Un vehículo (del latín vehiculum ) [1] es una máquina diseñada para autopropulsarse , generalmente para transportar personas, carga o ambos. Los vehículos incluyen vagones , bicicletas , vehículos de motor ( motocicletas , automóviles , camiones , autobuses , scooters de movilidad ), vehículos sobre raíles ( trenes , tranvías ), embarcaciones ( barcos , botes , vehículos submarinos ), vehículos anfibios ( vehículos propulsados por hélice , aerodeslizadores ), aeronaves ( aviones , helicópteros , aeróstatos ) y naves espaciales . [2]
Los vehículos terrestres se pueden clasificar en líneas generales según el tipo de contacto con el suelo: ruedas , orugas , rieles o esquís . La norma ISO 3833-1977 es la norma internacional para los tipos, términos y definiciones de vehículos de carretera. [3]
Los historiadores estiman que los barcos se han utilizado desde la prehistoria ; se encontraron pinturas rupestres que representan barcos, que datan de alrededor de 50.000 a 15.000 a. C., en Australia . [4] Los barcos más antiguos encontrados por excavación arqueológica son barcos de troncos , y el barco de troncos más antiguo encontrado, la canoa Pesse encontrada en un pantano en los Países Bajos, está datado por carbono en 8040-7510 a. C., lo que lo hace de 9.500 a 10.000 años de antigüedad, [5] [6] [7] [8] Se ha encontrado un barco de alta mar de 7.000 años de antigüedad hecho de juncos y alquitrán en Kuwait. [9] Los barcos se utilizaron entre 4000 y 3000 a. C. en Sumeria , [10] el antiguo Egipto [11] y en el océano Índico. [10]
Hay evidencia de vehículos con ruedas tirados por camellos alrededor del 4000-3000 a. C. [12] La evidencia más temprana de una vía de carros , un predecesor del ferrocarril, encontrada hasta ahora fue la vía de carros de Diolkos de 6 a 8,5 km (4 a 5 mi) de largo , que transportaba barcos a través del istmo de Corinto en Grecia desde alrededor del 600 a. C. [13] [14] Los vehículos con ruedas tirados por hombres y animales corrían por ranuras en piedra caliza , que proporcionaban el elemento de vía, evitando que los carros se salieran de la ruta prevista. [14]
En el año 200 d. C., Ma Jun construyó un carro que apuntaba hacia el sur , un vehículo con una forma temprana de sistema de guía. [15] La diligencia , un vehículo de cuatro ruedas tirado por caballos, se originó en la Inglaterra del siglo XIII. [16]
Los ferrocarriles comenzaron a reaparecer en Europa después de la Edad Oscura . El registro más antiguo conocido de un ferrocarril en Europa de este período es una vidriera en la Catedral de Friburgo de Brisgovia que data de alrededor de 1350. [17] En 1515, el cardenal Matthäus Lang escribió una descripción del Reisszug , un funicular en la fortaleza de Hohensalzburg en Austria. La línea originalmente usaba rieles de madera y una cuerda de cáñamo para el transporte y era operada por energía humana o animal, a través de una rueda de tracción . [18] [19] 1769: A Nicolas-Joseph Cugnot se le atribuye a menudo la construcción del primer vehículo mecánico o automóvil autopropulsado en 1769. [20]
En Rusia, en la década de 1780, Ivan Kulibin desarrolló un carro de tres ruedas con pedales humanos y características modernas como volante , freno , caja de cambios y cojinetes ; sin embargo, no se desarrolló más. [21]
En 1783, los hermanos Montgolfier desarrollaron el primer vehículo con globo .
En 1801, Richard Trevithick construyó y demostró su locomotora de carretera Puffing Devil , que muchos creen que fue la primera demostración de un vehículo de carretera impulsado por vapor, aunque no podía mantener suficiente presión de vapor durante largos períodos y era de poca utilidad práctica. En 1817, la Laufmaschine ("máquina de correr"), inventada por el barón alemán Karl von Drais , se convirtió en el primer medio de transporte humano en hacer uso del principio de dos ruedas . Se considera el precursor de la bicicleta moderna (y la motocicleta). [22] En 1885, Karl Benz construyó (y posteriormente patentó) el Benz Patent-Motorwagen , el primer automóvil, impulsado por su propio motor de gasolina de cuatro tiempos .
En 1885, Otto Lilienthal comenzó a planear experimentalmente y logró los primeros vuelos sostenidos, controlados y reproducibles. En 1903, los hermanos Wright volaron el Wright Flyer , el primer avión controlado y propulsado, en Kitty Hawk, Carolina del Norte . En 1907, el autogiro No. I se convirtió en el primer helicóptero cautivo en volar. El mismo año, el helicóptero Cornu se convirtió en el primer helicóptero en lograr el vuelo libre. [23]
En 1928, Opel inició el programa Opel-RAK , el primer programa de cohetes a gran escala . El Opel RAK.1 se convirtió en el primer automóvil cohete ; al año siguiente, también se convirtió en el primer avión propulsado por cohetes . En 1961, el programa espacial soviético Vostok 1 llevó a Yuri Gagarin al espacio. En 1969, el Apollo 11 de la NASA logró el primer aterrizaje en la Luna .
En 2010, el número de vehículos de motor en circulación en todo el mundo superó los mil millones, aproximadamente uno por cada siete personas. [24]
Hay más de mil millones de bicicletas en uso en todo el mundo. [25] En 2002, se estimó que había 590 millones de automóviles y 205 millones de motocicletas en servicio en el mundo. [26] [27] Se han fabricado al menos 500 millones de bicicletas Flying Pigeon chinas , más que cualquier otro modelo de vehículo. [28] [29] El modelo de vehículo de motor más producido es la motocicleta Honda Super Cub , con 60 millones de unidades vendidas en 2008. [30] [31] El modelo de automóvil más producido es el Toyota Corolla , con al menos 35 millones fabricados en 2010. [32] [33] El avión de ala fija más común es el Cessna 172 , con aproximadamente 44.000 fabricados en 2017. [34] [35] El Mil Mi-8 soviético , con 17.000, es el helicóptero más producido. [36] El avión comercial a reacción más importante es el Boeing 737 , con alrededor de 10 000 unidades en 2018. [37] [38] [39] Con alrededor de 14 000 unidades para ambos, los tranvías más producidos son el KTM-5 y el Tatra T3 . [40] El trolebús más común es el ZiU-9 .
La locomoción consiste en un medio que permite el desplazamiento con poca oposición, una fuente de energía para proporcionar la energía cinética necesaria y un medio para controlar el movimiento, como un sistema de freno y dirección . La gran mayoría de los vehículos utilizan ruedas que emplean el principio de rodadura para permitir el desplazamiento con muy poca fricción de rodadura .
Es esencial que un vehículo cuente con una fuente de energía que lo impulse. La energía puede extraerse de fuentes externas, como en el caso de un velero , un coche alimentado con energía solar o un tranvía eléctrico que utiliza líneas aéreas. La energía también puede almacenarse, siempre que sea posible convertirla según la demanda y la densidad energética y de potencia del medio de almacenamiento sean suficientes para satisfacer las necesidades del vehículo.
La energía humana es una fuente sencilla de energía que no requiere nada más que la de los seres humanos. A pesar de que los seres humanos no pueden superar los 500 W (0,67 CV) durante períodos de tiempo significativos, [41] el récord de velocidad terrestre para vehículos propulsados por humanos (sin ritmo) es de 133 km/h (83 mph), a fecha de 2009 en una bicicleta reclinada . [42]
La fuente de energía que se utiliza para impulsar los vehículos es el combustible . Los motores de combustión externa pueden utilizar casi cualquier cosa que se queme como combustible, mientras que los motores de combustión interna y los motores de cohetes están diseñados para quemar un combustible específico, normalmente gasolina, diésel o etanol . Los alimentos son el combustible utilizado para impulsar vehículos no motorizados, como bicicletas, rickshaws y otros vehículos controlados por peatones.
Otro medio común para almacenar energía son las baterías , que tienen las ventajas de ser sensibles, útiles en una amplia gama de niveles de potencia, respetuosas con el medio ambiente, eficientes, sencillas de instalar y fáciles de mantener. Las baterías también facilitan el uso de motores eléctricos, que tienen sus propias ventajas. Por otro lado, las baterías tienen bajas densidades de energía, corta vida útil, bajo rendimiento a temperaturas extremas, largos tiempos de carga y dificultades para su eliminación (aunque normalmente se pueden reciclar). Al igual que el combustible, las baterías almacenan energía química y pueden provocar quemaduras e intoxicaciones en caso de accidente. [43] Las baterías también pierden eficacia con el tiempo. [44] El problema del tiempo de carga se puede resolver intercambiando baterías descargadas por cargadas; [45] sin embargo, esto supone costes de hardware adicionales y puede resultar poco práctico para baterías más grandes. Además, debe haber baterías estándar para que el intercambio de baterías funcione en una gasolinera. Las pilas de combustible son similares a las baterías en el sentido de que convierten la energía química en energía eléctrica, pero tienen sus propias ventajas y desventajas.
Los rieles y cables aéreos electrificados son una fuente común de energía eléctrica en metros, ferrocarriles, tranvías y trolebuses. La energía solar es un desarrollo más moderno y se han construido y probado con éxito varios vehículos solares , incluido Helios , un avión propulsado por energía solar.
La energía nuclear es una forma más exclusiva de almacenamiento de energía, limitada actualmente a grandes buques y submarinos, en su mayoría militares. La energía nuclear puede ser liberada por un reactor nuclear , una batería nuclear o detonando repetidamente bombas nucleares . Se han realizado dos experimentos con aviones de propulsión nuclear, el Tupolev Tu-119 y el Convair X-6 .
La deformación mecánica es otro método de almacenamiento de energía, mediante el cual una banda elástica o un resorte metálico se deforma y libera energía al permitirle volver a su estado fundamental. Los sistemas que emplean materiales elásticos sufren histéresis y los resortes metálicos son demasiado densos para ser útiles en muchos casos. [ Aclaración necesaria ]
Los volantes de inercia almacenan energía en una masa giratoria. Debido a que un rotor ligero y rápido es energéticamente favorable, los volantes de inercia pueden representar un riesgo de seguridad significativo. Además, los volantes de inercia pierden energía con bastante rapidez y afectan la dirección de un vehículo a través del efecto giroscópico . Se han utilizado experimentalmente en autogiros .
La energía eólica es utilizada por los veleros y los yates terrestres como fuente principal de energía. Es muy barata y bastante fácil de utilizar, pero los principales problemas son la dependencia del clima y el comportamiento en ceñida. Los globos también dependen del viento para moverse horizontalmente. Las aeronaves que vuelan en la corriente en chorro pueden recibir un impulso de los vientos de gran altitud.
El gas comprimido es actualmente un método experimental para almacenar energía. En este caso, el gas comprimido simplemente se almacena en un tanque y se libera cuando es necesario. Al igual que los elásticos, tienen pérdidas por histéresis cuando el gas se calienta durante la compresión.
La energía potencial gravitatoria es una forma de energía que se utiliza en planeadores, esquíes, trineos y otros muchos vehículos que se desplazan cuesta abajo. El frenado regenerativo es un ejemplo de captura de energía cinética en el que los frenos de un vehículo se complementan con un generador u otro medio para extraer energía. [46]
Cuando es necesario, la energía se extrae de la fuente y se consume mediante uno o más motores. A veces hay un medio intermedio, como las baterías de un submarino diésel. [47]
La mayoría de los vehículos de motor tienen motores de combustión interna . Son bastante baratos, fáciles de mantener, fiables, seguros y pequeños. Dado que estos motores queman combustible, tienen una gran autonomía pero contaminan el medio ambiente. Un motor relacionado es el motor de combustión externa . Un ejemplo de esto es la máquina de vapor. Además de combustible, las máquinas de vapor también necesitan agua, lo que las hace poco prácticas para algunos propósitos. Las máquinas de vapor también necesitan tiempo para calentarse, mientras que los motores de combustión interna suelen funcionar inmediatamente después de encenderse, aunque esto puede no ser recomendable en condiciones de frío. Las máquinas de vapor que queman carbón liberan azufre al aire, lo que provoca una lluvia ácida dañina . [48]
Si bien los motores de combustión interna intermitentes alguna vez fueron el medio principal de propulsión de aeronaves, han sido reemplazados en gran medida por motores de combustión interna continua, como las turbinas de gas . Los motores de turbina son livianos y, particularmente cuando se usan en aeronaves, eficientes. [ cita requerida ] Por otro lado, cuestan más y requieren un mantenimiento cuidadoso. También pueden dañarse al ingerir objetos extraños y producen un escape caliente. Los trenes que utilizan turbinas se denominan locomotoras eléctricas de turbina de gas . Ejemplos de vehículos de superficie que utilizan turbinas son M1 Abrams , MTT Turbine SUPERBIKE y Millennium . Los motores de chorro de pulso son similares en muchos aspectos a los turborreactores, pero casi no tienen partes móviles. Por esta razón, fueron muy atractivos para los diseñadores de vehículos en el pasado; sin embargo, su ruido, calor e ineficiencia han llevado a su abandono. Un ejemplo histórico del uso de un chorro de pulso fue la bomba volante V-1 . Los chorros de pulso todavía se utilizan ocasionalmente en experimentos amateur. Con la llegada de la tecnología moderna, el motor de detonación por pulsos se ha vuelto práctico y se probó con éxito en un Rutan VariEze . Si bien el motor de detonación por pulsos es mucho más eficiente que los motores de pulsorreactor e incluso de turbina, aún sufre niveles extremos de ruido y vibración. Los estatorreactores también tienen pocas partes móviles, pero solo funcionan a alta velocidad, por lo que su uso está restringido a helicópteros a reacción y aviones de alta velocidad como el Lockheed SR-71 Blackbird . [49] [50]
Los motores de cohetes se utilizan principalmente en cohetes, trineos cohete y aviones experimentales. Los motores de cohetes son extremadamente potentes. El vehículo más pesado que jamás haya despegado del suelo, el cohete Saturno V , estaba propulsado por cinco motores de cohete F-1 que generaban una potencia combinada de 180 millones de caballos de fuerza [51] (134,2 gigavatios). Los motores de cohetes tampoco necesitan "empujar" nada, un hecho que el New York Times negó por error . Los motores de cohetes pueden ser particularmente simples, a veces consistiendo en nada más que un catalizador, como en el caso de un cohete de peróxido de hidrógeno . [52] Esto los convierte en una opción atractiva para vehículos como los jet packs. A pesar de su simplicidad, los motores de cohetes a menudo son peligrosos y susceptibles a explosiones. El combustible que utilizan puede ser inflamable, venenoso, corrosivo o criogénico. También sufren de baja eficiencia. Por estas razones, los motores de cohetes solo se utilizan cuando es absolutamente necesario. [ cita requerida ]
Los motores eléctricos se utilizan en vehículos eléctricos como bicicletas eléctricas , patinetes eléctricos, pequeñas embarcaciones, metros, trenes , trolebuses , tranvías y aviones experimentales . Los motores eléctricos pueden ser muy eficientes: es común una eficiencia superior al 90%. [53] Los motores eléctricos también pueden construirse para que sean potentes, confiables, requieran poco mantenimiento y sean de cualquier tamaño. Los motores eléctricos pueden ofrecer una variedad de velocidades y pares sin usar necesariamente una caja de cambios (aunque puede ser más económico usar una). Los motores eléctricos están limitados en su uso principalmente por la dificultad de suministrar electricidad. [ cita requerida ]
Los motores de gas comprimido se han utilizado en algunos vehículos de forma experimental. Son sencillos, eficientes, seguros, baratos, fiables y funcionan en una variedad de condiciones. Una de las dificultades que se encuentran al utilizar motores de gas es el efecto de enfriamiento del gas en expansión. Estos motores están limitados por la rapidez con la que absorben el calor de su entorno. [54] Sin embargo, el efecto de enfriamiento puede duplicarse como aire acondicionado. Los motores de gas comprimido también pierden eficacia con la caída de la presión del gas. [ cita requerida ]
Los propulsores iónicos se utilizan en algunos satélites y naves espaciales. Solo son eficaces en el vacío, lo que limita su uso a los vehículos espaciales. Los propulsores iónicos funcionan principalmente con electricidad, pero también necesitan un propulsor como el cesio o, más recientemente, el xenón . [55] [56] Los propulsores iónicos pueden alcanzar velocidades extremadamente altas y utilizar poco propulsor; sin embargo, consumen mucha energía. [57]
La energía mecánica que producen los motores y las máquinas debe convertirse en trabajo mediante ruedas, hélices, toberas o medios similares. Además de convertir la energía mecánica en movimiento, las ruedas permiten que un vehículo se desplace por una superficie y, con la excepción de los vehículos sobre raíles, que se pueda dirigir. [58] Las ruedas son una tecnología antigua, de la que se han descubierto ejemplares de hace más de 5000 años. [59] Las ruedas se utilizan en una gran cantidad de vehículos, incluidos vehículos de motor, vehículos blindados de transporte de personal , vehículos anfibios, aviones, trenes, patinetas y carretillas.
Las toberas se utilizan en combinación con casi todos los motores de reacción. [60] Los vehículos que utilizan toberas incluyen aviones a reacción, cohetes y motos acuáticas . Si bien la mayoría de las toberas tienen forma de cono o campana , [60] se han creado algunos diseños poco ortodoxos, como el aerospike . Algunas toberas son intangibles, como la tobera de campo electromagnético de un propulsor iónico vectorial. [61]
En ocasiones, se utilizan orugas continuas en lugar de ruedas para impulsar vehículos terrestres. Las orugas continuas tienen las ventajas de una mayor superficie de contacto, reparaciones sencillas en caso de daños pequeños y una gran maniobrabilidad. [62] Algunos ejemplos de vehículos que utilizan orugas continuas son los tanques, las motos de nieve y las excavadoras. El uso conjunto de dos orugas continuas permite la dirección. El vehículo terrestre más grande del mundo, [63] el Bagger 293 , está propulsado por orugas continuas.
Las hélices (así como los tornillos, ventiladores y rotores) se utilizan para moverse a través de un fluido. Las hélices se han utilizado como juguetes desde la antigüedad; sin embargo, fue Leonardo da Vinci quien ideó lo que fue uno de los primeros vehículos impulsados por hélice, el "tornillo aéreo". [64] En 1661, Toogood & Hays adoptó el tornillo para su uso como hélice de barco. [65] Desde entonces, la hélice se ha probado en muchos vehículos terrestres, incluido el tren Schienenzeppelin y numerosos automóviles. [66] En los tiempos modernos, las hélices son más frecuentes en embarcaciones y aviones, así como en algunos vehículos anfibios como aerodeslizadores y vehículos de efecto suelo . Intuitivamente, las hélices no pueden funcionar en el espacio ya que no hay fluido de trabajo; sin embargo, algunas fuentes han sugerido que, dado que el espacio nunca está vacío , se podría hacer que una hélice funcione en el espacio. [67]
De manera similar a los vehículos con hélice, algunos vehículos utilizan alas para su propulsión. Los veleros y planeadores son propulsados por el componente delantero de la sustentación generada por sus velas/alas. [68] [69] Los ornitópteros también producen empuje aerodinámico. Los ornitópteros con grandes bordes de ataque redondeados producen sustentación mediante fuerzas de succión del borde de ataque. [70] Una investigación en el Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto [71] condujo a un vuelo con un ornitóptero real el 31 de julio de 2010.
Las ruedas de paletas se utilizan en algunas embarcaciones antiguas y sus reconstrucciones. Estos barcos eran conocidos como barcos de vapor de paletas . Debido a que las ruedas de paletas simplemente empujan contra el agua, su diseño y construcción son muy simples. El barco de este tipo más antiguo en servicio regular es el Skibladner . [72] Muchos botes a pedales también usan ruedas de paletas para propulsión.
Los vehículos propulsados por hélice son impulsados por cilindros con forma de barrena equipados con bridas helicoidales. Debido a que pueden producir empuje tanto en tierra como en el agua, se utilizan comúnmente en vehículos todo terreno. El ZiL-2906 fue un vehículo propulsado por hélice de diseño soviético diseñado para recuperar cosmonautas del desierto siberiano. [73]
Toda o casi toda la energía útil producida por el motor se suele disipar en forma de fricción, por lo que minimizar las pérdidas por fricción es muy importante en muchos vehículos. Las principales fuentes de fricción son la fricción de rodadura y la resistencia del fluido (resistencia del aire o del agua).
Las ruedas tienen una baja fricción de apoyo y los neumáticos neumáticos proporcionan una baja fricción de rodadura. Las ruedas de acero sobre orugas de acero son aún más bajas. [74]
La resistencia aerodinámica se puede reducir mediante características de diseño aerodinámico.
La fricción es un elemento deseable e importante para proporcionar tracción y facilitar el movimiento en tierra. La mayoría de los vehículos terrestres dependen de la fricción para acelerar, desacelerar y cambiar de dirección. Las reducciones repentinas de la tracción pueden provocar la pérdida de control y accidentes.
La mayoría de los vehículos, con la notable excepción de los vehículos sobre raíles, tienen al menos un mecanismo de dirección. Los vehículos con ruedas se dirigen inclinando sus ruedas delanteras [75] o traseras [76] . El B-52 Stratofortress tiene una disposición especial en la que las cuatro ruedas principales se pueden inclinar. [ cita requerida ] Los patines también se pueden utilizar para dirigir inclinándolos, como en el caso de una moto de nieve . Los barcos, botes, submarinos, dirigibles y aviones suelen tener un timón para dirigir. En un avión, los alerones se utilizan para inclinar el avión para el control direccional, a veces asistidos por el timón.
Sin aplicar potencia, la mayoría de los vehículos se detienen debido a la fricción . Pero a menudo se requiere detener un vehículo más rápido que solo por fricción, por lo que casi todos los vehículos están equipados con un sistema de frenado. Los vehículos con ruedas suelen estar equipados con frenos de fricción, que utilizan la fricción entre las pastillas de freno (estatores) y los rotores de freno para reducir la velocidad del vehículo. [46] Muchos aviones tienen versiones de alto rendimiento del mismo sistema en su tren de aterrizaje para usar en tierra. Un freno Boeing 757 , por ejemplo, tiene 3 estatores y 4 rotores. [77] El transbordador espacial también utiliza frenos de fricción en sus ruedas. [78] Además de los frenos de fricción, los automóviles híbridos y eléctricos, los trolebuses y las bicicletas eléctricas también pueden utilizar frenos regenerativos para reciclar parte de la energía potencial del vehículo. [46] Los trenes de alta velocidad a veces utilizan frenos de corrientes de Foucault sin fricción ; sin embargo, la aplicación generalizada de la tecnología se ha visto limitada por problemas de sobrecalentamiento e interferencia. [79]
Además de los frenos del tren de aterrizaje, la mayoría de las aeronaves grandes tienen otras formas de desacelerar. En las aeronaves, los frenos de aire son superficies aerodinámicas que proporcionan fuerza de frenado al aumentar la sección transversal frontal, lo que aumenta la resistencia aerodinámica de la aeronave. Estos generalmente se implementan como flaps que se oponen al flujo de aire cuando se extienden y están al ras de la aeronave cuando se retraen. El empuje inverso también se utiliza en muchos motores de avión. Los aviones de hélice logran el empuje inverso invirtiendo el paso de las hélices, mientras que los aviones a reacción lo hacen redirigiendo los escapes de sus motores hacia adelante. [80] En los portaaviones , se utilizan trenes de detención para detener una aeronave. Los pilotos pueden incluso aplicar el acelerador hacia adelante al máximo al tocar tierra, en caso de que el tren de detención no se enganche y sea necesario un aterrizaje forzoso. [81]
Los paracaídas se utilizan para frenar vehículos que viajan muy rápido. Se han utilizado en vehículos terrestres, aéreos y espaciales como el ThrustSSC , el Eurofighter Typhoon y el módulo de mando Apollo . Algunos aviones de pasajeros soviéticos más antiguos tenían paracaídas de frenado para aterrizajes de emergencia. [82] Los barcos utilizan dispositivos similares llamados anclas marinas para mantener la estabilidad en mares agitados.
Para aumentar aún más la velocidad de desaceleración o cuando fallan los frenos, se pueden utilizar varios mecanismos para detener un vehículo. Los automóviles y el material rodante suelen tener frenos de mano que, si bien están diseñados para asegurar un vehículo que ya está estacionado, pueden proporcionar un frenado limitado si fallan los frenos primarios. A veces se utiliza un procedimiento secundario llamado deslizamiento hacia adelante para reducir la velocidad de los aviones volando en ángulo, lo que provoca más resistencia.
Las categorías de vehículos de motor y remolques se definen de acuerdo con la siguiente clasificación internacional: [83]
En la Unión Europea las clasificaciones de los tipos de vehículos se definen por: [84]
La Comunidad Europea se basa en el sistema de homologación de vehículos completos (WVTA, por sus siglas en inglés). Con arreglo a este sistema, los fabricantes pueden obtener la certificación de un tipo de vehículo en un Estado miembro si cumple los requisitos técnicos de la CE y, a continuación, comercializarlo en toda la UE sin necesidad de realizar más pruebas. Ya se ha logrado una armonización técnica total en tres categorías de vehículos (turismos, motocicletas y tractores) y pronto se extenderá a otras categorías de vehículos ( autocares y vehículos utilitarios ). Es esencial que los fabricantes de automóviles europeos tengan garantizado el acceso a un mercado lo más amplio posible.
Si bien el sistema de homologación de tipo comunitario permite a los fabricantes aprovechar al máximo las oportunidades que ofrece el mercado interior, la armonización técnica mundial en el contexto de la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa ( CEPE ) ofrece un mercado más allá de las fronteras europeas.
En muchos casos, es ilegal conducir un vehículo sin licencia o certificación. La forma menos estricta de regulación suele limitar los pasajeros que el conductor puede llevar o prohibirlos por completo (por ejemplo, una licencia canadiense para ultraligeros sin habilitaciones). [87] El siguiente nivel de licencia puede permitir pasajeros, pero sin ningún tipo de compensación o pago. Una licencia de conducir privada suele tener estas condiciones. Las licencias comerciales que permiten el transporte de pasajeros y carga están reguladas de forma más estricta. La forma más estricta de licencia suele estar reservada para autobuses escolares, transporte de materiales peligrosos y vehículos de emergencia.
Por lo general, se requiere que el conductor de un vehículo motorizado tenga una licencia de conducir válida mientras conduce en tierras públicas, mientras que el piloto de una aeronave debe tener una licencia en todo momento, independientemente del lugar de la jurisdicción en que vuele la aeronave.
A menudo se requiere que los vehículos estén registrados. El registro puede ser por razones puramente legales, por razones de seguro o para ayudar a las fuerzas del orden a recuperar vehículos robados. El Servicio de Policía de Toronto , por ejemplo, ofrece el registro gratuito y opcional de bicicletas en línea. [88] En los vehículos de motor, el registro a menudo toma la forma de una placa de matrícula del vehículo , lo que facilita la identificación de un vehículo. En Rusia , los camiones y autobuses tienen sus números de matrícula repetidos en letras negras grandes en la parte posterior. [ cita requerida ] En las aeronaves, se utiliza un sistema similar, donde se pinta un número de cola en varias superficies. Al igual que los vehículos de motor y las aeronaves, las embarcaciones también tienen números de registro en la mayoría de las jurisdicciones; sin embargo, el nombre del barco sigue siendo el principal medio de identificación como ha sido el caso desde la antigüedad. Por esta razón, los nombres de registro duplicados generalmente se rechazan. En Canadá , los barcos con una potencia de motor de 10 hp (7,5 kW) o más requieren registro, [89] lo que lleva al omnipresente motor "9,9 hp (7,4 kW)".
El registro puede estar condicionado a que el vehículo esté aprobado para su uso en carreteras públicas, como en el caso del Reino Unido [90] y Ontario. [91] Muchos estados de EE. UU. también tienen requisitos para los vehículos que operan en carreteras públicas. [92] Las aeronaves tienen requisitos más estrictos, ya que representan un alto riesgo de daños a las personas y la propiedad en caso de accidente. En EE. UU., la FAA requiere que las aeronaves tengan un certificado de aeronavegabilidad . [93] [94] Debido a que las aeronaves estadounidenses deben volar durante algún tiempo antes de ser certificadas, [95] existe una disposición para un certificado de aeronavegabilidad experimental. [96] Las aeronaves experimentales de la FAA tienen restricciones en su operación, lo que incluye no sobrevolar áreas pobladas, en espacio aéreo concurrido o con pasajeros no esenciales. [95] Los materiales y piezas utilizados en aeronaves certificadas por la FAA deben cumplir con los criterios establecidos por las órdenes de estándares técnicos . [97]
En muchas jurisdicciones, el operador de un vehículo está obligado por ley a llevar consigo o encima equipos de seguridad. Algunos ejemplos habituales son los cinturones de seguridad de los coches, los cascos de las motocicletas y las bicicletas, los extintores de incendios de los barcos, autobuses y aviones, y los chalecos salvavidas de los barcos y los aviones comerciales. Los aviones de pasajeros llevan una gran cantidad de equipos de seguridad, como toboganes inflables, balsas, máscaras de oxígeno, tanques de oxígeno, chalecos salvavidas, balizas satelitales y botiquines de primeros auxilios. Algunos equipos, como los chalecos salvavidas, han suscitado debates sobre su utilidad. En el caso del vuelo 961 de Ethiopian Airlines , los chalecos salvavidas salvaron a muchas personas, pero también provocaron muchas muertes cuando los pasajeros inflaron sus chalecos prematuramente.
Existen acuerdos inmobiliarios específicos para permitir que los vehículos viajen de un lugar a otro. Los acuerdos más comunes son las carreteras públicas, donde los vehículos con la licencia correspondiente pueden circular sin obstáculos. Estas carreteras están en terrenos públicos y son mantenidas por el gobierno. De manera similar, las rutas de peaje están abiertas al público después de pagar un peaje. Estas rutas y el terreno en el que descansan pueden ser de propiedad gubernamental, privada o una combinación de ambas. Algunas rutas son de propiedad privada pero otorgan acceso al público. Estas rutas a menudo tienen una señal de advertencia que indica que el gobierno no las mantiene. Un ejemplo de esto son las carreteras secundarias en Inglaterra y Gales . En Escocia , la tierra está abierta a vehículos no motorizados si cumple con ciertos criterios . La tierra pública a veces está abierta al uso de vehículos todoterreno . En tierras públicas de EE. UU. , la Oficina de Administración de Tierras (BLM) decide dónde se pueden usar los vehículos.
Los ferrocarriles a menudo pasan sobre terrenos que no son propiedad de la compañía ferroviaria. El derecho sobre estos terrenos se otorga a la compañía ferroviaria a través de mecanismos como la servidumbre . Por lo general, se permite que las embarcaciones naveguen por aguas públicas sin restricciones siempre que no causen perturbaciones. Sin embargo, para pasar por una esclusa puede ser necesario pagar un peaje.
A pesar de la tradición del common law Cuius est solum, eius est usque ad coelum et ad inferos de poseer todo el aire sobre la propiedad de uno, la Corte Suprema de los Estados Unidos dictaminó que las aeronaves en los Estados Unidos tienen derecho a utilizar el aire sobre la propiedad de otra persona sin su consentimiento. Si bien la misma regla generalmente se aplica en todas las jurisdicciones, algunos países, como Cuba y Rusia, han aprovechado los derechos aéreos a nivel nacional para ganar dinero. [98] Hay algunas áreas que las aeronaves tienen prohibido sobrevolar. Esto se llama espacio aéreo prohibido . El espacio aéreo prohibido generalmente se aplica estrictamente debido a los posibles daños por espionaje o ataque. En el caso del vuelo 007 de Korean Air Lines , el avión de pasajeros ingresó al espacio aéreo prohibido sobre territorio soviético y fue derribado cuando salía. [ cita requerida ]
Se utilizan varias métricas diferentes para comparar y evaluar la seguridad de distintos vehículos. Las tres principales son muertes por cada mil millones de viajes de pasajeros , muertes por mil millones de horas de viaje de pasajeros y muertes por mil millones de kilómetros de pasajeros .
Los propulsores iónicos utilizan campos electromagnéticos para dirigir el escape del motor.
