пассажирского транспорта / И. П. Киселев // История науки и техники. - 2006. - № 8, 9. - С. 2-12,
С. 19-26.
8. Скоростные монорельсовые пассажирские транспортные системы с использованием магнитного подвешивания / И. П. Киселев // История науки и техники. - 2006. -№ 12. - С. 2-25.
9. Развитие классификаций транспортных систем в XIX-ХХ веках в СССР и России. Специфика колейного (направляемого) транспорта / И. П. Киселев // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения. - 2010. - Вып. 4 (25). -С. 168-177.
Статья поступила в редакцию 08.02.2011;
представлена к публикации членом редколлегии В. В. Фортунатовым.
ISSN 1815-588 Х. Известия ПГУПС
2011/1
