Содержание
«Шар Бога ветров Эола» так называется штука, придуманная греческим математиком и механиком Героном Александрийским в первом веке нашей эры. Не имея на момент своего создания ровным счетом никакого практического применения Геронов шар по сути дела стал первой в мире газовой турбиной. Спустя 2000 лет эта бесполезная крутилка эволюционировала до газотурбинного двигателя, отправившего в полёт первый в мире реактивный самолет Messerschmitt Me.262.
Ну самолёты не наша тема, у нас речь пойдёт о наземном колесном транспорте, который к середине прошлого века начал считаться перспективной платформой для использования газотурбинных силовых установок. Эксперименты по созданию газотурбинных автомобилей как легковых, так и грузовых проводились в Европе и в Штатах. Однако в Америке с её почти без края протянувшимися от побережья до побережья хайвеями идея существования газотурбинных грузовиков казалась автопроизводителям наиболее жизнеспособной.
Предпосылкой для этого служили теоретические преимущества газотурбинных силовых установок перед традиционными ДВС. Они могли работать практически на любом известном топливе, которое можно распылить и были относительно компактными в сравнении с поршневыми моторами соответствующей мощности.
Первые газотурбинные грузовики
Работа в этом направлении велась всеми тремя Детроицкими автогигантами и достигла своего апогея в начале шестидесятых, когда каждый из них представил миру свои концептуальные версии газотурбинных машин. Однако пионером в этом деле оказалась не автомобильная, а авиастроительная компания Боинг, представившая концепт газотурбинного кирпича на шасси Kenworth ещё в апреле 1950 года. 175-ти сильный газотурбинный двигатель Boeing установленной под капотом Kenworth весил всего 90 килограмм и занимал лишь 13% объема аналогичного по мощности дизельного мотора весившего более тонны. При этом он мог работать не только на солярке, но также на бензине или керосине.
Начало выглядело многообещающим и экспериментальный прототип был отправлен на тестовый заезд из Сиэтла в Лос-Анджелес. К сожалению в ходе поездки были выявлены серьезнейшее недостатки газотурбинного грузовика. Он был не только чрезвычайно медленным, а и чересчур прожорливый, расходуя 235 л топлива на 100 км пробега. Проект очень быстро свернули и Kenworth никогда не возвращался к теме газотурбинных двигателей.
Применение газотурбинных установок в 60-е
А вот компанию Боинг такие мелочи как расход топлива, судя по всему, волновали меньше всего. Она продолжала работать над совершенствованием своих газотурбинных установок и концу 50-х представила двигатель серии 502. Его 324 серийная модификация, весившая около 130 кг в 1961 году, появилась на шасси American LaFrance 900, служившим в пожарном департаменте из Сан-Франциско. Не один мотор дизельный или бензиновый способный разместиться под капотом этого тягача не обладал мощью газотурбинного 502-го.
Пожарные Сан-Франциско, как известно стоящего на холмах остро нуждались в машине способной без проблем взбираться на эти высоты. Пожарный тягач, получивший имя Turbo Chief обошёлся городу в 50 000 долларов или 430 000 $ в ценах 2020 года. Он весил почти 14 тонн и был способен разгоняться до 80 километров всего за 30 секунд, что по тем временам было даже не фантастикой, а каким-то чудом. Машина проработала в пожарной службе 2 года и была списана из-за постоянных проблем с тормозами.
Кто двигал идею газотурбинных грузовых перевозок и какие были концепты
Ford, General Motors и Chrysler тем временем вели настолько активную работу в турбинном направление, что в специализированной прессе начали говорить о неотвратимости наступления того дня, когда газотурбинные силовые установки произведут революцию автомобильного двигателестроения также, как они сделали это в авиационной отрасли. Chrysler сосредоточил усилия на проекте легкового турбинного авто, ну об этом не в этой статье. А вот Инженеры Ford и GM работали в области тяжёлого грузового транспорта. Их оптимизм просто зашкаливал. Ребята из Ford и General Motors мечтали о сети супермагистралей опоясавших все штаты с грузовыми и заправочными супертерминалам. Использовать данную сеть, разумеется, должны были грузовики, оснащенные продвинутыми газотурбинными силовыми установками.
Концепт General Motors Bison
1964 году на Всемирной выставке в Нью-Йорке в рамках собственной экспозиции «Футурама» – General Motors представила один из своих многочисленных концептов. Супер футуристичный с виду и сверхтехнологичный внутри – магистральный тягач Бизон. Оснащенные газотурбинной силовой установкой пятого поколения GT 309. Клиновидное сооружение, которое расположилась позади водительской кабины – это вовсе не спальник, это моторный отсек в котором и размещалась силовая установка суммарной мощностью в 1000 лошадиных сил. Она состояла из двух двигателей, один из которых выдавал 280 сил и использовался как генератор энергии для бортовых электросистем. А вот второй мотор мощностью в 720 коней применялся непосредственно для приведения в движение.
Управление Бизоном водитель осуществлял с помощью джойстиков расположенных на регулируемые во всех направлениях рулевой колонки. Все четыре колеса тягача были ведущими и все четыре были управляемыми, что наделяло машину непревзойдённой маневренностью. Общая длина Бизона с прицепом составляла около 15 м, при чём конструкция трейлер также была инновационной для своего времени. Он состоял из герметичных секции размером 2,5 на 2,5 м и длиной по 3 м каждая.
Считается что хотя Бизон и был функциональным концептом, он никогда не выезжал не только на общественные дороги, но даже не проходил интенсивного дорожного тестирования, в отличие от следующего концептуального газотурбинного грузовика General Motors дебютировавшего уже на следующий год.
Концепт Chevrolet Turbo Titan 3
Премьера полностью функционального прототипа Chevrolet Turbo Titan 3 состоялась в июле 1965 года. Как становится понятно из названия он был третьим в серии прототипов Турбо Титан. Грузовик использовал в качестве движущей силой всё тот же двигатель 409 правда это была его самая слабая 280 сильная версия, обладавшие крутящим моментом 1186 Н/м доступным сразу и в полном объеме. Передача момента на колеса осуществлялось посредством автоматической 5 скоростной трансмиссии Элисон, обладавший способностью обеспечивать торможении двигателем, когда водитель при определённых обстоятельствах убирал ногу с педали газа.
Внешние Turbo Titan 3 не был таким же футуристичный как Бизон, но всё же сильно отличался по дизайну от стандартных для своего времени грузовиков. Автопоезд общей длиной чуть более 15 м включал в себя 12-ти метровый трейлер и трехосный седельный тягач. Масса машины с грузом достигала 36 тонн, а максимальная скорость превышала 100 км/ч. Традиционный руль в кабине отсутствовал его функции взяла на себя пара вращающихся джойстиков. Для серийного грузовика шестидесятых годов, которым Турбо Титан не являлся, это было чересчур смелое решение. Однако водители довольно высоко оценили работоспособность и удобство системы управления, требовавшей довольно долгого привыкание к её использованию.
Известно, что Turbo Titan 3 прошёл не одну сотню тестовых километров, в том числе в руках профессиональных операторов, перевозящих реальные коммерческие грузы и в целом, зарекомендовал себя довольно неплохо. Газотурбинный двигатель GT309 точная топливная эффективность которого, к сожалению, остается неизвестной, оказался вполне работоспособным и надежным. Он даже планировался к использованию на инновационном пассажирском автобусе на 53 места.
Концепт Маз 2000 Перестройка
Кабина на пневмоподушке с ровным полом, а также кондиционер, холодильник, электроплита и даже телевизор. Все эти инновации представлены в 1988 году на прототипе русского магистрального автопоезда МАЗ 2000 Перестройка. Машину позиционировали как революционное решение в сегменте грузового транспорта. 290 сильный мотор перестройки мог обеспечить максимальную скорость 120 километров в час, что было очень и очень быстро для грузового автопоезда конца восьмидесятых. Мир был буквально потрясён оригинальность замысла минских конструкторов.
Пресса тогда ещё напрочь забыла о том, что многие из передовых идей перестройки уже были воплощены в жизнь тремя годами ранее. Но концепция Renault VЕ 10 Virage, в последствии превратившаяся в серийный Renault Magnum говорит что МАЗ Перестройка опередил своё время на 50 лет. В этой связи остается лишь догадываться на сколько же лет своё время опередил Ford Big Red представивший всё вышеперечисленное и даже больше ещё в 1964 Году.
Концепт Ford Big Red
При этом «Большой Красный» приводился в движение сверх продвинутой газотурбинной установкой мощностью в 600 лошадиных сил. В Лос-Анджелесе 26 октября 1964 года Ford Big Red отправился в демонстрационное путешествие своим ходом по Америке и Канаде длиной почти 9000 км вызывая шок у всех, кому довелось его увидеть. Не менее впечатлены были и все 10 водителей, принимавших участие в этом путешествии. Каждый из них оставил лишь восторженные отзывы как о возможностях машины, так и в целом о пребывании на борту. Подпружиненная кабины тягача, отделённая от шасси с пневматической подвеской на всех колёсах обеспечивала экипаж Ford состоявшая из 2 человек таким уровнем комфорта, о котором американский дальнобои 60-х не только не мечтали, а просто не могли себе представить существование чего-то подобного.
Автоматическая выдвижная алюминиевая лестница с автоматическим пневмоприводом обеспечивающие легкий доступ в просторный салон с ровным полом и 2-х метровым потолком были лишь первыми из множество инновационных решений ожидавших водителя созданных в рамках концепции «дом вдали от дома»:
- Обтянутые натуральной кожей раздельные сиденья с интегрированными подголовниками с электрорегулировками,
- холодильник,
- раковина с холодной и горячей водой,
- выдвижной туалет,
- системы утилизации отходов,
- электродуховка,
- радиоприемник,
- мягкий ковролин на полу.
Всё это и многое другое было призвано обеспечить комфортное и даже уютное пребывание на борту. Водитель, сидящий за вполне стандартным рулём, расположенным на совершенно нестандартной приборной консоли благодаря огромному панораму остеклению, имел превосходный обзор дороги. Пассажир тем временем мог смотреть телевизор, скрытый от глаз водителя в целях безопасности. Две мощные климатические установки обеспечивали комфортную температуру в салоне независимо от погоды и даже от расположения солнца. A две полностью изолированных системы электроснабжения обеспечивали безопасное бесперебойное питания всего что только можно, даже при максимальных нагрузках.
Имея чуть более 29 м длины и почти 4 м высоты экспериментальный модульный магистральный тягач Форд в составе автопоезда с двумя трейлерами имел максимальную разрешенную массу в 77 с небольшим тонн. Автоматическая трансмиссия на «Большом Красном» была такой же как и на GM-ом Титане. Однако она не обладала способностью обеспечивать торможении двигателем, в связи с чем фордовский грузовик оснащался двумя дополнительными тормозными системами на колёсах на случай отказа основной. Обтекаемая форма кабины, минимальное расстояние между задней кромкой кабиной и передней кромкой трейлера составлявшие 60 см, а также боковые юбки на обоих прицепах подавлявшие возмущение воздушных потоков на высокой скорости обеспечили 37% улучшение аэродинамических характеристик в сравнении с традиционными грузовиками. Это в свою очередь позволило автопоездам с полной загрузкой разгоняется до максимальной скорости свыше 125 км/ч и курсировать на ней на протяжении длительного времени. А ведь для среднестатистического загруженного под завязку американского магистрального тягача родом из 60-х скорость 125 км/ч мало чем отличалась от скорости света. Также важной характеристикой Big Red была способность двигаться с постоянной скоростью 50 км/ч в гору с углом наклона в 3 градуса и возможностью начать движение с места при 5 градусном наклоне с полной загрузкой. Это позвольте напомнить 77 тонн. Разумеется, главную роль в достижении таких показателей играла силовая установка. Газотурбинный двигатель Ford 705 мощностью 600 заявленных лошадиных сил и пиковым крутящим момент 2196 Ньютон метров. Обладая столь внушительными характеристиками, двигатель весил всего 670 кг и был довольно компактен: 124 см длины 111 ширины 96 см высоты. Уникальной особенностью этого двигателя оставалась система двух спаренных воздушных компрессоров с интеркулерами охлаждающими газовую смесь. Впервые в истории такая компоновка была использована на газотурбинной установке мощностью менее 5 000 лошадиных сил. В теории эта хитроумная технология обеспечивает лучшую топливную эффективность в сравнении с однокомпрессорными турбинными установками. Но на практике, цифры расхода топлива в котором в случае с Big Red выступал бензин или керосин выглядели устрашающе даже по американским меркам той эпохи. Если классические маслкары пользовавшиеся оглушительной популярностью во второй половине шестидесятых поглощали бензин ведрами со средним расходом 22-24 л на сотню, то большой красный жрал его бочками. Машина была оснащена двумя баками общим объёмом 1060 л и при полной загрузке обладала заявлено запасом хода всего 965 км, а это значит, что средний расход топлива должен быть 110 л на сотню. И это было слишком даже для Америки, где в 64 году литр бензина стоил меньше 7 центов почти вдвое дешевле 330 мл банки Колы.
Судьба прототипов
По итогу супертягач Форд Биг Рэд постигла та же судьба что и GM-ий Бизон на пару с Турбо Титаном, почти абсолютная забвение. Никто не знает куда подевались эти прототипы и сумели ли они дожить до наших дней. Появившись на свет на самом пике золотой эпохи американского автомобилестроения первые газотурбинные грузовики должны были произвести революцию в транспортных перевозках. Но им просто не хватило времени для дальнейшего развития и превращения в удобные серийные машины.
Агентство по защите окружающей среды помаленьку начала вводить новые и ужесточать существующие экологические стандарты, в которые «газотурбинные монстры» и без того не вписывались. А пока ещё зверский аппетит, который возможно удалось бы обуздать в будущем не позволил им найти реальное применение в той форме в какой они существовали. Топливный кризис начала 70-х и последовавшая за ним больная эпоха положили конец надеждам инженеров стремившихся изменить мир грузоперевозок. Светлое будущее для газотурбинных магистральных тягачей так и не наступило.