Аналитический обзор

Вид материалаРеферат

Содержание


Автомобиль на альтернативных источниках энергии
На альтернативных источниках энергии
Состояние исследований и разработок
Условия практической реализации
Ожидаемые результаты
Сверхзвуковой транспортный самолет
Состояние исследований и разработок
Условия практической реализации
Ожидаемые результаты
Аппарат с экранным эффектом
Аппарат с экранным эффектом
Состояние исследований и разработок
Условия практической реализации
Ожидаемые результаты
Система управления
Состояние исследований и разработок
Условия практической реализации
Ожидаемые результаты
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

АВТОМОБИЛЬ НА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ






#**' "W





АВТОМОБИЛЬ

НА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКАХ ЭНЕРГИИ

Краткое описание


К таким автомобилям обычно относят электромобили и автомобили с двигателями, работающими на спирте или водороде. Последний вариант исследуется в рамках программы Министерства внешней торговли и промышленности «Саншайн» («Солнечное сияние»), в которой имеется раздел, посвященный использованию водорода в качестве топлива. Уже проведены испытания автомобиля с двигателем на водороде, в ходе которых была превышена скорость 100 км/час, а пройденная дистанция составила 280 км. Однако этап практического использования еще не достигнут, требуются дальнейшие исследования.

В последнее время обращается внимание на хорошие перспективы электромобилей. Их главный недостаток - малый путь, проходимый между зарядками аккумуляторов. Однако эта проблема уже не столь остра благодаря созданию гибридных двигательных установок, в состав которых входит и бензиновый двигатель. Существенное улучшение характеристик электромобилей ожидается к 2010 г., когда начнется практическое использование топливных элементов. Ниже обсуждаются вопросы, касающиеся создания электромобилей.

Состояние исследований и разработок

Если общий объем исследований и разработок, предшествующий этапу практической реализации принять за 100 %, то объем работ, выполненный к настоящему времени, составляет 80%. Если уровень исследования и разработок в Японии принять за 100%, то уровни США и стран Европы составят соответственно 150 и 100%.

Условия практической реализации

К числу ключевых относятся технологии, на основе которых создаются аккумуляторы нового поколения, топливные элементы, гибридные двигательные установки, механизмы трансмиссии. Говоря о факторах социальной среды и их влиянии на развитие электромобилей, надо отметить, что последнее имеет поддержку как природоохранная мера. Другое направление содействия развитию электромобилей - создание необходимой инфраструктуры, т. е. системы зарядных станций, сервисной сети и др. Одновременно надо способствовать тому, чтобы в массовом сознании укоренялась идея: для сохранения окружающей среды каждый должен принять на себя дополнительные расходы.

Экономические факторы, сдерживающие развитие электромобилей: более высокая стоимость по сравнению с обычными автомобилями, ограниченные масштабы использования, недостаточная численность специалистов-электротехников данного профиля, недостаточные объемы средств на исследования и разработки.


Чтобы решить эти проблемы, необходима крупномасштабная государственная поддержка работ в области легких малогабаритных аккумуляторов нового поколения, включая тематику по новым материалам.

Ожидаемые результаты

Рынок электромобилей к 2010 г. может составить примерно 500 млрд. иен (около 5 млрд. долл.). Порядка 50 фирм будут участвовать в проведении исследований и разработок по основной и смежной тематике.

Положительный эффект будет состоять в формировании новых отраслей, обеспечивающих строительство зарядных станций и выпуск зарядных устройств. Расширится производство аккумуляторов и электрических систем для их эксплуатации на электромобилях. Увеличатся масштабы деятельности электроэнергетических компаний. Отрицательное влияние будет оказано на деловую активность бензозаправочных станций в районах, где будут широко эксплуатироваться электромобили. Проблема общего плана - утилизация использованных аккумуляторных батарей.

Достигнутый уровень;





Готовность к коммерциализации Объемы рынка





Наблюдаемый прирост:

низкий

средний

высокий

- финансового и кадрового обеспечения НИОКР







+

- числа патентов и диссертаций







+

- объемов субсидий и дотаций







+

Уровень значимости для успеха коммерциализации:

+







- правительственного регулирования










- государственного участия







+

- развития инфраструктуры




+




- факторов окружающей среды







+

- общественного сознания




+




- масштабов рынка




+




- цены




+




- влияния рыночных механизмов







+

- дефицита средств на НИОКР




+




- нехватки исследователей




+






СВЕРХЗВУКОВОЙ

ТРАНСПОРТНЫЙ САМОЛЕТ



СВЕРХЗВУКОВОЙ ТРАНСПОРТНЫЙ САМОЛЕТ

Краткое описание


Еще в 1986 г. президент США Рейган в своем послании конгрессу выступил с идеей разработки пассажирского гиперзвукового самолета «Восточный экспресс», скорость которого превышала бы скорость звука более чем в 10 раз. Имеются сведения о концепции самолета с двигателями на водороде, имеющего скорость в 20 - 25 раз больше скорости звука, высоту полета 30-100 км. и использующего существующие взлетно-посадочные полосы. Такой самолет мог бы совершить полет между Токио и Вашингтоном за 2 часа, т.е. в течение одного дня можно было бы слетать из США в Японию и вернуться обратно. Современные реактивные лайнеры имеют скорость, близкую к скорости звука, полеты на них в наиболее отдаленные пункты занимают около 20 час.

Базовая концепция сверхзвукового транспортного самолета XXI века предполагает, что его скорость в 4-6 раз выше скорости звука, а пассажировместимость порядка 200-300 чел.

Состояние исследований и разработок

Если весь необходимый объем исследований и разработок принять за 100%, то пока выполнено лишь 10% работ. Ожидается, что такой самолет появится в эксплуатации приблизительно в 2020 г. Оценивая нынешний этап исследований и разработок в разных странах и принимая уровень работ в Японии за 100%, следует оценить уровни США и стран Европы соответственно в 200 и 150%.

Условия практической реализации

В качестве ключевых выступают технологии, на основе которых должно быть обеспечено создание двигателей нового типа, а также легких конструкционных материалов, в том числе, жаропрочных. Должна быть радикально решена и проблема звукового удара.

На пути реализации проекта имеется ряд препятствий. В общественно-организационном плане - это отсутствие эффективной государственной поддержки подобных работ, а также системы международного сотрудничества в данной области. Кроме того, существующие аэропорты не пригодны для эксплуатации самолетов такого типа. Трудности экономического плана: число желающих пользоваться этими самолетами ожидается достаточно большим, но билеты вряд ли будут дешев, весьма высок уровень затрат на исследования и разработки.

Для решения названных проблем необходимо, чтобы на государственном уровне была проявлена серьезная решимость к осуществлению исследований и разработок, а затем к внедрению их результатов в практическую сферу.

Ожидаемые результаты

Когда начнется практическое использование самолета, объем рынка для него должен составить около 500 млрд. иен (5 млрд. долл.). Положительный эффект от реализации проекта проявится в повышении деловой активности в авиастроении и в отраслях, обеспечивающих строительство аэропортов. Приобретет дополнительное развитие производство материалов, электронных изделий и средств связи. Какие-либо негативные эффекты не ожидаются. В качестве центральной проблемы общего плана следует отметить проблему шума, а также разрушение озонового слоя. В связи с потребностью в больших аэродромах, возникает вопрос об использовании для их строительства водного пространства.


Достигнутый уровень;





Готовность к коммерциализации Объемы рынка





Наблюдаемый прирост:

низкий

средний

высокий

- финансового и кадрового обеспечения НИОКР




+




- числа патентов и диссертаций

+







- объемов субсидий и дотаций

+







Уровень значимости для успеха коммерциализации:










- правительственного регулирования







+

- государственного участия







+

- развития инфраструктуры







+

- факторов окружающей среды




+




- общественного сознания




+




- масштабов рынка










- цены




+




- влияния рыночных механизмов

+







- дефицита средств на НИОКР







+

- нехватки исследователей

+









АППАРАТ С ЭКРАННЫМ ЭФФЕКТОМ


;■ ■ >■ « *.:






АППАРАТ С ЭКРАННЫМ ЭФФЕКТОМ

Краткое описание


При движении судов вода оказывает большое сопротивление, поскольку часть судна находится в погруженном состоянии. В последнее время проявляется тенденция к повышению скорости наземного (автомобильного и железнодорожного) и воздушного транспорта, т.е. транспорт вступает в эпоху больших скоростей. На водных путях осуществлять повышение скорости достаточно сложно, хотя определенные возможности предоставляет использование подводных крыльев. Рассматриваются также варианты создания подводных судов, но поскольку требуются большие расходы на разработки, готовых проектов нет. Однако задача повышения скорости передвижения по воде сформировалась как общественно значимая.

В этой связи была выдвинута концепция аппарата, использующего экранный эффект. Он представляет собой небольшое судно с крылом, создающим аэродинамическую подъемную силу. На определенной скорости воздушное давление поднимает аппарат и он движется со скоростью 70-80 км/час, находясь над водой на высоте нескольких дециметров. Его возможное практическое использование - для прогулочных рейсов (на несколько человек) и на туристических маршрутах (на несколько десятков человек).

Состояние исследований и разработок

Если весь необходимый объем исследований и разработок принять за 100%, то к настоящему времени выполнено 80% от этого объема. До 2010 г. ожидается практическая реализация различных типов аппарата. Если уровень разработок в Японии принять за 100%, то европейский уровень составит 200%. В ФРГ создается аппарат вместимостью несколько десятков человек. Аппарат такого же класса разрабатывается и в Японии.

Условия практической реализации

В качестве ключевых выступают технологии, обеспечивающие: снижение веса конструкции аппарата, улучшение шумовых характеристик, создание мощного и легкого двигателя, возможность увеличения размеров аппарата. Среди организационных мер содействия реализации проекта - финансовая поддержка государства, а также урегулирование норм шумовых воздействий. В экономическом плане стоят такие задачи, как расширение сферы использования, увеличение масштабов выпуска, снижение стоимости. Для успешного решения всех этих вопросов необходимы инициативы и поддержка государства.


Ожидаемые результаты

К 2010 г. объем рынка составит порядка 30 млрд. иен (около 300 млн. долл.). Положительное воздействие будет оказано на отрасли, которые будут участвовать в производстве аппаратов, а также на деятельность тех туристских и других компаний, которые будут эксплуатировать эту технику. Негативного воздействия, по-видимому, не будет, если не считать некоторого влияния на производство обычных катеров и судов на воздушной подушке. Основная проблема общего плана вытекает из того, что аппарат является скоростным - это ухудшение условий безопасности на воде и повышение уровня шума.




Достигнутый уровень;





Готовность к коммерциализации Объемы рынка





Наблюдаемый прирост:

низкий

средний

высокий

- финансового и кадрового обеспечения НИОКР

+







- числа патентов и диссертаций










- объемов субсидий и дотаций










Уровень значимости для успеха коммерциализации:










- правительственного регулирования










- государственного участия




+




- развития инфраструктуры










- факторов окружающей среды




+




- общественного сознания










- масштабов рынка







+

- цены




+




- влияния рыночных механизмов










- дефицита средств на НИОКР

+







- нехватки исследователей















СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ATCS

Краткое описание

Современные системы управления движением поездов являются централизованными системами, обеспечивающими управление сигналами светофоров. При этом весьма трудно сориентироваться в отношении того, где в данный момент находятся впереди и позади идущий поезда, если эта информация не будет сообщена из центра управления. Кроме того, во многих случаях, например, при неисправностях сигнальной аппаратуры или когда возникают трудности по получению из центра управления информации о местоположении поездов, создается исключительно неблагоприятная ситуация, чреватая самыми серьезными последствиями. Чтобы этого избежать, нужна такая система, которая бы непосредственно, в режиме реального времени обеспечивала каждый из поездов информацией о его положении относительно других поездов и о скорости, с которой следует двигаться.

Одной из систем такого типа является система ATCS (Advanced Train Control System), которая обеспечивает управление на основе использования спутниковой связи. Производится определение дистанции до впереди идущего поезда, вычисляется безопасная скорость, допускающая возможность остановки в пределах этой дистанции, в конечном счете по трассе устанавливаются минимальные интервалы между поездами, гарантирующие безопасность движения. Тем самым, в отличие от прежней, централизованной системы управления реализуется переход к децентрализованной схеме.

Состояние исследований и разработок

Ориентировочный срок практического освоения системы - 2010 год. Межстрановое сопоставление показывает, что в разработках лидируют страны Европы, несколько опережая Японию, которая, в свою очередь, незначительно опережает США.

Условия практической реализации

В качестве ключевых выступают технологии, обеспечивающие: идентификацию положения поездов по трассе, определение параметров их движения, повышение надежности систем защиты.

В организационном и экономическом плане представляется актуальным урегулирование ряда вопросов в области эксплуатационных норм и обеспечения финансирования запуска спутников связи. Также требуется надлежащее финансирование исследований и разработок, в частности, их поддержка в рамках государственных научных программ. Активность должна быть проявлена не только железнодорожными компаниями, но и государственными учреждениями.

Ожидаемые результаты

Объем затрат к началу практической реализации ожидается в размере 100 млрд. иен (около 1 млрд. долл.). Сюда входит стоимость электронной техники и средств связи для оборудования всех поездов, а также расходы по строительству объектов информационных систем (без учета стоимости запуска спутников).

Положительное влияние будет оказано на отрасли и производства, занятые производством компьютерной техники и средств связи, элементов систем спутниковой связи, различных электронных компонентов. Какие-либо негативные воздействия или проблемы общетехнического плана не предвидятся.


Достигнутый уровень;





Готовность к коммерциализации Объемы рынка





Наблюдаемый прирост:

низкий

средний

высокий

- финансового и кадрового обеспечения НИОКР

+







- числа патентов и диссертаций

+







- объемов субсидий и дотаций

+







Уровень значимости для успеха коммерциализации:







+

- правительственного регулирования










- государственного участия




+




- развития инфраструктуры







+

- факторов окружающей среды










- общественного сознания










- масштабов рынка










- цены










- влияния рыночных механизмов










- дефицита средств на НИОКР

+







- нехватки исследователей