След като обсъдихме най-интересния влак на балон Yarmolchuk, предлагам да разгледаме друг проект, необичаен за онези времена.
В момента влаковете с магнитна левитация имат най-висока скорост сред всички железопътни превози. Тази техника се основава на използването на мощно магнитно поле, което повдига влака над коловозите и също го ускорява. В същото време триенето между частите на шасито и коловоза е напълно елиминирано, поради което енергията се изразходва възможно най-ефективно и само съпротивлението на околния въздух пречи на ускорението. Влаковете с магнитна левитация се появиха сравнително наскоро, през осемдесетте години. Независимо от това, опитите за издигане на влака над пътя, за да се премахне триенето, са правени по-рано, въпреки че те са били приложени с помощта на технологиите, съществували по това време.
В края на шейсетте години американската компания Grumman се интересува от проблема с високоскоростния железопътен транспорт или други подобни системи. През следващите няколко години служителите му разработиха обещаващ проект за високоскоростни превозни средства, наречен TLRV (Tracked Levitated Research Vehicle - "Experimental Levitating Rail Vehicle"). В допълнение има алтернативно наименование TACRV (Проследявано превозно средство с въздушна възглавница - „Експериментално релсово превозно средство с въздушна възглавница“).
Както следва от двете обозначения, целта на проекта беше разработването и изграждането на експериментално превозно средство, което по време на шофиране не трябваше да докосва пътната настилка.
Въздушният автомобил Grumman TLRV в хангара по време на тестване. Снимка от Wikimedia Commons.
Проектът TLRV е разработен с активното участие на Министерството на транспорта на САЩ. По това време тази организация проявява интерес към различни обещаващи разработки в областта на железопътния транспорт, включително тези, които не използват традиционни железопътни коловози. Започвайки от определена точка, министерството пое част от финансирането на работата, а също така помогна на компанията за разработка с изграждането на експериментална писта и тестване.
Някои източници споменават връзката на проекта TLRV с програмата Space Shuttle. В действителност обаче този проект няма нищо общо с космическата програма, въпреки че прототипът, изграден с футуристичния си вид, наистина приличаше на космическа совалка без крила.
По време на предварителната работа, резултатите от която са в основата на проекта TLRV, специалистите на компанията Grumman установяват, че за изграждането на напълно ново превозно средство е необходим подходящ маршрут. Използването на традиционна железопътна коловоза беше счетено за непрактично и беше разработена нова версия на конструкцията, по която можеше да се движи обещаващо превозно средство. Вместо чифт релси беше предложено да се използва плосък бетонен път с вертикални страни отстрани. Автомобилът TLRV трябваше да се движи по тази "тава", оставайки на определена височина над повърхността на дъното си. Дъските служеха за задържане на превозното средство на пистата и също му помагаха да влиза в завои.
Промоционално видео:
Прототип на пистата. Снимка Evergreen.zenfolio.com
Предлага се новият проект да се основава на въздушна възглавница. По това време тази технология беше добре усвоена и можеше да осигури необходимите характеристики. Издигането на превозното средство върху въздушна възглавница позволи да се изключи контактът между неговата конструкция и коловоза. Освен това, поради подобно оборудване, беше възможно да се предотврати контактът на автомобила със страните на пистата. Това, както и някои други съображения, в крайна сметка повлияха на дизайна на експерименталния апарат TLRV.
Предложено е да се използват няколко турбореактивни двигателя като източник на енергия за придвижване на автомобила и подаване на въздух към възглавниците. Мощността на такава електроцентрала беше достатъчна както за поддържане на автомобила във въздуха, така и за придвижването му напред с достатъчно висока скорост. По този начин автомобилът TLRV, въз основа на основните характеристики на външния му вид, може да се счита за автомобил с въздушна възглавница. Трябва също да се отбележи, че тя се превърна в един от малкото представители на този изключително рядък клас оборудване.
Конус на носа на корпуса. Снимка Evergreen.zenfolio.com
Основата на обещаващото превозно средство трябваше да бъдат две талиги със специален дизайн, разположени в предната и задната част на автомобила. Всеки от тях трябваше да има четири малки единици, за да създаде въздушна възглавница. Две бяха разположени под дъното на количката, още две - отстрани. Предполагаше се, че долните ще вдигнат колата над пътя, а страничните ще я държат между страните на пистата и ще я предпазят от удари срещу тях.
Като част от апарата TLRV беше предложено да се използват два вида въздушни възглавници: беше планирано да се разположат по-широки единици под дъното, страничните модули имаха по-малка ширина. Дължината на всички възглавници беше еднаква, а цялостният дизайн беше сходен. Основата на всяка възглавница беше метална кутия с въздуховоди, върху която бяха прикрепени гумена пола и амортисьори, предпазващи частите от повреди в контакт с бетон. Възглавниците бяха овални за максимална ефективност и лекота на позициониране върху количката.
За да се редуват и компенсират различни вибрации, всичките осем възглавници на въздушната кола бяха монтирани на панти, които им позволяваха да се люлеят по надлъжната ос. Системата за окачване на въздушните възглавници също е оборудвана с амортисьори и хидравлични задвижващи механизми за промяна на конфигурацията на шасито. Използването на две групи въздушни възглавници даде възможност до известна степен да се опрости и олекоти конструкцията, както и да се подобрят нейните характеристики при преминаване на извити участъци от пътеката. Устройство с подобни размери с плътни въздушни възглавници по цялата повърхност на дъното и отстрани обикновено не може да се редува поради появата на големи пролуки между полите и страните на пистата. Две подвижни колички от своя страна направиха възможно решаването на проблема с поддържането на правилното положение на възглавниците.
Общ изглед на колата. Снимка Cygnus.smugmug.com
Задната талига имаше голям резервоар за разпределение на сгъстен въздух, подаван от помпите. Този резервоар беше свързан с тръби към задните въздушни възглавници. Освен това имаше две тръби с голям диаметър, които преминаваха под корпуса на апарата. Пред тези тръбопроводи имаше устройства за предаване на сгъстен въздух към предните въздушни възглавници. На външните повърхности на тези тръби бяха предвидени дървени блокове, предназначени да ги предпазват от контакт със страните на коловоза.
Тялото на експерименталния въздушен автомобил TLRV е направено под формата на удължена кола с характерен обтекател на носа. И двете каруци с въздушни възглавници бяха прикрепени към рамката му отдолу. За да се улесни преминаването на завоите, каруците могат да се въртят около вертикална ос. Поради това носовият конус на корпуса е направен като отделна единица и е фиксиран върху предното талига. Между обтекателя и основната част на тялото се е образувала забележима пролука. Първоначално той беше покрит с лента от плат, но по-късно тази подробност беше загубена, поради което в момента има отворена празнина между тялото и обтекателя.
В долната част на обтекателя имаше определен вертикален процеп, чиято точна цел остава неизвестна. Може би на един от етапите на проекта беше планирано да се допълни U-образната писта с централна релса, която трябваше да влезе в слота на обтекателя. Независимо от това, изградената експериментална писта не е получила такава релса и точното предназначение на слота в обтекателя поражда въпроси.
Страничен изглед. Елементите на оригиналното шаси са ясно видими. Снимка Cygnus.smugmug.com
Непосредствено зад носовия конус беше пилотската кабина с големи предни стъкла и пълноценни работни места на водача. За достъп до пилотската кабина бяха предвидени две врати с крила на чайка за водача и неговия асистент. Освен това в страните на корпуса имаше няколко люка за достъп до вътрешните единици.
Според някои съобщения средната част на корпуса е била предадена, за да побере набор от специално оборудване, както и резервоари за гориво за керосин. В опашната част на корпуса имаше широк пилон с три турбореактивни двигателя Pratt & Whitney J52, които трябваше да осигуряват въздушни възглавници и също да се използват като задвижващо устройство.
Може да се предположи, че в пилона на двигателя е организирана система от помпи и тръбопроводи за подаване на атмосферен въздух към резервоарите за въздушни възглавници. Очевидно въздухът е взет от компресора на двигателя, който след това е разпределен между осемте въздушни възглавници. В същото време двигателите имаха известен резерв на мощност, който можеше да се използва за придвижване на колата напред. Турбореактивните двигатели също бяха предложени да се използват при спиране. За това двигателните възли на дюзите бяха оборудвани с подвижни обратни тръби, разположени на обща ос.
TLRV на транспортна количка по време на транспорт от един музей в друг. Можете да разгледате елементите на шасито. Снимка Pueblorailway.org
Експерименталният Grumman TLRV е построен през 1972 година. Това устройство тежи около 25 хиляди паунда (11,35 тона) и е оборудвано с набор от оборудване, необходимо за тестване. В тази конфигурация автомобилът трябваше да бъде тестван на специална писта.
Експериментална писта е построена специално за тестване на оригиналния дизайн на един от обектите, собственост на Грумман (според други източници, на полигона на Министерството на транспорта). Беше положен пръстен от бетонни плочи с подходяща ширина, от двете страни на които бяха монтирани вертикални плочи, за да държат каретата. Всички последващи проверки бяха извършени само по този маршрут. Изграждането на нови маршрути или модернизацията на съществуващото депо никога не е било необходимо.
Според изчисленията обещаващо превозно средство може да достигне скорост до 300 мили в час и да носи товар с тегло около 10-15 хиляди паунда (4,5-6,8 тона). Отне не повече от три минути, за да ускори от нула до 270 мили в час. В бъдеще беше възможно да се подобри производителността чрез използването на нови компоненти, предимно двигатели, както и чрез големи модификации на дизайна на самия апарат. Въпреки това, тестовете на първия прототип показаха, че подобни разработки са излишни.
Задната част на колата, електроцентралата и талигата на въздушната възглавница. Снимка Evergreen.zenfolio.com
Оригиналната ходова част на TLRV е довела до приемането на оперативни методи от морски кораби на въздушна възглавница. Преди пътуването екипажът трябваше да стартира турбореактивните двигатели и да ги доведе в работен режим. След това започна въздушно кървене във водоемите и тръбопроводите за въздушни възглавници. При достигане на необходимото налягане в системата беше възможно да се включат възглавниците и да се повдигне апаратът на малка височина над пистата. Освен това беше необходимо да се добави тяга на двигателя и по този начин да започне ускорение.
Според съобщенията първите проверки на автомобила с въздушни възглавници са преминали без никакви проблеми. Всички системи работеха нормално и осигуряваха правилно ускорение до ниски скорости. Каретата внимателно правеше завои, въздушните възглавници на борда я държаха на безопасно разстояние от бетона. Освен това преминаването на завои беше улеснено от наличието на две подвижни колички. Авторите на проекта останаха доволни и с течение на времето започнаха да увеличават скоростта на тестовите шофирания.
Постепенното увеличаване на скоростите беше извършено без особени проблеми, но скоро бяха разкрити първите сериозни недостатъци. Емпирично беше установено, че експерименталният апарат може да се движи с висока скорост само по прави участъци от пътя. В този случай, чрез инсталиране на нови двигатели и препроектиране на дизайна, скоростта наистина може да бъде увеличена до 300 мили в час. За безопасното завиване обаче беше необходимо да се забави до 90 мили в час. Въпреки използването на въртящи се талиги и бордови въздушни възглавници, при високи скорости съществува риск от ненавременна реакция на шасито с последващи повреди.
Транспорт до ново място. Снимка Pueblorailway.org
Напълно възможно е именно проблемите с високоскоростните завои да попречат на въздушния автомобил TLRV да покаже всичките си възможности и да развие своята дизайнерска скорост. Тестовете на тестовата писта продължиха няколко месеца. По време на тестови шофирания беше възможно да се развие максимална скорост от 415 км / ч. По-нататъшният овърклок в съществуващите условия не беше възможен по редица причини.
Тестовете на единствения прототип TLRV на пилотна писта ни позволиха да тестваме жизнеспособността на оригиналната концепция, както и да идентифицираме нейните положителни и отрицателни страни. Беше възможно да се разбере, че предложеният дизайн на обещаващ високоскоростен автомобил наистина позволява да се развиват високи скорости и да се намали времето за пътуване. Освен това експериментално беше потвърдена възможността за пълно използване на групата въздушни възглавници.
Въпреки това, не беше без недостатъците си. Най-сериозният проблем беше недостатъчно перфектният дизайн на шасито, който не можеше да осигури правилното взаимодействие на въздушните възглавници и релсовите дъски при високи скорости. Поради високия риск от удряне на бетонни части, беше необходимо да се забави при завиване. При работа по реални маршрути това може да доведе до необходимостта от редовно спиране и ускоряване, което освен всичко друго може сериозно да развали ефективността на системата поради честите промени в режима на работа на турбореактивните двигатели. Освен това редовната необходимост от промяна на скоростта затруднява управлението на автомобила и на практика би довело до трудности при планирането на полети.
Транспорт до ново място. Снимка Pueblorailway.org
Друг сериозен недостатък на програмата TLRV, който по това време вече е довел до затварянето на много смели проекти, е необходимостта от изграждане на специален маршрут. Автомобилът с въздушна възглавница не може да използва съществуващата железопътна мрежа и се нуждае от специални маршрути. За тяхното изграждане са необходими сериозни финансови инвестиции, които на теория могат да се изплатят по време на експлоатацията на новия транспорт. Въпреки това, дори съществуващите предимства не позволиха да се очаква възвръщаемост на инвестицията в разумен срок.
Въз основа на резултатите от тестовете на тестовата писта беше решено да се откаже от по-нататъшната работа. В сегашния си вид новият въздушен автомобил имаше сериозни недостатъци, които не ни позволиха да говорим за практическото му използване. Имаше забележими технически недостатъци и освен това имаше сериозни съмнения относно възможността за пълноценна практическа експлоатация на такова оборудване.
Тестовете бяха завършени през 1972 г. и скоро експерименталната писта беше демонтирана като ненужна. Единственият прототип на автомобила TLRV е изпратен за съхранение. Скоро Грумман и Министерството на транспорта на САЩ определят бъдещето на апарата. Никой не се осмели да се разпореди с уникалното въплъщение на оригиналните идеи и затова опитният въздушен автомобил беше предаден на Музея на самолетите Пуебло Вайсброд (Пуебло, Колорадо), където беше изложен в продължение на няколко години. През пролетта на 2010 г. музеят на авиацията се съгласи да прехвърли „неосновния“експонат на друга организация. През април 2010 г. въздушната кола беше транспортирана до железопътния музей в Пуебло. Там апаратът TLRV се съхранява и до днес и е достъпен за всички.