Взгляд сквозь пропеллер: воздух
- На снимках — Aerotrain I80, оборудованный семилопастным пропеллером. Под «юбками» аэровагонов Бертена создавалось давление, другими словами они трудились по принципу судов на воздушной подушке.
Сейчас автомобиль «Хеликрон» восстановлен и находится на ходу, но его происхождение остается тайной: вероятнее, это личная разработка какого-либо энтузиаста.
- Schienenzeppelin Изначально пропеллер Schienenzeppelin был четырехлопастным, позднее его заменили на двухлопастный; изготавливали воздушный винт из древесины ясеня.
В 2003 году одна из двух сохранившихся до наших дней «Хелик» прославилась на фестивале скорости в Гудвуде. Действительно, ее пропеллер не родной, он заменен по окончании аварии.
Не обращая внимания на безостановочный научно-технический прогресс, пропеллеры не уходят в прошлое. Турбовинтовые двигатели выгодно, экономично и комфортно использовать в малой авиации. Само собой разумеется, конструкторы многократно усовершенствовали воздушный винт за последние полвека.
Сейчас на многих турбовинтовых самолетах используются импеллеры — пропеллеры, заключенные в аэродинамическое кольцо для понижения кольцевого обтекания лопастей (соответственно, увеличения КПД), помимо этого, лопасти принимают все более хитроумные и удачные формы.
Но история знала и попытки применения воздушного винта в том месте, где удачнее и дешевле применять привод от двигателя на колеса. Что заставляло изобретателей создавать локомотивы, приводимые в перемещение пропеллером? А машины?..
Давайте разберемся.
Советская попытка
Транспортное средство, передвигающееся по железной дороге и приводимое в перемещение воздушным винтом, именуется аэровагоном. История знала не более десятка попыток создать таковой локомотив, приблизительно добрая половина из них была воплощена в металле. Но дальше единственного демонстрационного экземпляра дело ни при каких обстоятельствах не заходило.
Второй в истории аэровагон выстроил гениальный русский инженер-самоучка Валериан Абаковский в первой половине 20-ых годов двадцатого века. Из-за чего мы говорим о втором, а не о первом? Потому что именно конструкция Абаковского дала наименование всему классу транспортных средств.
И известно о ней значительно больше, чем о германском аэровагоне, созданном двумя годами ранее.
Абаковский трудился водителем в Тамбовском отделении ЧК, а на досуге занимался изобретательством. Собственную идею приспособить летный двигатель с пропеллером к ЖД дрезине он вынес из необходимости улучшения скоростных черт транспортного средства. Скорости более чем 100 км/ч в те времена были доступны только самолетам (мы не говорим о рекордных и гоночных машинах), а использование обтекаемой схемы и воздушного винта кузова разрешало разогнать дрезину до немыслимых 140 км/ч.
Инженер представил собственный проект в Москве — и нежданно взял «добро» в виде денежных разрешения и средств на постройку. В короткие сроки Абаковский с командой выстроили аэровагон. В передней части обтекаемой автомобили размешался летный двигатель, наружу выносился двухлопастной винт.
Принцип «в первых рядах планеты всей» сработал, многие прогрессивные революционные деятели интересовались техническими новинками. Исходя из этого на первом же дорожном опробовании показалась целая делегация советских и зарубежных коммунистов во главе с товарищем Артемом (Федором Сергеевым), что в то время был главой ЦК Общероссийского альянса горнорабочих и секретарем Столичного комитета РКП (б). 24 июля 1921 года делегация из 22 человек «загрузилась» в техническую новинку, и аэровагон удачно преодолел путь из Москвы в Тулу за рекордное время.
Абаковский не учел одного — ужасного состояния РЖД, не рассчитанных на такие стремительные и легкие локомотивы. На пути в Тулу дрезине повезло, а вот на обратном — нет. В Москву делегация выехала через пара часов по окончании приезда в Тулу. А спустя пара мин. по окончании комплекта скорости первый и единственный коммунистический аэровагон вылетел на «ухабе» с дороги и разбился.
7 из 22 пассажиров погибли.
Германские проекты
Цель создания упомянутого в начале статьи вагона Штейница была сугубо политической. По окончании Первой Мировой на Германию были наложены жёсткие санкции по ограничению размеров армии — в частности, не разрещалось иметь боевую авиацию. Вследствие этого огромное количество созданных для потребностей армии авиационных двигателей оставались невостребованными.
Штейниц всего лишь пробовал придумать метод их применения. Но представители железной дороги отнеслись к чудовищно шумному и очень необычному устройству очень скептически. Исходя из этого проект был закрыт, а «Дрингос» переделан обратно в простую дрезину.
К идее аэровагона немцы возвратились десять лет спустя. Разработка инженера Франца Крюкенберга стала называться Schienenzeppelin («Рельсовый цеппелин») и получила 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.
Главной «фишкой» разработки Крюкенберга был ее футуристический дизайн. На фоне простых паровозов того времени «Цеппелин» выглядит страно: снаружи он больше всего похож на современные скоростные «Синкансэны» и TGV. Крюкенберг разрабатывал аэродинамическую план, исходя из правил, используемых в дирижаблестроении. 25-метровый локомотив был 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 осознавал, что его проект — это скорее произведение искусства, нежели важное транспортное средство. Исходя из этого внутренний интерьер он заказывал у сотрудников Высшей художественного конструирования и школы строительства Bauhaus.
10 мая 1931 году «Рельсовый цеппелин» достиг скорости 200 км/ч — неслыханной для рельсового транспорта. В июне он побил собственный же рекорд, продемонстрировав скорость 230,2 км/ч на участке дороги между Гамбургом и Берлином. Сейчас Schienenzeppelin уже ездил по всей Германии и демонстрировался простым зевакам и чиновникам в разных городах.
Последний рекорд, кстати, был побит только в первой половине 50-ых годов XX века (!) французским электровозом Alstom CC 7121. И более того, данный рекорд до сих пор остается непокоренным для ЖД транспортных средств, применяющих бензиновые двигатели.
В первой половине 30-ых годов двадцатого века Крюкенберг начал переоборудовать свой автомобиль, пробуя еще больше оптимизировать силовой агрегат и аэродинамику. Действительно, трансформации подействовали обратным образом — больше 180 км/ч «Цеппелин» не «выжимал». А годом спустя госслужащие Имперской дороги охладели к «игрушке» Крюкенберга. Германии прежде всего нужен был скоростной локомотив повседневного применения, талантливый тащить составы, а не рекордный демонстрационный вагон.
В итоге в первой половине 30-ых годов XX века на работу поступил дизель-поезд DRG Class SVT 877 по прозвищу «Летучий гамбуржец». Состав «гамбуржца» проходил маршрут Берлин — Гамбург со средней скоростью 124 км/ч, большую же скорость он развивал порядка 160 км/ч. Для повседневных потребностей этого хватало с лихвой.
Еще годом позднее Крюкенберг перестроил «Цеппелин» в последний раз, поменяв двигатель на Maybach GO5, и совсем реализовал его Имперским дорогам. Перед самой войной неповторимый аэровагон разрезали на металл. Дело в том, что «Цеппелин» имел множество недочётов.
К нему не было возможности прицепить дополнительные вагоны, а открытый пропеллер воображал собой большую опасность при запуске на заполненных народом станциях.
Хелика и Хеликрон
В случае если установка пропеллера на дрезину имеет хотя бы какой-то суть, то использование аналогичного движителя в автомобилестроении выглядит катастрофически нелепо. Однако подобные попытки известны.
В 1913 году французский инженер Марсель Лейя представил публике необычную машину называющиеся Helica. Она была трехколесной, кузов имел необычную футуристическую форму, а расположенный спереди пропеллер не был обременен никакой внешней защитой. Два пассажира «Хелики» сидели друг за другом, а V-образный двухцилиндровый двигатель нависал под самой крышей автомобили. Руль руководил задним колесом, что кроме этого создавало определенные сложности.
К 1914 году Лейя сумел устранить последовательность технологических недочётов, не разрешавших создавать машину серийно: поставил защиту на пропеллер, оборудовал более либо менее комфортный салон. Новая модель стала называться The Helicocycle. Еще через пара лет Лейя перешел на четырехколесную схему, пропеллеры употреблялись и четырех- и двухлопастные. Всего с 1913 по 1931 год старательный француз выстроил около тридцати аэромашин, кое-какие из них кроме того умудрился реализовать.
Все «Хелики» чуть-чуть отличались друг от друга — к примеру, во второй половине 20-ых годов XX века была выстроена спортивная версия, разгонявшаяся до 170 км/ч.
На сегодня сохранились две «Хелики». Первая (1921 года выпуска) стоит в Парижском техники и музей науки, это открытая версия с четырехлопастным пропеллером. Теоретически она способна разгоняться до 70 км/ч.
Вторая «Хелика» — закрытая, с двухлопастным винтом (действительно, не «родным», он заменен по окончании аварии), и она на ходу. В 2003 году она прославилась на фестивале скорости в Гудвуде. История ее занимательна: прадедушка ее обладателя Жана-Франсуа Бузанке стал в первой половине 20-ых годов XX века одним из редких клиентов «Хелики» для частного пользования — и семья аккуратно хранила машину все 80 лет. Машина снабжена двухцилиндровым двигателем ABC количеством 1203 см³, а в Гудвуде она продемонстрировала скорость 96 км/ч.
У «Хелики» имеется собственный фан-клуб, в 2007 году его участники выстроили правильную реплику хорошей «Хелики» 1919 года с применением сохранившихся уникальных подробностей.
Второй попыткой применить пропеллер в автопроме был «Хеликрон», выстроенный в первой половине 30-ых годов двадцатого века на шасси Rosengart. Действительно, о том, кто его сделал и для чего, толком ничего не известно. Полусгнивший автомобиль нашли в 2000 году и шепетильно вернули, заменив утерянный двигатель новым.
Как в «Хелике», управление «Хеликроном» осуществляется при помощи поворота задних колес. Сейчас «Хеликрон» на ходу, но его происхождение остается тайной: вероятнее, это личная разработка, созданная каким-либо энтузиастом у себя в гараже.
Как и аэровагоны, «хелики» не стали распространены. Шум, вибрация, страшная открытость движителя — все эти недочёты не разрешили воздушным винтам применяеться на суше (за исключением аэросаней — но в том месте совсем вторая специфика). Все-таки удел пропеллеров — небо.
Либо хотя бы водная стихия.
Первый опыт
Первым в истории аэровагоном был Dringos, выстроенный в 1919 году германским инженером Отто Штейницем. Проект был оплачен маленькой авиационной компанией, базировавшейся в пригороде Берлина.
В отличие от более поздней конструкции Абаковского, «Дрингос» имел по пропеллеру с каждого финиша — для переднего и заднего хода, и два рядных шестицилиндровых двигателя.
Двигатели нависали прямо над пропеллерами и не имели совокупности шумозаглушения, грохот при перемещении дрезины стоял легко ужасный. 21 мая 1919 года аэровагон удачно прошел путь от Грюнвальда до Белица (порядка 50 км) и обратно.
Проект Бертена
Французы также не остались в стороне от наземных пропеллерных разработок, причем «папа» французского проекта Aerotrain Жан Бертен выстроил первый прототип собственного монорельсового аэровагона только в 1965 году, значительно позднее остальных изобретателей. Бертен прежде всего был экспериментатором и задумал сходу пара прототипов, каковые поочередно реализовывал. На некоторых из них были установлены реактивные двигатели, а на иных — в частности, Aуrotrain n° 1 — интересующий нас пропеллер.
Этот концепт был представлен Жоржу Помпиду и одобрен. Благодаря ему Бертен взял финансирование, и в 1965 году первый Aerotrain с тянущим винтом показался на намерено выстроенной для этого 6,7-километровой автостраде, продемонстрировав 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 будущем Бертен параллельно экспериментировал с реактивной тягой и пропеллером. К 1969 году он выстроил второй пропеллерный аэровагон Aerotrain I80 (четвертый в общем последовательности). Он был способен везти 80 пассажиров, 1700 кг багажа, а два 1300-сильных турбированных мотора разгоняли вагон до 250 не/меньше.
Потом и на данной машине пропеллер заменили на турбину, что разрешило установить рекорд в 428 км/ч.
Но в сентябре 1975 года было объявлено строительство первой скоростной линии TGV между Лионом и Парижем — более несложного, надёжного поезда, талантливого двигаться по дорогам неспециализированного пользования и продемонстрировавшего на опробованиях скорость 318 км/ч. Монорельс Бертена из фаворита превратился в никому не нужную трату денег. И 21 декабря 1975 года Жан Бертен умер от сердечного приступа, не выдержав разочарования.
На сегодня от амбициозного проекта остались лишь засыпанные грязью обломки экспериментальной автострады и сравнительно не так давно восстановленный второй прототип Aerotrain n° 2 в музее.
Подвесная дорога Бенни
Превосходной идеей была подвесная дорога британского инженера Джорджа Бенни, которую он на личные деньги строил с 1921 по 1930 год. Монорельсовая дорога представляла собой совокупность пространственных ферм, по которой двигался подвесной вагон, приводимый в перемещение авиадвигателем с пропеллером. Винты пребывали спереди и позади.
Компания The Teeside Bridge & Engineering Works выстроила недалеко от Глазго испытательный участок длиной в милю.
8 июля 1930 года монорельс Бенни был показан прессе и потенциальным инвесторам. Демонстрация прошла блестяще. Бенни сумел обеспечить плавность хода и отличную изоляцию двигателей: пассажиры свидетельствовали, что о перемещении вагона они выясняли, лишь видя через окно уплывающую прочь платформу.
Опасности винты не воображали: платформа была меньше вагона.
Совокупность назвали революционной, комфорт и скорость были вне конкуренции, кроме того дороговизна строительства совокупности подвеса не смущала инвесторов. Но за семь лет проект не продвинулся ни на дюйм. Бенни совсем разорился, после этого пришла война, а позже гениальный инженер погиб в доме для старых.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№112, февраль 2012).
<
h4>