ВЗГЛЯД СКВОЗЬ ПРОПЕЛЛЕР: ВОЗДУХ |
|
Воздушный винт – это привычный движитель для летательного аппарата, плавательного средства (аэроглиссера) или аэросаней. Небольшая масса этих видов транспорта сопутствует использованию пропеллера. А как насчет его применения в автомобилестроении или на железной дороге?..
 |
На снимках – Aerotrain I80, оборудованный семилопастным пропеллером. Под «юбками» аэровагонов Бертена создавалось давление, то есть они работали по принципу судов на воздушной подушке.
|
 |
Сегодня автомобиль «Хеликрон» восстановлен и находится на ходу, но его происхождение остается загадкой: скорее всего, это частная разработка какого-либо энтузиаста.
|
 |
Schienenzeppelin
Изначально пропеллер Schienenzeppelin был четырехлопастным, позже его заменили на двухлопастный; изготавливали воздушный винт из древесины ясеня.
|
 |
В 2003 году одна из двух сохранившихся до наших дней «Хелик» произвела фурор на фестивале скорости в Гудвуде. Правда, ее пропеллер не родной, он заменен после аварии.
|
|
|
Несмотря на безостановочный научно-технический прогресс, пропеллеры не уходят в прошлое. Турбовинтовые двигатели выгодно, экономично и удобно применять в малой авиации. Конечно, конструкторы многократно усовершенствовали воздушный винт за последние полвека. Сегодня на многих турбовинтовых самолетах применяются импеллеры – пропеллеры, заключенные в аэродинамическое кольцо для снижения кольцевого обтекания лопастей (соответственно, повышения КПД), кроме того, лопасти принимают все более хитроумные и выгодные формы.
Но история знала и попытки применения воздушного винта там, где выгоднее и дешевле использовать привод от двигателя на колеса. Что заставляло изобретателей создавать локомотивы, приводимые в движение пропеллером? А автомобили?.. Попробуем разобраться.
Советская попытка
Транспортное средство, передвигающееся по железной дороге и приводимое в движение воздушным винтом, называется аэровагоном. История знала не более десятка попыток разработать такой локомотив, примерно половина из них была воплощена в металле. Но дальше единственного демонстрационного экземпляра дело никогда не заходило.
Второй в истории аэровагон построил талантливый русский инженер-самоучка Валериан Абаковский в 1921 году. Почему мы говорим о втором, а не о первом? Потому что именно конструкция Абаковского дала название всему классу транспортных средств. И известно о ней гораздо больше, чем о немецком аэровагоне, созданном двумя годами ранее.
Абаковский работал шофером в Тамбовском отделении ЧК, а на досуге занимался изобретательством. Свою идею приспособить авиационный двигатель с пропеллером к железнодорожной дрезине он вынес из необходимости улучшения скоростных характеристик транспортного средства. Скорости свыше 100 км/ч в те времена были доступны лишь самолетам (мы не говорим о рекордных и гоночных автомобилях), а применение воздушного винта и обтекаемой схемы кузова позволяло разогнать дрезину до невероятных 140 км/ч.
Инженер представил свой проект в Москве – и неожиданно получил «добро» в виде денежных средств и разрешения на постройку. В сжатые сроки Абаковский с командой построили аэровагон. В передней части обтекаемой машины располагался авиационный двигатель, наружу выносился двухлопастной винт.
Принцип «впереди планеты всей» сработал, многие прогрессивные революционные деятели интересовались техническими новинками. Поэтому на первом же дорожном испытании появилась целая делегация советских и иностранных коммунистов во главе с товарищем Артемом (Федором Сергеевым), который на тот момент был председателем ЦК Всероссийского союза горнорабочих и секретарем Московского комитета РКП(б). 24 июля 1921 года делегация из 22 человек «загрузилась» в техническую новинку, и аэровагон успешно преодолел путь из Москвы в Тулу за рекордное время.
Абаковский не учел одного – чудовищного состояния российских железных дорог, не рассчитанных на такие быстрые и легкие локомотивы. На пути в Тулу дрезине повезло, а вот на обратном – нет. В Москву делегация выехала через несколько часов после приезда в Тулу. А спустя несколько минут после набора скорости первый и единственный советский аэровагон вылетел на «ухабе» с дороги и разбился. 7 из 22 пассажиров погибли.
Немецкие проекты
Цель создания упомянутого в начале статьи вагона Штейница была сугубо политической. После Первой мировой войны на Германию были наложены суровые санкции по ограничению размеров вооруженных сил – в частности, было запрещено иметь боевую авиацию. В связи с этим огромное количество созданных для нужд армии авиационных двигателей оставались невостребованными. Штейниц всего лишь пытался придумать способ их использования. Но представители железной дороги отнеслись к чудовищно шумному и весьма странному устройству крайне скептически. Поэтому проект был закрыт, а «Дрингос» переделан обратно в обычную дрезину.
К идее аэровагона немцы вернулись десять лет спустя. Разработка инженера Франца Крюкенберга получила название Schienenzeppelin («Рельсовый цеппелин») и обрела со временем статус легенды. Крюкенберг был авиационным инженером и горел идеей перенести воздушный винт на железную дорогу. Представители Германской имперской железной дороги заинтересовались проектом, и к осени 1930 года «Цеппелин» выехал из ворот завода в Ганновере.
Основной «фишкой» разработки Крюкенберга был ее футуристический дизайн. На фоне обычных паровозов того времени «Цеппелин» выглядит удивительно: внешне он больше всего похож на современные скоростные «Синкансэны» и TGV. Крюкенберг разрабатывал аэродинамическую схему, исходя из принципов, применяемых в дирижаблестроении. 25-метровый локомотив был очень низким (2,8 м), легким (всего 20,3 т) и оборудовался 12-цилиндровым V-образным авиадвигателем BMW VI, развивавшим мощность 600 л.с. В отличие от предшественников с тянущим винтом, пропеллер «Цеппелина» был толкающим.
Крюкенберг понимал, что его проект – это скорее произведение искусства, нежели серьезное транспортное средство. Поэтому внутренний интерьер он заказывал у сотрудников Высшей школы строительства и художественного конструирования Bauhaus.
10 мая 1931 году «Рельсовый цеппелин» достиг скорости 200 км/ч – неслыханной для рельсового транспорта. В июне он побил свой же рекорд, показав скорость 230,2 км/ч на участке дороги между Берлином и Гамбургом. К этому моменту Schienenzeppelin уже ездил по всей Германии и демонстрировался чиновникам и простым зевакам в различных городах. Последний рекорд, кстати, был побит лишь в 1954 году (!) французским электровозом Alstom CC 7121. И более того, этот рекорд до сих пор остается непокоренным для железнодорожных транспортных средств, использующих бензиновые двигатели.
В 1932 году Крюкенберг начал переоборудовать свою машину, пытаясь еще больше оптимизировать аэродинамику и силовой агрегат. Правда, изменения подействовали обратным образом – больше 180 км/ч «Цеппелин» не «выжимал». А годом спустя чиновники Имперской дороги охладели к «игрушке» Крюкенберга. Германии в первую очередь нужен был скоростной локомотив повседневного использования, способный тащить составы, а не рекордный демонстрационный вагон. В итоге в 1933 году на службу поступил дизель-поезд DRG Class SVT 877 по прозвищу «Летучий гамбуржец». Состав «гамбуржца» проходил маршрут Берлин – Гамбург со средней скоростью 124 км/ч, максимальную же скорость он развивал порядка 160 км/ч. Для повседневных нужд этого хватало с лихвой.
Еще годом позже Крюкенберг перестроил «Цеппелин» в последний раз, поменяв двигатель на Maybach GO5, и окончательно продал его Имперским дорогам. Перед самой войной уникальный аэровагон разрезали на металл. Дело в том, что «Цеппелин» имел множество недостатков. К нему нельзя было прицепить дополнительные вагоны, а открытый пропеллер представлял собой немалую опасность при запуске на заполненных народом станциях.
Хелика и Хеликрон
Если установка пропеллера на дрезину имеет хотя бы какой-то смысл, то применение подобного движителя в автомобилестроении выглядит катастрофически абсурдно. Тем не менее подобные попытки известны.
В 1913 году французский инженер Марсель Лейя представил публике удивительную машину под названием Helica. Она была трехколесной, кузов имел странную футуристическую форму, а расположенный спереди пропеллер не был обременен никакой внешней защитой. Два пассажира «Хелики» сидели один за другим, а V-образный двухцилиндровый двигатель нависал под самой крышей машины. Руль управлял задним колесом, что также создавало определенные сложности. К 1914 году Лейя сумел устранить ряд технологических недостатков, не позволявших производить машину серийно: поставил защиту на пропеллер, оборудовал более или менее комфортный салон. Новая модель получила название The Helicocycle. Еще через несколько лет Лейя перешел на четырехколесную схему, пропеллеры использовались и четырех- и двухлопастные. Всего с 1913 по 1931 год старательный француз построил около тридцати аэромашин, некоторые из них даже умудрился продать. Все «Хелики» чуть-чуть отличались друг от друга – например, в 1927 году была построена спортивная версия, разгонявшаяся до 170 км/ч.
На сегодняшний день сохранились две «Хелики». Первая (1921 года выпуска) стоит в Парижском музее науки и техники, это открытая версия с четырехлопастным пропеллером. Теоретически она способна разгоняться до 70 км/ч. Вторая «Хелика» – закрытая, с двухлопастным винтом (правда, не «родным», он заменен после аварии), и она на ходу. В 2003 году она произвела фурор на фестивале скорости в Гудвуде. История ее занимательна: прадедушка ее владельца Жана-Франсуа Бузанке стал в 1922 году одним из редких покупателей «Хелики» для частного пользования – и семья бережно хранила машину все 80 лет. Машина оборудована двухцилиндровым двигателем ABC объемом 1203см3, а в Гудвуде она показала скорость 96 км/ч. У «Хелики» есть свой фан-клуб, в 2007 году его участники построили точную реплику классической «Хелики» 1919 года с использованием сохранившихся оригинальных деталей.
Второй попыткой применить пропеллер в автопроме был «Хеликрон», построенный в 1932 году на шасси Rosengart. Правда, о том, кто его сделал и зачем, толком ничего не известно. Полусгнивший автомобиль нашли в 2000 году и тщательно восстановили, заменив утерянный двигатель новым. Как в «Хелике», управление «Хеликроном» осуществляется посредством поворота задних колес. Сегодня «Хеликрон» на ходу, но его происхождение остается загадкой: скорее всего, это частная разработка, созданная каким-либо энтузиастом у себя в гараже.
Как и аэровагоны, «хелики» не получили распространения. Шум, вибрация, опасная открытость движителя – все эти недостатки не позволили воздушным винтам найти применение на суше (за исключением аэросаней – но там совсем другая специфика). Все-таки удел пропеллеров – небо. Или хотя бы водная стихия.
Февраль 2012
Автор: Тим Скоренко
|
|
|
|
|
|
Первый опыт
Первым
в истории аэровагоном
был
Dringos, построенный в 1919 году немецким
инженером Отто Штейницем. Проект был
оплачен небольшой авиационной компанией,
базировавшейся в пригороде Берлина.
В отличие от более поздней конструкции
Абаковского, «Дрингос» имел по пропеллеру
с каждого конца – для переднего и заднего
хода, и, соответственно, два рядных
шестицилиндровых двигателя.
Двигатели нависали прямо над пропеллерами
и не имели системы шумозаглушения,
грохот при движении дрезины стоял просто
чудовищный. 21 мая 1919 года аэровагон
успешно прошел путь от Грюнвальда до
Белица (порядка 50 км) и обратно.
|
|
|
|
|
|
Проект Бертена
Французы
тоже не остались в стороне от наземных
пропеллерных разработок, причем «отец»
французского проекта Aerotrain Жан Бертен
построил первый прототип своего
монорельсового аэровагона лишь в 1965
году, гораздо позже остальных изобретателей.
Бертен в первую очередь был
экспериментатором и задумал сразу
несколько прототипов, которые поочередно
реализовывал. На некоторых из них были
установлены реактивные двигатели, а на
иных – в частности, Aуrotrain n° 1 – интересующий
нас пропеллер. Именно этот концепт был
представлен Жоржу Помпиду и одобрен.
Благодаря ему Бертен получил финансирование,
и в 1965 году первый Aerotrain с тянущим винтом
появился на специально построенной
для этого 6,7-километровой трассе, показав
скорость 200 км/ч. Бертен тут же развил
успех, заменив пропеллер на реактивный
двигатель, и к ноябрю 1967 года довел
максимум до 345 км/ч. 2,6-тонный монорельс
не имел толкового пассажирского отсека
и мог везти всего четырех «сторонних»
лиц, не входивших в экипаж.
В дальнейшем Бертен параллельно
экспериментировал с пропеллером и
реактивной тягой. К 1969 году он построил
второй пропеллерный аэровагон Aerotrain
I80 (четвертый в общем ряду). Он был способен
везти 80 пассажиров, 1700 кг багажа, а два
1300-сильных турбированных мотора разгоняли
вагон до 250 км/ч. Впоследствии и на этой
машине пропеллер заменили на турбину,
что позволило установить рекорд в 428
км/ч.
Но в сентябре 1975 года было анонсировано
строительство первой скоростной линии
TGV между Парижем и Лионом – более простого,
безопасного поезда, способного двигаться
по путям общего пользования и показавшего
на испытаниях скорость 318 км/ч. Монорельс
Бертена из фаворита превратился в никому
не нужную трату денег. И 21 декабря 1975
года Жан Бертен скончался от сердечного
приступа, не выдержав разочарования.
На сегодняшний день от амбициозного
проекта остались только засыпанные
грязью обломки экспериментальной трассы
и недавно восстановленный второй
прототип Aerotrain n° 2 в музее.
|
|
|
|
|
|
|
Подвесная дорога Бенни
Замечательной
идеей была подвесная дорога английского
инженера Джорджа Бенни, которую он на
собственные деньги строил с 1921 по 1930
год. Монорельсовая дорога представляла
собой систему пространственных ферм,
по которой двигался подвесной вагон,
приводимый в движение авиадвигателем
с пропеллером. Винты находились спереди
и сзади. Компания The Teeside Bridge & Engineering
Works построила близ Глазго испытательный
участок длиной в милю.
8 июля 1930 года монорельс Бенни был
продемонстрирован прессе и потенциальным
инвесторам. Демонстрация прошла блестяще.
Бенни сумел обеспечить отличную изоляцию
двигателей и плавность хода: пассажиры
свидетельствовали, что о движении вагона
они узнавали, только видя через окно
уплывающую прочь платформу. Опасности
винты не представляли: платформа была
короче вагона.
Систему назвали революционной, скорость
и комфорт были вне конкуренции, даже
дороговизна строительства системы
подвеса не смущала инвесторов. Но за
семь лет проект не продвинулся ни на
дюйм. Бенни окончательно разорился,
затем пришла война, а потом талантливый
инженер умер в доме для престарелых.
|
|
Зарегистрируйтесь сейчас и получите 100 баллов себе на счет!
А разместив ссылку на этот материал Вы получите дополнительные баллы за каждый переход по ней.
Подробнее об условиях акции читайте в правилах.
|
|
| ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ |
|
|
|
ReadMe
|
|
|
|
МАГАЗИН ПМ
4
