第四章學生未來科技生活的體驗2
9.大匹茲堡國際機場
在美國賓夕法尼亞州的鋼鐵之都匹茲堡，有一座被航空界稱為“未來機場”的大匹茲堡國際機場。在耗資106億美元進行改造之後，這座超級現代化國際機場引起了航空界的極大矚目。
大匹茲堡機場之大令人瞠目結舌。機場占地4900萬平方米，相當於鋼鐵產量占據全美半壁江山的匹茲堡市中心的2倍。其麵積等於芝加哥奧黑爾機場和亞特蘭大哈特菲爾德機場麵積之和。
大匹茲堡機場有3座獨立的大型建築物，就是場外候機大樓、中央服務大樓和內場服務大樓。兩條跑道是原有的。該機場設計新穎之處在於：4個長長的登機碼頭從位於兩條跑道之間的內場候機大樓呈輻射狀伸出。為了對這座“未來機場”有個概括的了解，我們把自己扮成一位旅客，親身體驗一下來機場登機的程序。
我們通過南高速公路到達大匹茲堡機場，這裏有一係列四車道雙層道路把旅客車流引導到場外候機大樓，其上層是離港旅客，下層是進港旅客。
機場設有3層停車場，共有17420個停車位。專門配有封閉式的自動人行道，這一人行道連接停車場和場外候機大樓，長度超過400米，為旅客進出候機大樓帶來了極大的方便。
場外候機大樓共有3層，總建築麵積為40萬平方米。第三層是主候機室，有3個18米高的柱形圓頂，整個大廳由天窗的自然光照明，其大小足可以容納兩個足球場。這個廳內有長長的售票台，美國航空公司是這座機場的最大用戶，每天有500個航班從這裏出發。該公司與IBM公司合作，設置了“航班信息顯示係統”，旅客可以便捷地查到有關信息。美國航空公司還安裝了自動行李處理係統。
搭乘美國航空公司航班的乘客在停車場或售票台就可辦理行李托運手續。然後行李沿著10千米長的傳遞帶運行，通過計算機處理，準確無誤地傳送到合適的傳送帶並運到相應的飛機上。
我們辦完了登機手續即來到場外候機大樓的二層，在這裏進行安全檢查。獨特的是，安檢口沿縱向設了兩條掃描線，它的好處：一是增加了安全度，二是加快了安檢速度。如果第一條安全掃描線報警，乘客可以不必返回重檢查，而是徑直往前走，掏空口袋裏的東西再接受第二次檢查。
接著我們來到中央服務大樓，短程航班的旅客將在這裏登機。這裏共有25個入口的候機室，美國航空公司占有其中的20個，每日發出150個航班。
如果搭乘的是遠程航班，就來到機場交通站。這裏有兩輛專用的全自動運送車將旅客運到場內候機大樓，距離760米，運行時間隻有1分零3秒，一次能運160名乘客，每隔1分30秒就發一班車。
完全新穎的場內候機大樓在世界機場中獨樹一幟，它擁有75條通道，建築麵積超過100萬平方米。更獨特的是它處於兩條平行的跑道中間，建築成X形，使飛機停靠更加方便，大大提高了運行效率。
乘客進入候機大樓，自動人行道將把乘客送到相應的登機碼頭上。登機碼頭共有4個，美國航空公司占有其中的2個，各有25個登機門；第三個登機碼頭有16個登機門，供其他美國國內航空公司使用；第四個登機碼頭有9個登機門，專供國際航班使用。
特別值得一提的是，有一個被稱為“遐想室”的休息區，是由藝術家設計的，給處於繁忙公務中的旅客以輕鬆、浪漫的氣氛。
1991年，匹茲堡機場的旅客吞吐量為1670萬人次，到2003年，預計旅客吞吐量將達到3200萬人次。
10.超高速貨船
人類使用船舶作為運輸工具的曆史，差不多和人類曆史一樣久遠。《舊約聖經·創世紀》曾記載了這樣一個故事：上帝後悔在地上造了人，對於人類所犯下的罪孽十分憂傷。他決定結束這個罪惡的人世。但他看中了挪亞。挪亞按照上帝的旨意，和他的3個兒於建造了一隻方舟，挪亞把他一家老小以及各種動物。一公一母也裝進方舟裏，7天後，天上下起傾盆大雨，洪水泛濫成災，淹沒了一切生靈，隻有挪亞的方舟安然無恙，第7個月，方舟在一座山上停了下來，到第10個月，山頂才露出水麵，他為了尋找陸地，先後放出烏鴉和鴿子，有一天傍晚，鴿子噙著一個橄欖枝飛回來了，這意味大地某個地方有了生機，7天後，挪亞又把鴿子放出去，這回鴿子再沒有回來，因為洪水全退了，大地恢複了生機。這就是著名的“挪亞方舟”的故事。一葉方舟，挽救了整個人類，它的作用該有多大呀。
人類使用船舶，最早可以追溯到石器時代。我國於1956年在浙江省出土的古代木槳，據鑒定是4000年前新石器時代的遺物。說明舟筏的曆史，可以追溯到史前時代。
運輸船舶的發展，大體經曆了四個時代，即舟筏時代、帆船時代、蒸汽機船時代和柴油機船時代。
在現代的五種運輸方式，即鐵路運輸、公路運輸、航空運輸、管道運輸和水路運輸中，使用船舶自有它的特點和不可替代性。船舶運輸的優點是載重量大，運輸成本低，但缺點也很明顯，就是運輸速度慢，周期較長。
為了克服船舶運輸速度的缺點。在本世紀50年代起，世界航運界曾掀起一股船舶高速化的熱潮，一度把貨船的航速提高到每小時30海裏左右。
現在，科學家們已著眼於21世紀的超高速貨船的研究了。他們把這種超高速的貨船稱之為超級技術定期船。
這種船載貨量為1000噸，速度可在每小時50海裏，它能在大洋裏航行，即使遇到4～6米高海浪也能安全航行。這種船的技術特點是，把船本身的浮力，水中船箕的升力和氣墊船的空氣壓力組合起來以支撐船體，大大減少了前進阻力，因而速度可大幅度地提高。
在這種超高速貨船的研究方麵，日本居領先地位。
1989年，日本運輸省直接領導了名為“尖端技術”號的超高速貨船的研製工作，它的性能指標與上述超級技術定期船差不多，即能運載1000噸左右的貨物，速度可達每小時50海裏，一次航行的航程為500海裏左右。
該船已開發出兩種不同用力方式的類型：即“升力型”和“氣壓利用型”。
所說的“升力型”就是綜合利用了船的水翼產生的升力和浮力，使船體幾乎漂浮於水麵航行，這樣可以大大減少前進的阻力。
“升力型”高速貨船以飛機發動機作為主動力，一隻噴水泵利用發動機的回旋力將水向後噴出，其反作用力推動船體前進，這個原理酷似噴氣式飛機的飛行狀態。船的水下部分是與飛機十分相似的沒水體軸架和水翼構成。在停泊狀態下，船體的部位以下沒入水中，使用水翼航行時，因水翼在水中前進產生向上的升力而使船體抬高15米左右。船的轉彎靠調節向後噴射水流的角度來完成。當然船上也還是有舵。
為減輕船體重量，船的上半部用鋁合金製造，下半部用不鏽鋼製造，水翼則是采用不鏽鋼蜂窩結構，蜂窩結構顧名思義，其結構像蜂窩，中間是空的，結構重量很輕，但強度很高。
由於高速航行極易產生船體搖擺，船上配置了計算機控製係統，把搖擺控製在最小狀態。
另一種“氣壓利用型”是綜合利用了大氣壓與浮力，從而使船體浮出水麵航行。
這種類型的高速船結構獨特，船體全部由鋁合金製造，它的船底是由橡膠製密封裝置圍成的四角形箱狀物，鼓風機向裏吹入11個大氣壓的壓縮空氣，正常航行時，船體浮出水麵2～4米，船底與海水之間是壓縮空氣形成的氣墊。
這種船不是單純的氣墊船，它還有水下翼。既可產生浮力，也能對船起著穩定的作用。
船底與海麵之間的壓縮空氣不僅托著船體高速前進，還能緩和浪的阻力和衝擊。當強大的海浪襲來時，空氣被壓縮，船體就要劇烈搖晃，此時需要調節船底空氣輸入量或釋放量來使搖晃減至最低程度。
高速貨船在前進中如果想刹車怎麼辦？這裏有個很巧妙的辦法：即噴水泵有“換向器”，轉換180°反方向噴水就能便捷地刹住車。
“升力型”與“氣壓利用型”各有千秋。前者航行穩定，適航性好；後者阻力小，有小的動力就可高速航行，可大大節省燃料。
這種高速貨船如果投入營運，一天之內可以往返於日本北海道至九州至關東的遠程航線，將成為名符其實的“海上新幹線”，它的高速魅力將給海上運輸帶來新的生機。可以預料，高速貨船構將成為21世紀海上運輸的生力軍。
11.自動交通係統
許多國家正在試行的各種自動化交通係統，與城市客運交通的傳統形式不同，其主要特點是使城市的各主要幹線彼此隔離，互不幹擾；對運輸工具實行自動駕駛，廣泛應用計算機技術，使用新型的發動機和推進器，以適應各種不同客運流量的需要。