Зачем строили реактивные поезда и во что они превратились

184

UAC TurboTrain./ Фото: wikipedia.org
К середине прошлого века железнодорожные локомотивы достигли своего предела – их невозможно было улучшить без создания чего-нибудь принципиально нового. Инженеры пытались увеличить их грузоподъёмность, но быстро упирались в технические ограничения. Тогда у них и появилась идея использовать авиационные технологии, где двигатели имеют гораздо лучший баланс между мощностью, эффективностью и весом. Так и появилось гибридное чудо техники – поезд с реактивным двигателем.

1. Авиационные турбины на ж/д

Дизельный железнодородый двигатель./ Фото: autopodberu.ru

Железнодорожные дизельные двигатели хоть и были мощными, но при этом неэффективными: они были слишком тяжёлыми и имели очень низкий КПД. При весе в десятки тонн они выдавали несоразмерно маленькую мощность. По сравнению с ними, авиационные газотурбинные двигатели были гораздо легче, занимали меньше места и имели при этом сопоставимую энергоотдачу.

Газотурбинный двигатель./ Фото: ftcdn.net

Правда, установка авиационного мотора на локомотив сама по себе была проблемой: турбина вращалась слишком быстро, и принципиально невозможно было передать крутящий момент от неё к колёсам. Для этого пришлось пересмотреть всю схему работы. Фактически газотурбинный двигатель превратили в турбоэлектростанцию, а от неё уже работали тяговые электромоторы на тележках. Интересно, что инженеры таким образом смогли решить сразу несколько серьёзных проблем. Среди прочего, они уменьшили общий вес локомотива и намного улучшили управляемость, сохранив мощность на нужном уровне.

2. Пассажирский турбопоезд

UAC TurboTrain в цехе./ Фото: sikorskyarchives.com

Эта идея оказалась настолько перспективной, что её практически в один и тот же период времени попытались реализовать в разных странах, а самым известным проектом был канадский турбопоезд UAC TurboTrain. Его не могли сделать слишком быстрым из-за недостаточно хорошего состояния железнодорожных путей, но в рабочем режиме он развивал скорость в 160-177 километров в час, что давало хороший выигрыш во времени по сравнению с обычными составами. Интересно, что в нём использовали целый ряд технических новшеств, позаимствованных у авиации, например, облегчённый кузов. Помимо прочего, его построили на основе сочленённых тележек, чем сделали поездку очень плавной.

UAC TurboTrain./ Фото: ebayimg.com

Разумеется, не обошлось без недостатков, а одним из самых главных были те самые сочленённые тележки. Ремонтировать их было очень сложно и дорого, для этого требовались специалисты с высокой квалификацией, а для проведения ремонта одной тележки несколько вагонов приходилось отправлять в депо. Ко всему прочему, в 1970-х годах авиационный керосин сильно подорожал, да и газотурбинный двигатель имел свои особенности в эксплуатации, неожиданные и очень неприятные. В итоге к началу 180-х годов экспериментальный проект пришлось закрыть.

3. Эксперимент в СССР

Газотурбовоз Г1./ Фото: wikipedia.org

Те же самые идеи прорабатывали в Советском Союзе, но использовали их для развития грузовых поездов. В конце 1959 года построили первый советский газотурбовоз Г1-01, оборудованный одновальным газотурбинным двигателем, а его энергоотдача составляла 3500-4500 лошадиных сил. Он работал по том же принципу – турбина с генератором вырабатывали электричество для двигателей, а вспомогательные системы работали от дополнительного дизельгенератора.

Газотурбовоз Г101./ Фото: railgallery.ru

Интересно, что практически всё время своей эксплуатации он провёл в режиме испытаний, а полноценную работу ему так и не доверили. В теории это была многообещающая технология, но как показала практика, газотурбовоз плохо подходил для массового использования. Турбина требовала очень много топлива, особенно на неполной загрузке, она была очень чувствительной к внешним условиям и сложной в обслуживании. Учитывая всё это, от проекта в итоге отказались, но работу в этом направлении не забросили.

4. Наследие газотурбинной эпохи

Газотурбовоз ГТ1./ Фото: wikipedia.org

После многочисленных экспериментов и разочарований, от попыток заменить привычные локомотивы на авиационные технологии отказались. У всех, кто пытался всерьёз развивать это направление, возникли схожие проблемы: расход топлива у газотурбинного двигателя был очень большим, для его нормальной работы требовались другие условия, а его надёжность «на земле» оставляла желать лучшего. Практически все построенные поезда отправились либо на металлолом, либо в музеи.

Газотурбовоз ГТ1./ Фото: pikabu.ru

Работы в этом направлении активно ведутся до сих пор, и с появлением новейших технологий удалось добиться гораздо больших успехов. Современные газотурбинные двигатели более экономичные, и к тому же в них можно использовать более подходящие к этому случаю виды топлива. К примеру, российский газотурбовоз ГТ1 работает на сжиженном природном газе, и при этом в нём используются разработанные ранее принципы – электрический генератор и тяговые электромоторы. Благодаря современным технологиям его энергоэффективность удалось поднять до 8500 кВт, а вес железнодорожного состава увеличился (максимальная нагрузка 16 тысяч тонн).

Ещё интересное с нашего канала:

Какая уникальная функция была только в советских часах «Электроника»

Благодаря современным технологиям железные дороги изменились по всему миру, а новейшие высокоскоростные поезда теперь используются во многих странах. Тем не менее некоторые компании дот сих пор предпочитают классику: они строят дорогие и роскошные вагоны в стиле ретро. Их используют для одной цели – для путешествий по старинным маршрутам, для отдыха и знакомства с красивыми пейзажами.