Аэровоз или железнолет? Railplane!

[zzaharr.livejournal.com]

Оригинал взят у zzaharr в Аэровоз или железнолет? Railplane!

С того самого момента, когда концепция передвижения экипажа по рельсам увердилась в умах общества, перед инженерами распахнулись невиданные горизонты для творчества. Какими должны быть локомотивы, и какие у них должны быть движетели, на эти вопросы еще предстояло найти ответы.
И хотя паровая машина заняла лидирующую позицию, безальтернативным вариантом она не являлась. В своей простоте, дешевизне и отлаженной инфраструктуре, она не имела важного потребительского качества, а именно скорости. И вот однажды, реальную конкуренцию ей попытался составить... воздушный винт!




Железнодорожная тележка, оснащенная бензиновым двигателем и приводом на воздушный винт от самолета. Несколько таких аэроповозок были построенный в Уайтхорсе, штат Юкон, в 1930-х годов, на основе чертежей взятых из журнала «Популярная механика».

1989-26-192, 99-245, Deyo Puckett Levake Fonds, музей Макбрайд.

Первой реальной попыткой совместить авиационные и железнодорожные технологии предпринял в 1921 году инженер и изобретатель Джордж Бенни. Тогда он впервые объявил о своих планах на революционно новый вид транспорта - Railplane. Следующих девять лет Бенни посвятил постройке прототипа своего аэровагона и тестовой железнодорожной ветке длиной более чем четверть мили в Milngavie близ Глазго.


Railplane представлял из себя   двойной монорельс с верхней и нижней направляющими. Верхний рельс являлся несущим, а нижняя направляющая предотвращала раскачивание поезда. В движение аэровагон приводился двумя воздушными винтами, которые располагались на носу и в корме вагона. Двигатели могли устанавливаться, как электрические, так и бензиновые. Торможение обеспечивалось тормозными системами в верхних тележках, а также вращением воздушного винта в реверсивном режиме. 


Railplane был официально открыт 8 июля 1930, когда приглашенная пресса и высокопоставленные гости совершили первую ознакомительную поездку. Белый вагон, сигарообразной, обтекаемой формы имел весьма малое воздушное сопротивление, а его интерьер, по богатству убранства, мог поспорить с лучшими экспрессами Европы - там были толстые ковры, настольные лампы на столиках у зашторенных окон, и даже входные двери были украшены витражами. Один комментатор отметил, что "Railplane работает с идеальной мягкостью, и пассажиры узнавали, что вагон движется, только взглянув в окно, на проплывающий ландшафт. Не было ни шума от стыков рельс, ни дыма, ни свиста. Поездка вызвала полнейший восторг».



Джордж Бенни так и не удалось найти финансовую поддержку для дальнейшего развития своей идеи. Он вложил большое количество собственных денег в строительство испытательного трека, и в конце концов признан банкротом в 1937 году. Трек был снесен в 1941 году для оказания помощи в военной кампании по сбору металлолома. Бенни умер в безвестности в 1954 году. Railplane, который лежал ржавеющим в поле Milngavie, был продан на металлолом в 1960 году. 

Пока в Шотландии трудился Бенни, по другую сторону Ла Манша тоже не дремали. Там создавали рельсовый дирижабль. Schienenzeppelin (нем. рельсовый (или железнодорожный) цеппелин) — экспериментальный самодвижущийся вагон, был разработан и создан немецким инженером-самолётостроителем Францом Крукенбергом в 1929 году. Движение шиненцеппелина осуществлялось с помощью воздушного винта, расположенного сзади. Был построен только один экземпляр этого аппарата. Шиненцеппелин был 25,85 метров длиной и был двухосным, с колесной базой 19,6 м. Его высота составляла 2,8 м. Был установлен 12-цилиндровый бензиновый авиационный двигатель BMW VI мощностью 600 лошадиных сил (450 кВт), который приводил в движение четырёхлопастной (в поздних вариантах двухлопастной) деревянный воздушный винт.


10 мая 1931 года поезд в первый раз превысил скорость 200 км/ч . 21 июня 1931 года поезд установил новый мировой рекорд скорости на железной дороге — 230,2 км/ч по маршруту Гамбург-Берлин, который не был превзойден любым другим поездом до 1954 года. Среди локомотивов с бензиновым двигателем этот рекорд и по сей день остаётся непревзойдённым. Такая высокая скорость аппарата была обусловлена, среди прочего, его малым весом, который составлял только 20,3 тонны, что было достигнуто использованием лёгкой конструкцией, заимствованной у дирижаблей (применение алюминиевых шпангоутов обтянутых парусиной).






Если покопаться в недрах Википедии, то можно выяснить, что первая аэродрезина (аэровагон) была создана в Германии еще в 1917 году.

А вот в России, первый аэровагон был построен инженером В. И. Абаковским в 1921 г., для обеспечения поездок руководителей партии и правительства СССР. Он представлял из себя дрезину, снабжённую мотором и двухлопастным винтом. Развивал скорость 140 км/ч.

В ходе эксплуатации аэровагона 24 июля 1921 года произошла катастрофа, в которой погибли сам изобретатель, революционер товарищ Артём, ряд других большевиков и немецкие коммунисты Оскар Гельбрюк и Отто Штрупат; все они похоронены у кремлёвской стены.


В 1933 году механик - моторист С.С. Вальднер подал заявку на конструкцию сверхскоростного аэропоезда, которая сразу стала настоящей сенсацией. Изобретение тут же было признано особо важным, в Комитете по изобретательству СТО была создана специальная комиссия содействия постройке опытного участка аэропоезда. Вскоре при Центральном институте сооружений НКПС была организована специальная группа, впоследствии "Бюро аэропоезда Вальднера" во главе с самим изобретателем. В том же 1933 году появилась экспериментальная модель длиной 2,5 метра, которую гоняли на полукилометровой опытной трассе в Парке культуры и отдыха им. А.М. Горького. 


Над аэропоездами трудились и  за океаном. В СШАбыл создан "Railplane" для компании Pullman. Поезд был выставлен на мировой выставке в Чикаго, в 1933-34, и  был разработан инженером Уильямом Стаутом, из лаборатории, Inc Дирборн, штат Мичиган. Параллельно Стаут работал в Детройте автомобильным дизайнером.


Шли годы, и в авиации поршневые двигатели беспрекословно уступили место турбореактивным. Так же произошло и в умах конструкторов аэропоездов.  В начале 1960-хравительство Франции объявило конкурсную разработку скоростных железнодорожных путей. Талантливый инженер Анри Бертен выставил на конкурс свой Aérotrain. Для того, чтобы сделать форму поезда максимально схожей с каплей, Бертен предложил строить монорельс – это решало все проблемы с боковым обтеканием, плюс позволяло грамотно распределить набегающий поток. В 1963 году макет первого «Аэропоезда» был продемонстрирован тогдашнему премьер-министру Франции Жоржу Помпиду. 




В СССР пошли конструктивным путем. Для создания гибрида локомотива и самолета был принято решение о совместной разработке КБ Яковлева (авиация) и Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения.В результате был разработан проект высокоскоростного моторного вагона. В 1970 г. Калининский вагоностроительный завод закончил изготовление вагона, получившего название СВЛ (скоростной вагон-лаборатория). Сам высокоскоростной вагон представляет собой кузов моторного головного вагона ЭР22, у которого поставлены головной и хвостовой обтекатели, а подвагонное оборудование и ходовая часть закрыты с обеих сторон съемными фальшбортами. Причём кабина, лобовая и задняя стенки ЭР22 сохранены, обтекатели являются лишь “насадками”. Вагон в экипированном состоянии весит 59,4 т, в том числе запас топлива (керосина) 7,2 т. В 1971 г. экспериментальный вагон проходил испытания на линии Голутвин - Озёры Московской дороги, где была достигнута скорость 187 км/ч. Затем в начале 1972 г. вагон совершал поездки на участке Новомосковск - Днепродзержинск Приднепровской железной дороги, где постепенно увеличивалась максимальная скорость (160, 180, 200 км/ч). Итогом испытаний была скорость движения 249 км/ч.


Необходимо отметить, что целью испытаний не являлось установление рекорда скорости. Испытания проводились для исследования взаимодействий в системе “колесо-рельс”, для будущих скоростных поездов. Для испытаний лучше всего подходил вагон “который едет сам”, не отталкиваясь колёсами от рельсов. Прицепить вагон к локомотиву не было возможности, т. к. в 1970 году в СССР ещё не было локомотивов способных длительное время держать скорость более 230 км/ч. Железнодорожный путь, также не позволял развивать скорости более 250 км/ч. После завершения испытаний СВЛ был брошен на задворках Калининского вагоностроительного завода у ст. Дорошиха. Там он и находится по сей день.


Как эпилог. В отличии от воздушной среды, на земле, как воздушный винт, так и турбина проиграли своему старому сопернику - приводу на ведущие колеса. Не так давно, 3 апреля 2007 года –  специально подготовленный электропоезд V150 (увеличен диаметр колес, а на линии подняли напряжение контактной сети и увеличили натяжение проводов), составленный из 2-х моторных вагонов от TGV POS 4402 и 3-х промежуточных вагонов от TGV Duplex, установил рекорд скорости в 574,8 км/ч. А абсолютный рекорд для поездов ВСНТ принадлежит поезду на магнитном подвесе MLX01, который на  линии JR-Maglev испытательного полигона Яманаси (Япония) 2 декабря 2003 достиг скорости 581 км/ч.