UAC TurboTrain./ Фото: wikipedia.org
До середини минулого століття залізничні локомотиви досягли своєї межі – їх неможливо було покращити без створення чогось принципово нового. Інженери намагалися збільшити їхню вантажопідйомність, але швидко впиралися в технічні обмеження. Тоді у них і з'явилася ідея використовувати авіаційні технології, де двигуни мають набагато кращий баланс між потужністю, ефективністю та вагою. Так і з'явилося гібридне диво техніки – поїзд із реактивним двигуном.
1. Авіаційні турбіни на залізниці
Дизельний залізничний двигун./ Фото: autopodberu.ru
Залізничні дизельні двигуни хоч і були потужними, але при цьому неефективними: вони були надто важкі і мали дуже низький ККД. За ваги в десятки тонн вони видавали непропорційно невелику потужність. Порівняно з ними, авіаційні газотурбінні двигуни були набагато легшими, займали менше місця і мали при цьому порівнянну енерговіддачу.
Газотурбінний двигун./ Фото: ftcdn.net
Правда, установка авіаційного мотора на локомотив сама по собі була проблемою: турбіна оберталася занадто швидко, і принципово неможливо було передати крутний момент від неї до коліс. І тому довелося переглянути всю схему роботи. Фактично, газотурбінний двигун перетворили на турбоелектростанцію, а від неї вже працювали тягові електромотори на візках. Цікаво, що інженери таким чином змогли вирішити одразу кілька серйозних проблем. Серед іншого вони зменшили загальну вагу локомотива і набагато покращили керованість, зберігши потужність на потрібному рівні.
2. Пасажирський турбопоїзд
UAC TurboTrain у цеху./ Фото: sikorskyarchives.com
Ця ідея виявилася настільки перспективною, що її практично в той самий період часу спробували реалізувати в різних країнах, а найвідомішим проектом був канадський турбопоїзд UAC TurboTrain. Його не могли зробити надто швидким через недостатньо хороший стан залізничних колій, але в робочому режимі він розвивав швидкість 160-177 кілометрів на годину, що давало гарний виграш у часі порівняно зі звичайними складами. Цікаво, що в ньому використовували цілу низку технічних нововведень, запозичених у авіації, наприклад, полегшений кузов. Крім іншого, його побудували на основі зчленованих візків, чим зробили поїздку дуже плавною.
UAC TurboTrain./ Фото: ebayimg.com
Зрозуміло, не обійшлося без недоліків, а одним із найголовніших були ті самі зчленовані візки. Ремонтувати їх було дуже складно і дорого, для цього були потрібні фахівці з високою кваліфікацією, а для ремонту одного візка кілька вагонів доводилося відправляти в депо. До того ж, у 1970-х роках авіаційна гас сильно подорожчав, та й газотурбінний двигун мав свої особливості в експлуатації, несподівані і дуже неприємні. У результаті на початку 180-х експериментальний проект довелося закрити.
3. Експеримент у СРСР
Газотурбовоз Г1./ Фото: wikipedia.org
Ті самі ідеї проробляли в Радянському Союзі, але використовували їх для розвитку вантажних поїздів. Наприкінці 1959 року збудували перший радянський газотурбовоз Г1-01, обладнаний одновальним газотурбінним двигуном, а його енерговіддача становила 3500-4500 кінських сил. Він працював за тим самим принципом – турбіна з генератором виробляли електрику для двигунів, а допоміжні системи працювали від додаткового дизельгенератора.
Газотурбовоз Г101./ Фото: railgallery.ru
Цікаво, що практично весь час експлуатації він провів у режимі випробувань, а повноцінну роботу йому так і не довірили. Теоретично це була перспективна технологія, але як показала практика, газотурбовоз погано підходив для масового використання. Турбіна вимагала багато палива, особливо на неповному завантаженні, вона була дуже чутливою до зовнішніх умов і складною в обслуговуванні. Враховуючи все це, від проекту відмовилися, але роботу в цьому напрямку не закинули.
4. Спадщина газотурбінної доби
Газотурбовоз ГТ1./ Фото: wikipedia.org
Після численних експериментів та розчарувань від спроб замінити звичні локомотиви на авіаційні технології відмовилися. У всіх, хто намагався всерйоз розвивати цей напрямок, виникли схожі проблеми: витрата палива у газотурбінного двигуна була дуже великою, для нормальної роботи були потрібні інші умови, а його надійність «на землі» залишала бажати кращого. Практично всі збудовані потяги вирушили або на металобрухт, або до музеїв.
Газотурбовоз ГТ1./ Фото: pikabu.ru
Роботи в цьому напрямку активно ведуться досі, і з появою новітніх технологій вдалося досягти значно більших успіхів. Сучасні газотурбінні двигуни більш економічні, і до того ж у них можна використовувати види палива, що підходять до цього випадку. Наприклад, російський газотурбовоз ГТ1 працює на зрідженому природному газі, і при цьому в ньому використовуються розроблені раніше принципи електричний генератор і тягові електромотори. Завдяки сучасним технологіям його енергоефективність вдалося підняти до 8500 кВт, а вага залізничного складу збільшилась (максимальне навантаження 16 тисяч тонн).
Ще цікаве з нашого каналу:
Яка унікальна функція була тільки в радянському годиннику «Електроніка»
Завдяки сучасним технологіям залізниці змінилися в усьому світі, а найновіші високошвидкісні поїзди тепер використовуються в багатьох країнах. Проте деякі компанії досі віддають перевагу класиці: вони будують дорогі і розкішні вагони в стилі ретро . Їх використовують для однієї мети – для подорожей старовинними маршрутами, для відпочинку та знайомства з красивими краєвидами.