Exkluzívne: Vynálezca Alexander Kaliský sa s nami podelil o svoj koncept trvalo udržateľnej dopravy

Je nám cťou, že vám môžeme prostredníctvom nášho portálu sprostredkovať základnú koncepciu efektívnej a trvalo udržateľnej dopravy slovenského vynálezcu Alexandra Kaliského. Tá okrem iného pojednáva o hybridných lietadlách a ich pohone, elektrifikovaných offgrid zariadeniach na ťažbu dreva, veternom e-pohone lodí či elektrických dronoch. Celková koncepcia rozvoja dopravy a energetiky obnoviteľných zdrojov by mala priniesť slovenskej ekonomike 1 až 2 miliardy eur a 100 000 pracovných miest.

Žijeme v dobe, kedy nám dopravná situácia, a to najmä na cestných komunikáciach, výrazne komplikuje život. Veď koľko času sme už strávili v dopravných zápchach či koľko času sme stratila kvôli zníženej plynulosti dopravy. Tento čas sa dal využiť určite oveľa zmysluplnejšie, napríklad v kruhu rodiny, priateľov, na relax či pracovné a hobby aktivity.

Ako hovorí vo svojej koncepcii Alexander Kaliský, preplnené komunikácie v súčasnej dobe ohrozujú aj bezpečnosť jazdy, hospodárstvo a životné prostredie. Z tohto dôvodu vypracoval so svojim tímom koncepciu, ktorá to má zmeniť. Jej hlavnými cieľmi sú zníženie nákladov na základnú dopravnú infraštruktúru, zvýšenie plynulosti premávky, rozvoj energetiky obnoviteľných zdrojov, vyriešenie pálčivých problémov elektromobility a elektrifikácia aj v rámci leteckej a lodnej dopravy, ako aj ťažkých mobilných prostriedkov a ťažby dreva.

Hybridné lietadlo na prepravu nadrozmerného nákladu

Všetky spomínanie ciele rieši vzdušná koncepcia, ktorá sa zaoberá systémom pohonu elektrolietadiel. Špeciálne navrhnuté elektrifikované lietadlá sa v rámci všeobecnej koncepcie majú použiť na odbremenenie cestných a železničných komunikácií od ťažkých nákladných či pomalých vozidiel, ktoré zhoršujú plynulosť premávky. Tzv. účelové lietajúce hybridné zariadenia umožnia efektívnu dopravu nadrozmerného nákladu, napr. malých elektrifikovaných áut, cisterien a pod.

Ich nosné plochy umožňujú kolmý štart a vysokú rýchlosť pri vodorovnom lete (až 400 km/h). Nosnosť zariadenia môže dosahovať až 500 ton, pričom sa počíta s tým, že budú autonómne. Nízkokapacitná batéria zariadenia umožňuje bezproblémové preberanie a odovzdávanie prepravovaného nákladu napríklad na strechách obchodných centier či výrobných závodov.

Drony slúžiace na externé napájanie elektrifikovaných vozidiel

Elektrifikované vozidlá pohybujúce sa v rámci mestskej premávky by mali byť vybavené dvojicou dronov. Jeden z nich nesie napájacie káble a druhý sa stará o zasunutie konektora napájacieho kábla do lokálnej elektrickej siete, rovnako tak aj o jeho odobratie. To umožňuje šetrenie energie batérie v prípade elektromobilov, ako aj paliva a emisií v rámci hybridného pohonu. Deje sa tak na miestach, kde je dostupný externý zdroj energie.

Tieto drony sú teda využiteľné napríklad v rámci MHD či kuriérskych služieb v meste. Rovnako tak ich možno použiť vo funkcii záchranárskeho drona či lietajúceho žeriavu, ktorý môže slúžiť na vyprosťovanie cestných vozidiel, zdvíhanie stromov pri ťažbe dreva či hasenie lesných požiarov. Podrobné špecifikácie lietajúceho žeriavu nájdete na nasledujúcom odkaze.

Elektrifikované lietadlá by mali byť vybavené jedným dronom, ktorý zabezpečí prepojenie s trolejovým vedením. To je umiestnené v bezpečnej vzdialeností nad zemou. Takéto externé napájanie zabezpečuje väčšiu prepravnú kapacitu lietadla.

Zdroj: Alexander Kaliský

O stabilizáciu letu a o požadovanú nosnosť hybridného lietadla sa stará aj tzv. pružné parakrídlo. Jeho základné vlastnosti a technológia výroby boli úspešne odskúšané.

Zdroj: Alexander Kaliský

Riešenia pre lodnú dopravu a ťažbu dreva

Pre zvýšenie efektivity plavidiel, vymyslel Alexander Kaliský prídavný veterný e-pohon, ktorý je plne automatizovaný. Za bezvetria sa na palube nachádzajú 2 až 4 „prstence“, ktoré sa začnú plniť funkciu veterného generátora počas vhodných podmienok, kedy sa nastavia a rozvinú. Tento veternoenergetický systém je priamo aplikovateľný pre batériou poháňané jachty. Pre ťažkotonážne lode je možné vybudovať sieť plávajúcich nabíjacích staníc, ktoré by boli vybavené spomínaným veterným pohonom, ktorý by v tomto prípade slúžil ako generátor.

Na ekologickú a ekonomickú ťažbu dreva sa počíta so špeciálnym rotorom. Ten je poháňaný batériou, ktorá sa nabíja upútaním. Nie je tak nutný externý zdroj energie, keďže tá sa produkuje pri samotnej manipulácii. Toto zariadenie je schopné zdvihnúť 2 až 4-tonový strom a zletieť s ním na miesto odovzdávky.

Zdroj: Alexander Kaliský

Ďalšie riešenia trvalo udržateľnej dopravy

Autor konceptu, Alexander Kaliský, ponúka aj ďalšie riešenia trvalo udržateľnej dopravy. Kritickú dopravnú situáciu v mestách chce riešiť vzdušnou sieťou komunikácií. Zvýšený dopyt po elektrickej energii vplyvom masívneho rozvoja elektromobility má zabezpečiť efektívnejšia produkcia elektriny z obnoviteľných zdrojov. Konkrétne riešenia poskytne pán Kaliský na vyžiadanie. Kontakt: alexander.kalisky(zav.)gmail.com

Veríme, že koncept efektívnej a trvalo udržateľnej dopravy Alexandra Kaliského a jeho tímu, nájde uplatnenie v reálnom živote. Bez nadšencov, investorov či podpory štátu to však nepôjde. Ak v základnom popise konceptu vidíte potenciál, prečítajte si jeho pôvodné autorské znenie. To je dostupné za nasledujúcom odsekom. Pre získanie ďalších informácií neváhajte pána Kaliského kontaktovať.

Kto je Ing. Alexander Kaliský?

Ing. Alexander Kaliský je vyštudovaný strojný inžinier, ktorý tvorí patenty a priemyselné úžitkové vzory už 50 rokov. Tých má na svojom konte viac ako 150, pričom spadajú do oblasti strojárenstva, energetiky a elektrotechniky. Polovicu svojej kariéry strávil v Tesle Liptovský Hrádok, kde pracoval ako výskumník a vývojár. Od 90. rokov sa živil ako zlepšovateľ v rámci rôznych spoločností a vynálezca na „voľnej nohe“.

Pôvodné znenie dopravného konceptu A. Kaliského

Koncepcia pre strategický projekt rozvoja dopravy

A. Ciele koncepcie

1. Znížiť nákladovosť a časovú náročnosť výstavby cestných a železničných komunikácií.

2. Zvýšenie priechodnosti súčasných sietí znížením počtu ťažkých dopravných
prostriedkov a pomalých nízkovýkonných vozidiel ich presunom na iné komunikačné systémy (charakteristika koncepcie).

3. Znížiť zásadné problémové prvky pre rozvoj elektromobility, osobitne nároky na hmotnosť akumulátorov, ich životnosť a nákladovosť, záťaž pri výrobe, recyklácii a vyraďovaní.

4. Prispieť k technologickému a kapacitnému rozvoju zdrojov energie z obnoviteľných zdrojov znížením ich investičnej náročnosti, zvýšením kapacitého faktora.

5. Vyriešiť chýbajúce aplikácie elektromobility pre leteckú a lodnú dopravu, ťažké mobilné prostriedky a ekologickú ťažbu a približovanie dreva.

B. Stručná charakteristika koncepcie

Známe zámery, koncepcie a stratégie zamerané na rozvoj dopravy sledujú prioritne ekologičnosť a využívanie elektrickej energie, využitie vzduchu tak ako je uvedené v koncepcii. Vzdušná koncepcia ako jediná spĺňa komplexne všetky atribúty vytýčené v cie1och konceptu v piatich zámeroch.

Koncepcia je realizovateľná v postupnom zavádzaní dielčích konceptov pre optimálne prerozdelenie jednotlivých kategórií do príslušného typu dopravnej komunikácie.
V súčasnosti už prebieha etapa zavádzania hybridných vozidiel kde sa kombinuje motor so spaľovacím motorom.

Pokračuje hybridizácia elektrického napájania zvonka s pohonom alebo akumulačným spaľovaním. Napájanie je na obmedzených úsekoch riešené indukčným prenosom. Z hľadiska rýchlosti obmedzenia spaľovania palív je navrhnutá ako ďalšia etapa napájanie vozidiel v mestách prídavnou energiou prúdom vzduchu na akceleračných úsekoch. To umožňuje bez časovo náročnej zmeny sortimentu vozidiel výraznú úsporu spaľovania alebo kapacity akumulátora. Pohon je prospešný aj pre bezmotorové prostriedky ako bicykle a iné kolesové vozidlá. Etapa je nazvaná ako Systém pohonu vozidiel. Výrazný posun k zmene pohonu a k zmene výstavby diaľníc a železníc rieši etapa nazvaná Systém pohonu elektrolietadiel v súčinnosti s vyriešením nosných plôch účelových lietajúcich hybridných zariadení. Ktoré sú vybavené snímacím dronom káblovo prepojeným s elektrolietadlom pre zber elektrickej energie z napájacích vodičov vodorovne polohovaných na podvesných nosných parabolických lanách. Nosné plochy umožňujú kolmý štart a vysoké rýchlosti pri vodorovnom lete. Extrémna nosnosť pri Cy=1,8 a ľahkých plochách umožňuje dopravu nákladov až do 500 tis. kg ( nízke škodlivé odpory pri veľkých verziách malou špecifickou plochou odporu a vysokým Re). Automatizovanými jednotkami v súpravách až desiatky násobne viac nákladu. Vzdušná komunikačná trať umožňuje niekoľko radovú protismernú prevádzku, predbiehanie s nízkokapacitným akumulátorom a vysoké rozpätie rýchlostí (0 až 400 km/hod.). Relatívne úsporný elektrický pohon a nízka položka z nákladov na dopravný komunikačný systém umožňuje dopravu nadrozmerných nákladov malých elektrokoakumulačných áut, cisterien a pod. Opustenie trate na nízkokapacitný akumulátor umožňuje odber a odovzdanie tovaru na finálnom mieste, ako strecha obchodného centra, výrobného podniku a pod. Princíp nosných plôch je zrejmý z obr. 1, 2, 3. Ak je vysokovztlakový profil z obr. 1 na hybridnom vozidle obr. 2, sú uplatnené obmedzujúce rozmery v troch režimoch. Úložný pri priemere napr. 2,5 m, rozvinutý o ploche včítane interferenčných plošiek 30 m2 a nosnosti 25 000 N z toho 15000N predstavuje užitočné bremeno. Ak je profil zvinutý na rotore obr. 3 po rozvinutí umožňuje súčtovú plošnosť 200 až 1000 m2 a tomu zodpovedajúci vztlak konvertoplánu pri obvodových rýchlostiach do 400 km/hod. Vodorovný let je s paralelne polohovanými nosnými plochami bez rotácie. Stabilita počas kolmého štartu a visenia je riešená jednoduchým systémom automatickou cyklikou pruženia odtokových hrán.

Zvyšná nerovnomernosť sa eliminuje vodorovným ťahom elektromotorov pri účinku len posuvových síl vzhľadom na smerovanie vztlaku do ťažiska. Prvok bol riešený pod názvom Pružné parakrídlo .
Základné vlastnosti a technologičnosť výroby boli úspešne odskúšané. Náklady na výrobu pri modeli boli vo výške asi 50% z ceny komorového parakrídla. Odpor profilu 10%, odpor laniek 10% z vysokopevných PE vlákien pri možnosti letu s polozvinutými plochami a lankami (obr. 2). Koeficient vztlaku Cy=1,8 pri pôdorysnej štíhlosti 10 : 1 účinkom interferencie zadných lamiel.

Náklady vzdušnej dopravnej komunikácie vo forme napájacieho vedenia bez potreby nájmu pôdy predstavuje asi 20% v porovnaní s cestnou alebo železničnou komunikáciou. Kapacita prepravy pri automatizovanom regulovaní rozostupov, obiehania a odbočovania môže dosiahnuť násobky diaľnice alebo železnice. Výsledkom bude pokles až odstránenie ťažkých dopravných prostriedkov z diaľníc a železníc, úbytok malých pomalých elektrovozidiel, ktoré sa dopravia v kontajneroch vzdušnou komunikáciou a nzkokapacitný akumulátor využijú v cieľovom mieste.

Ďalšou fázou bude sieť vzdušných komunikácií nad mestom pre uvoľnenie mestských pozemných komunikácií. Táto téma je rozsiahlejšia, tu ju nebudeme rozvádzať.
Nárast potreby elektrickej energie pre nárast elektromobility bude pokrytý efektívnejšou výrobou elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov. Technické riešenie pre zvýšenie efektívnosti takýchto technológií sú u autora koncepcie a týkajú sa zvýšenia účinnosti a poklesu investičnej náročnosti solárnych, geotermálnych a veterných systémov.

Rotor na obr. 3 je jednou z možností využitia energie vetra všeobecne jeho upútaním na plavidle alebo teréne. Elektricky hnaný rotor (obr. 3) umožňuje ťažbu a približovanie dreva bez eróznych vplyvov a bez závislosti na externom zdroji energie. Upútaním sa dobíja akumulátor a rotor s priemerom rozvinutia asi 55m (v zvinutom tvare 15m) zdvihne 2 až 4 tonový strom a s ním zletí na miesto odovzdávky. Výhodou je nízka hlučnosť, nízke odpisy, takmer nulová spotreba sieťovej energie a tým operatívnosť v ťažko dostupných miestach.

Využitie zvinuteľných plôch v lodnej doprave vyplýva z automatizovanej prevádzky prídavného veterného pohonu. V kľude sú na palube 2 až 4 prstence, ktoré sa nastavia a rozvinú za vetra. Pre ťažkotonážne lode je možné postaviť sieť plávajúcich dobíjacích staníc vybavených uvedeným veternoenergetickým systémom, prípadne ďalšími zdrojmi. Priamy veterný pohon je vhodný pre jachty, ktoré budú vybavené dobíjaním akumulátorov bez dieselovho pohonu.

Preplnené komunikácie už v súčasnej dobe spôsobujú závažné ohrozenie bezpečnosti jazdy, hospodárstve a ekológii. Rozhodnutie o smerovaní rozvoja na základe ínvenčných projektov, ktoré splnia všetky základné ciele potrebné pre budúcnosť môže byť prospešné nielen pre samotnú dopravu, môže vznikať podnet pre množstvo
start up-ov a zameraní rôznych podnikov vzhľadom na širokú problematiku a výrobu prvkov, ktorej sa koncepcia týka.

C.Súlad s horizontálnymi projektmi

Projekty pre trvalo udržateľný rozvoj, ktoré sú uvedené pod názvom prelomové projekty EÚ a doplnené o návrhy od autora tejto koncepcie sú v súlade s koncepciou a spracované v prílohe na vyžiadanie.

 

Konvertoplán vo funkcii dronu ( príklady použitia)

A. Napájanie pozemných elektrovozidiel dvojicou autonómnych dronov, prepojených káblami

1. Nosný dron (elektrolietadlo) vo výške cca 50m nesie dvojicu káblov od vozidla a k zbernému dronu
2. Zberný dron, nesie elektrické zberné kontakty, ovláda zasunutie do zásuvky na odbernom mieste alebo zber prúdu z výškového troleja. Má program pre utomatické činnosti súvisiace s napájaním elektrovozidla so záložnou batériou – zasunutie do zásuvky, napájanie a výdrž kým kým vozidlo pod nosným dronom neprejde požadovanú vzdialenosť priblížením k odbernému miestu alebo popri ňom do úrovne kroku vytvoreného rozvieraním káblov. Nasleduje výber zo zásuvky, vzlet a let k ďalšiemu odbernému miestu. Vozidlo zatiaľ akceleruje, ide zotrvačnosťou a na záložnú batériu (výnimočne) podľa charakteru cesty.

Efekty:
– nízka potreba kapacity batérie v napájaných vozidlách, vysoká životnosť, nízke odpisy z jej ceny, malá záťaž jej váhou,
– univerzálne využitie pre elektromobilitu osobitne v MHD, zásobovaní v mestách,
– možnosť použitia ťažných vozidiel pre úsporné osobné automobily v tzv. spádových systémoch – do centra, k rieke vlastným pohonom zhora, dolu, naspät vo vlečných súpravách.

B. Lietajúci žeriav s elektrickým napájaním s autonabíjaním vetrom osobitne uplatnený na:
– zdvíhanie vyprošťovaných vozidiel v cestnej premávke, zdvíhanie stromov pri ťažbe dreva, – – hasenie lesných požiarov.

Efekty:
– vysoká nosnosť,
– nízka potreba výkonu elektrických motorov pri veľkej plošnosti s nízkou hmotnosťou.

C. Záchranný dron
Efekty:
– vysoký rozsah rýchlostí (0 až 400 km/hod),
– nízka cena,
– vysoká hustota dispozičných dronov pre cestné a horské záchranárstvo.

Galéria k autorskému konceptu