Курсовая работа: Воздушный транспорт: история, современность, перспективы
О состоянии воздушного транспорта, как и любого другого, прежде всего свидетельствует его работа, выражаемая объемом выполненных перевозок. Изменение этого объема в течение последних 20 лет в мире показано на рис. 1, составленном по данным ICАО, относящимся к коммерческим перевозкам на регулярных внутренних и международных авиалиниях. Как видно на рис.1, в течение рассмотренного периода среднее количество перевозимых ежегодно по воздуху пассажиров возросло примерно в два раза и в 2003 г. достигло 1,6 млрд. человек. Иными словами, почти каждый пятый житель планеты хотя бы раз в течение года совершил воздушное путешествие. Темп роста перевозок грузов почти в 2,5 раза выше. Разумеется, воздушные перевозки между различными регионами мира и отдельными странами в зависимости от их экономического развития распределяются крайне неравномерно.
Наиболее бурное развитие акватехника и, следовательно, воздушный транспорт в целом получили после окончания второй мировой войны, когда в авиатехнике произошёл качественный скачок: появились и затем были широко внедрены принципиально новые, газотурбинные двигатели, вытеснившие устаревшие поршневые моторы с воздушными винтами. Произошло перераспределение пассажиропотоков на наиболее оживленном межконтинентальном пути сообщения из Западной Европы в Северную Америку через Северную Атлантику. Раньше большая часть пассажиров пользовалась океанскими судами. Примерно с конца 50-х гг. первенство в перевозках пассажиров через Северную Атлантику безвозвратно перешло к воздушному транспорту. Это не удивительно, так как даже быстроходный гигантский лайнер (например, «Нормандия», «Куин Мэри», «Франс», и др.) преодолевает этот путь почти за неделю, а самолеты — всего за четверть суток.
2.1 От взлета до посадки
С чего начинается и как проходит современный авиарейс? Метеобюллетень, или «погода по маршруту», — это первый документ, с которым знакомится экипаж во время предполетной подготовки. Затем просматриваются сведения о загрузке машины — количестве пассажиров, багажа и груза. От этого зависит, сколько горючего взять на борт, чтобы с запасом хватило на рейс и на возможные отклонения от курса. Как только командир лайнера, ознакомившись со всей аэронавигационной информацией по будущему маршруту, принимает решение на вылет, по каналам авиационной спецсвязи вдоль трассы отправляется сообщение о выполнении рейса ХХХ, на самолете определенного типа с бортовым номером ХХХ, а также другие необходимые данные. Руководствуясь ими, воздушные диспетчеры на экранах своих обзорных локаторов четко контролируют каждую минуту полета, и особенно возможные маневры воздушного корабля — развороты на новый курс, смену высоты (эшелона) полета, уклонение от встречи с другим «бортом». Сама трасса проложена в строго заданном направлении и довольно узком по высоте и ширине «коридоре». Выход из «коридора» — это летное происшествие, чреватое неприятными последствиями для пилотов. Чтобы этого не происходило, пилоты пользуются объединенной российско-американской спутниковой системой определения координат ГЛОНАСС—JРS, позволяющей с точность метра получать местоположение пилотируемого судна. Появление спутниковой навигации, не зависящей от радиомаяков на земной поверхности, позволило проложить регулярные кроссполярные и трансполярные маршруты из Западной Европы и Северной Америки через Сибирь в бурно развивающиеся страны Юго-Восточной Азии. В скором времени узловым аэропортом на этих маршрутах, по всей видимости, станет Красноярск.
В целом по России организацию движения воздушных судов координирует и упорядочивает Федеральное унитарное предприятие «Государственная корпорация по организации воздушного движения в РФ». Ежегодно почти 7 тысяч диспетчеров воздушного движения и руководителей полетов ОВД обслуживают более 600 тысяч полетов по воздушным трассам и в 210 аэропортах России. Полеты обеспечивают около 30 тысяч средств радиотехнического обеспечения и авиационной электросвязи, которые в свою очередь обслуживают 9 тысяч инженерно-технических работников.
Популярность воздушного транспорта сегодня стала на столько велика, что не хватает «слотов» — промежутков времени, за которые экипаж должен покинуть стоянку у аэровокзала, вырулить на старт и взлететь. В недавнее время дефицит удобных «слотов» стал причиной перевода рейсов ВritishАirways из «Шереметьево» в «Домодедово». Величина пассажирооборота крупнейших международных аэропортов наглядно видна на рис. 3 Приложения.
Один из мировых авиастроительных гигантов, западноевропейский «Эрбас», предполагает разрешить проблему перегрузки аэропортов выпуском в 2006 году суперлайнера сверхбольшой вместимости А380 с количеством мест от 550 до 800. Американская компания «Боинг» сделала ставку на другой тип лайнера — проектируемый сейчас широкофюзеляжный Б-7Е7, самолет повышенной экономичности и эффективности, рассчитанный не более чем на 500 пассажиров. Время появления нового «Боинга» на трассах — 2008 год.
Лайнер будущего (см. Приложение рис. 5) Им, как ожидается, должен стать «Эрбас А380» - самолет сверхбольшой вместимости, спроектированный по самым жестким сертификационным требованиям. В своем исходном варианте А380 рассчитан на перевозку 555 пассажиров в 3-х классах. Использование в его конструкции передовых технологий позволит снизить эксплуатационные расходы на15% и увеличить дальность полета на10—16% по сравнению с самым вместительным на сегодня самолетом Боингом-447-400. Помимо этого, А380 будет превосходить Боинг на 35% — по пассажировместимости и на 49% — по площади пассажирских салонов, предусматривающих также наличие зоны отдыха, размещенной на нижней палубе самолета. Таким образом, «Эрбас А380» станет самым вместительным гражданским самолетом за всю историю авиации. С учетом же применения в его конструкции не традиционного алюминия, а углепластика, лайнер будет еще и гораздо более легкой машиной по сравнению с тем же Боингом. Разница в весе этих двух самолётов составит около 1,5 тонны. Более эффективной, компактной и надежной станет система кондиционирования воздуха, усовершенствованиям подвергнутся также и бортовые системы, и системы управления. А 380 будут оснащаться двигателями нового поколения «Трент-900» фирмы «Роллс-Ройс» или двигателями JР7200 консорциума «Энджин Альянс». Они удовлетворяют самым жестким требованиям по выбросу вредных веществ в течение взлета и посадки, а также уровню шума.
2.2 «Бум регионалов»
Местные воздушные линии (МВЛ) в любом государстве справедливо считаются важнейшей системой современного воздушного транспорта. Именно они собирают с больших площадей, в том числе и в труднодоступных районах, значительные массы пассажиров и доставляют затем в узловые аэропорты. Перспективы развития таких авиагаваней тесно связаны с процессом интеграции местных, региональных, авиакомпаний с крупными магистральными перевозчиками — и эта тенденция наблюдается сегодня уже во всем мире. Полтора десятилетия назад, после снятия во многих странах ограничений на использование самолетов небольшой вместимости для МВЛ, в мире сформировался ажиотажный спрос на этот тип воздушных судов, который, получив определение «бум регионалов», продолжается и по сей день. Лидерами производства таких судов стали компании Еmbraer (Бразилия) и Вombardier (Канада)— страны с большой территорией и, соответственно, емким внутренним рынком перевозок.
В России, к сожалению, за последнее десятилетие сеть МВЛ пришла в упадок. В 2002 году по местным воздушным линиям было перевезено всего 1,6 млн., пассажиров. В целом же за истекшие 10 лет на местных линиях объемы перевозок сократились почти вчетверо. А потому возрождение МВЛ — одна из важнейших задач отечественной гражданской авиации. В текущем году 84,6 млн. рублей из федерального бюджета направляются, в частности, на финансирование аэропортов таких городов, как Магадан, Хатанга, Тикси, Воркута, Амдерма, а также нескольких других, расположенных по возрождаемой трассе Северного морского пути. Эти меры позволят сохранить воздушное сообщение между прибрежными населенными пунктами и внутренними районами страны. Не забыто и авиастроение для этих нужд. В России и странах СНГ для региональных трасс традиционно использовались воздушные суда фирмы «Антонов» (ныне Украина) — Ан-24, Ан-28, Ан-38, а также Як- 40 и Як-42 (ОАО «Яковлев», Россия), большая часть которых была произведена еще в советский период. Сейчас в реальной эксплуатации находятся 1 805 воздушных судов местной авиации, имеющих средний возраст 20—25 лет и более. Из их числа до 2010 года будет списано около 1 тысячи машин, в то время как отечественным авиапромом за тот же период предусмотрено поставить для региональных перевозок всего 306 новых воздушных судов. Так что во избежание дефицита перевозочной техники разрабатываемые самолеты должны оказаться существенно производительнее своих предшественников.
2.3 Экономия умножения
В настоящий момент в мировом авиационном сообществе набирает силу новая тенденция в организации воздушных перевозок—так называемые малобюджетные авиакомпании, или дискаунтеры. Это перевозчики, стремящиеся вовлечь пассажиров значительно более низкими ценами на билеты. Дискаунтеры, «захватившие» уже 20% авиаперевозок, делают ставку на привычку современного человека пользоваться авиатранспортом в любом случае даже невзирая на некоторые ограничения в комфорте на борту и в аэропортах. Так, например, немецкая компания «Germania Ехрress», появившаяся в августе в аэропорту «Домодедово», предлагает 5 рейсов в неделю из Москвы в Берлин или Мюнхен и обратно по цене 220 евро в оба конца. Преимущество полетов помимо низкой цены состоит в удобной стыковке с рейсами в Австрию и Швейцарию, а также в Сибирь и Казахстан.
Общая политика компаний-дискаунтеров направлена на удержание низкой цены за авиабилеты при максимальном сокращении издержек. Если сегодня, например, набор блюд, закусок и напитков, предлагаемых компанией бортового питания «Аэромар» в «Шереметьево», насчитывает 2 000 наименований, то западным дискаунтерам подобное изобилие ни к чему. Они своим пассажирам в полете предлагают только минеральную воду и леденцы.
Другим способом уменьшения расходов является использование в парке малобюджетных авиакомпаний воздушных судов одного типа. А это экономия на обучении летного персонала, на затратах по техобслуживанию и на закупке запасных частей и готовность пользоваться малоудобными «слотами» — ночными или ранними утренними, — что так же существенно снижает аэропортовые сборы. В целом дела у воздушных дискаунтеров, судя по их увеличивающемуся количеству, идут хорошо, особенно если такая компания образуется как дочерняя при авиаперевозчике-гиганте. Примером тому может служить американский дискаунтер «Соmаir», принадлежащий одной из крупнейших в мире компаний Delta.
Для успеха дискаунтеров на Западе существует ряд объективных предпосылок, в числе которых сравнительно небольшие расстояния между городами, густая сеть аэропортов с хорошими покрытиями взлетно-посадочных полос и надежная метеоинформация по любым маршрутам. Все это вкупе обеспечивает четкое соблюдение расписания в любое время года и суток, отсутствие долгих задержек в аэропортах.
Что же касается нашей страны, то здесь появление дискаунтерских авиакомпаний- дело, по всей видимости, не сегодняшнего дня. Существенным препятствием для их появления являются следующие факторы. Главный из них — это достаточно устаревший флот, убежденность авиационной администрации в том, что развитие крупных компаний-перевозчиков гораздо более эффективно и рентабельно, нежелание игнорировать правила «большой» авиации в пользу нетрадиционных методов пассажирских авиаперевозок, предусматривающих так называемый «аскетичный» сервис во время полета. Но главный же камень преткновения заключается в том, что появление дискаунтеров возможно только на основе региональных компаний, а с деятельностью последних у нас в стране дело обстоит далеко не благополучно.
2.4 Фиаско сверхзвука
Проходивший во время последнего московского Международного авиационно-космического салона «МАКС— 2003» мировой Аэрокосмический конгресс IАС’ОЗ уделил немало внимания перспективам дальнейшего развития гражданской авиации. На нем отмечалось, что с прекращением полетов отечественного Ту-144 и западноевропейского «Конкорда» эра сверхзвуковых пассажирских полетов прервалась на ближайшие 25—30 лет. Что касается отечественного сверхзвуковика, то он от рождения страдал «врожденными пороками» устранить которые было невозможно — на это его творцам просто не хватило времени. Один из участников процесса создания самолета, академик РАН И. Фридляндер, ведущий ученый-металловед, вспоминает: «Ту-144 делали так: из огромных плит путем механической обработки получали крупные фрагменты крыла, фюзеляжа или наружной обшивки... При этом почему-то не учитывалось, что в таких громадных слитках сохраняются местные неоднородности и дефекты, ослабляющие металл. В реальной конструкции этой машины из плит большой толщины после механической обработки в отдельных местах оставались перемычки толщиной лишь 2 миллиметра. Как только у нас в стране была принята технологическая концепция изготовления больших монолитных фрагментов конструкции, все самолеты Ту-144 были обречены». Крах же произошел в небе над летным полем авиасалона Ле Бурже в июне 1973 года. Выполнив резкий для такой грузной машины маневр, Ту-144 разрушился в воздухе на глазах сотен тысяч зрителей... Спустя 27 лет почти рядом с местом гибели нашего сверхзвуковика рухнул на землю объятый пламенем рейсовый «Конкорд» компании АirFrance. Трехкилограммовый обрывок его лопнувшей шины пробил на взлете тонкую обшивку топливного бака, вызвав пожар хлынувшего топлива. После этой катастрофы англо-французское авиадетище пробовало продолжать свои баснословно дорогие рейсы из Парижа и Лондона в Нью-Йорк (себестоимость перевозок превышала обычную в 7—8 раз), но тем не менее их все же пришлось прекратить. Впрочем, специалисты утверждают, что сойти с небесной арены «Конкорды» заставила не только опасность новых аварий. Как и отечественный Ту-144, этот самолет оказался малокомфортным. Неудобный, пеналообразный интерьер салона, тесные кресла, узкий проход между ними и, главное, значительные перегрузки при неизбежных маневрах на взлете-посадке. Все это было принесено в жертву достижения максимальной скорости полета — у отечественной машины 2200 км/ч, у зарубежной — 2 150 км/ч. В результате сомнительные «удовольствия» воздушного путешествия разонравились состоятельным пассажирам, и они просто «ушли» с рейсов «суперсоников». Сначала АirFrаnсе, а с октября нынешнего года и ВritishAirways поставили чудо техники ХХ века в ангар.
3. ОСОБЕННОСТИ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА И УСТРАНЕНИЕ ЕГО НЕДОСТАТКОВ
Особенности воздушного транспорта довольно ярко проявляются, в частности, в некоторых его недостатках. Наиболее существенными из них можно считать следующие:
- не всегда достаточно высока безопасность воздушного сообщения;
- иногда из-за сложных метеоусловий нарушается регулярность полётов, а следовательно, и расписание движения самолётов;
- неблагоприятное влияние на окружающую среду;
- сравнительно высокая стоимость авиационных транспортных услуг.
3.1 Самый безопасный?
Общеизвестно, что если во время пути ломается автомобиль, он просто замирает на дороге. Но если то же самое происходит с самолетом, он в течение нескольких минут падает на землю. Такое сравнение приводят всякий раз, когда хотят объяснить первостепенную важность безопасности полетов. Известный летчик М. Громов утверждал, что если бы к подготовке поездок на автомобилях относились с таким же вниманием и тщательностью, как к подготовке к полетам самолетов, то человечество просто не знало бы, что такое автомобильные аварии. И мировая статистика только подтверждает это мнение. В период максимально большого количества воздушных происшествий, который пришелся на середину 1980-х годов, количество жертв за год в мире не превышало 2 000 человек. За то же время в дорожно-транспортных авариях погибало и поныне погибает не менее четверти миллиона водителей и их пассажиров. Но несмотря на это ещё велика доля людей недоверчиво относящихся к воздушному транспорту (см. Приложение рис. 4).
Вероятность гибели одного человека в воздухе характеризуется величиной 1:500 000 полетов, что дает все основания утверждать: авиация остается самым безопасным видом транспорта. Впрочем, так было не всегда. Созданная, например, в 1927 году в США Служба авиапочты потеряла в скором времени 40 пилотов из первого набора в 41 человек. Постепенно пришло осознание того, что воздушный транспорт, а также используемые им скорости и условия эксплуатации техники предъявляют совершенно особые требования к воздушным судам и их экипажам.
Сегодня борьба за поддержание как можно более высокого уровня безопасности полетов начинается еще на стадии создания летательного аппарата. У авиастроителей существует даже специальный термин — «безопасно повреждающаяся конструкция», — характеризующий степень эксплуатационной живучести воздушного судна. Безопасность полетов — главная забота наземного инженерно-технического персонала авиакомпаний, всех служб обеспечения — от метеорологов до воздушных диспетчеров и, конечно же, экипажей и бортпроводников. Даже такая обычная на первый взгляд процедура, как подготовка самого лайнера и обслуживающих его пилотов к троганию со стоянки на перроне, расписана по пунктам, которые по очереди вслух зачитываются в пилотской кабине, пока все обязательные операции не будут проведены в должной последовательности.