電動(dòng)交通工具強(qiáng)攻海陸空

竇光宇

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，各種電動(dòng)交通工具相繼問(wèn)世并投入使用，為減少環(huán)境污染、緩解石油緊張起到促進(jìn)作用。

電動(dòng)汽車(chē)興旺發(fā)展

電動(dòng)汽車(chē)是全部或部分由電能作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車(chē)，動(dòng)力來(lái)源主要是燃料電池。燃料電池能把燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，一般以氫氣為原料，其電能來(lái)自于氫氧的聚合。只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫，并及時(shí)把水或蒸汽帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能，電動(dòng)汽車(chē)排出的是水而不是污染物，因此，對(duì)環(huán)境完全無(wú)害，是未來(lái)理想的汽車(chē)發(fā)展模式。

燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)60～80％，為內(nèi)燃機(jī)的2～3倍。燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，也沒(méi)有硫和微粒排出，沒(méi)有高溫反應(yīng)，也不產(chǎn)生氮氧化物。此外，燃料電池本身工作沒(méi)有噪聲，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)性，沒(méi)有振動(dòng)，其電極僅作為化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所和導(dǎo)電的通道，本身并不參與化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)然也就沒(méi)有損耗。

近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)獲得了迅速的發(fā)展。美國(guó)開(kāi)發(fā)的“旭日號(hào)”電動(dòng)汽車(chē)曾創(chuàng)下一次充電行駛596公里的紀(jì)錄。日本本田電動(dòng)汽車(chē)僅用了4天就橫跨了美洲大陸。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)汽車(chē)能滿(mǎn)足美國(guó)人95％的需要。而在其他國(guó)家，人們對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)性能的要求比美國(guó)要低。可見(jiàn)，電動(dòng)汽車(chē)在滿(mǎn)足人們?nèi)粘＝煌ㄟ\(yùn)輸?shù)男枨蠓矫媸峭耆梢詣偃蔚摹?/p>

目前，電動(dòng)汽車(chē)的制造成本大約是燃油汽車(chē)的1，5～2倍。然而，電動(dòng)汽車(chē)的使用成本要比燃油車(chē)低得多。在美國(guó)駕駛一輛燃油汽車(chē)每月汽油費(fèi)花費(fèi)50-60美元，而使用電動(dòng)汽車(chē)每月耗電僅為6～8美元。在一些燃油價(jià)格高昂的國(guó)家和地區(qū)，推廣電動(dòng)汽車(chē)則更有利。此外，電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，毋需更換機(jī)油、油泵、汽化器以及消聲裝置，毋需添加冷卻水，日常維修工作極少，可以隨時(shí)到服務(wù)站更換電池。為方便用戶(hù)充電，美國(guó)加州已建立了120個(gè)充電站；而用戶(hù)更多的是則可以利用晚上時(shí)間在家里充電。

電動(dòng)飛機(jī)悄然現(xiàn)身

經(jīng)德國(guó)蘭格飛機(jī)制造廠研制、首批生產(chǎn)的40架電動(dòng)滑翔機(jī)，已在全球各地投入使用。這種雙座電動(dòng)飛機(jī)翼展17，7米，自重僅320千克。飛機(jī)不配備燃油的引擎，單用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，不需要其他飛機(jī)牽引便能夠自行起飛(盡管飛機(jī)上還保留了牽引鉤供備用)。機(jī)身通體覆蓋涂層極薄的聚酯漆，具有增強(qiáng)防紫外線功能，并能有效提高強(qiáng)度，減少破損可能。

電動(dòng)飛機(jī)的飛行員用單個(gè)杠桿控制，操作十分簡(jiǎn)單。只需15秒鐘就能從動(dòng)力飛行切換到滑翔狀態(tài)；反之：從滑翔狀態(tài)切換到動(dòng)力飛行則只要10秒鐘。在綠色飛機(jī)面對(duì)的所有挑戰(zhàn)中，電池壽命最為重要。德國(guó)生產(chǎn)的電動(dòng)飛機(jī)采用2組鋰離子電池驅(qū)動(dòng)，電池動(dòng)力充足，單位重量的能量?jī)?chǔ)藏率很高，在20～30度間效能最高；充電后能使飛機(jī)升高到3000米，完成動(dòng)力航程160公里。在地面時(shí)，充電器能提供能量給電池加熱；而由于隔熱絕緣良好，飛行期間只需消耗很少能量就能讓電池保持恒溫。在完全充、放電1500次后進(jìn)行測(cè)試，電池仍有初始能力的80％。因此，電池在8～11年后才需更換。

電動(dòng)飛機(jī)采用螺旋槳推進(jìn)系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)扎乎無(wú)聲。螺旋槳直接安裝在馬達(dá)上，馬達(dá)支架固定在機(jī)身的中段、駕駛員座艙的后而，因此駕駛員感受到的噪音極低。它不需要配備專(zhuān)用的停機(jī)坪和倉(cāng)房，只用一輛運(yùn)輸掛車(chē)就可以解決來(lái)回移動(dòng)問(wèn)題。掛車(chē)中還配有充電系統(tǒng)，以便在行進(jìn)中充電。運(yùn)回住所后可以拆卸；使用前，一個(gè)人花幾個(gè)小時(shí)就能重新裝配起來(lái)。

在電動(dòng)飛機(jī)進(jìn)行的一次飛行試驗(yàn)中，地圖表示行程數(shù)百公里．往返飛行了一整天，而實(shí)際使用電池的時(shí)間只有約2分鐘。

電動(dòng)潛艇水下暢游

荷蘭沃克斯?jié)撏Ч窘?jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)3年的研發(fā)及測(cè)試，成功地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)潛艇的下水使用。這艘個(gè)人潛艇長(zhǎng)2，8米，寬1，9米，左右及下方各有一個(gè)螺旋槳推進(jìn)器，用電力驅(qū)動(dòng)。充電12小時(shí)后，可在水下航行2，5小時(shí)，最高時(shí)速約等于10公里。它浮在海面時(shí)穩(wěn)定性很好，乘員從上方的圓頂進(jìn)人，就像登普通船只那樣方便。

小艇設(shè)計(jì)得很輕巧，只有1，03噸重，利用運(yùn)輸船常備的吊車(chē)就能將它放到海面。蓋上頂蓋通過(guò)手中游戲桿似的操作桿就能指揮下潛。在整個(gè)航程中，哪怕到達(dá)水下50米，座艙始終保持在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，潛水人員可以自由呼吸。耳朵不會(huì)嗡嗡響；不需要面罩、呼吸器，肺部總是維持正常的壓力；返回水面時(shí)不會(huì)因過(guò)快而引起“沉箱病”，可以長(zhǎng)時(shí)間地待在水下。由于潛艇座艙的氣壓和水面相同．非但能如愿下潛，還能在2分鐘內(nèi)不作任何停頓地從50米深處浮上水面，不需要減壓措施。

電動(dòng)潛艇以多重系統(tǒng)測(cè)定，配置了速返水面的裝置。而當(dāng)下沉到臨界深度時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出提醒，潛水員按一個(gè)按鈕，就能將空氣泵入容器，擠出“壓艙水”，推動(dòng)船體上浮。另外，高頻無(wú)線電話(huà)、水中通訊和聲納，都可能提高特定環(huán)境下的安全系數(shù)。在個(gè)人潛艇中還設(shè)有先進(jìn)的生活支持系統(tǒng)，保證呼吸的空氣總是新鮮。在不能升至水面的緊急情況下，艙內(nèi)的儲(chǔ)氧箱和二氧化碳濾氣器可以維持達(dá)36小時(shí)，直到救援到達(dá)，特別是頂部的望圓頂，更是按最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)制作。它由繁復(fù)的計(jì)算機(jī)模擬程序確定高度，圓弧部分高度同心，以提供最大的承壓力和最好的能見(jiàn)度；圓頂承受壓力的安全系數(shù)設(shè)為9。特別的不銹鋼護(hù)架可以保護(hù)裝置在碰撞的情況下不致受損。

此外，船體用高度可靠的潛水級(jí)鋁材制成，輕結(jié)構(gòu)能抵抗水下存在的巨大壓力。聚酯纖維制成的外殼包裹在外，而所有接觸水的部件都設(shè)計(jì)得極具水密性。船體送到法國(guó)布勒斯特的海洋研究所，根據(jù)客戶(hù)操作時(shí)可能經(jīng)歷的各個(gè)深度逐級(jí)測(cè)試，確保承受5倍于可能壓力的強(qiáng)度。