Pēc tam, kad mēs esam apsprieduši visinteresantāko Jarmoļčuka balonu vilcienu, es ierosinu apsvērt vēl vienu neparastu šajos laikos projektu.
Magnētiskās levitācijas vilcieniem šobrīd ir vislielākais ātrums starp visiem dzelzceļa pārvadājumiem. Šīs tehnikas pamatā ir jaudīga magnētiskā lauka izmantošana, kas vilcienu paceļ virs sliedēm un arī paātrina to. Tajā pašā laikā tiek pilnībā novērsta berze starp šasijas un sliežu ceļa daļām, kuras dēļ enerģija tiek patērēta pēc iespējas efektīvāk, un paātrinājumu traucē tikai apkārtējā gaisa pretestība. Magnētiskās levitācijas vilcieni parādījās salīdzinoši nesen, astoņdesmitajos gados. Neskatoties uz to, mēģinājumi pacelt vilcienu virs ceļa, lai novērstu berzi, tika veikti jau agrāk, lai gan tie tika īstenoti, izmantojot tajā laikā pastāvošās tehnoloģijas.
Sešdesmito gadu beigās amerikāņu uzņēmums Grumman sāka interesēties par ātrgaitas dzelzceļa transporta vai citu līdzīgu sistēmu problēmu. Dažu nākamo gadu laikā tā darbinieki izstrādāja daudzsološu ātrgaitas transportlīdzekļu projektu ar nosaukumu TLRV (Tracked Levitated Research Vehicle - "Experimental Levitating Rail Vehicle"). Turklāt ir alternatīvs apzīmējums TACRV (Tracked Air Cushion Research Vehicle - "Experimental air-cush rail vehicle").
Kā izriet no abiem apzīmējumiem, projekta mērķis bija izstrādāt un konstruēt eksperimentālu transportlīdzekli, kuram, braucot, nevajadzētu pieskarties ceļa virsmai.
Grumman TLRV gaisa automašīna angārā testēšanas laikā. Wikimedia Commons fotogrāfija.
TLRV projekts tika izstrādāts, aktīvi piedaloties ASV Transporta departamentam. Šī organizācija tajā laikā izrādīja interesi par dažādiem daudzsološiem notikumiem dzelzceļa transporta jomā, arī par tādiem, kas neizmanto tradicionālos dzelzceļus. Sākot ar noteiktu punktu, ministrija pārņēma daļu no darba finansēšanas, kā arī palīdzēja attīstības uzņēmumam izveidot eksperimentālu trasi un testēt.
Daži avoti piemin TLRV projekta saistību ar Space Shuttle programmu. Tomēr patiesībā šim projektam nebija nekāda sakara ar kosmosa programmu, lai gan prototips, kas uzbūvēts ar savu futūristisko izskatu, patiešām atgādināja kosmosa kuģi bez spārniem.
Veicot priekšdarbus, kuru rezultāti veidoja TLRV projekta pamatu, uzņēmuma Grumman speciālisti noskaidroja, ka pilnīgi jauna transportlīdzekļa būvei nepieciešams atbilstošs maršruts. Tradicionālās sliežu ceļa izmantošana tika uzskatīta par nepraktisku un tika izstrādāta jauna konstrukcijas versija, pa kuru varēja braukt daudzsološs transportlīdzeklis. Sliežu pāra vietā tika ierosināts izmantot plakanu betona ceļu ar vertikālām malām sānos. TLRV automašīnai bija jābrauc pa šo "paplāti", paliekot noteiktā augstumā virs tās dibena virsmas. Dēļi kalpoja transportlīdzekļa noturēšanai uz ceļa, kā arī palīdzēja tam iebraukt pagriezienos.
Reklāmas video:
Prototips trasē. Foto Evergreen.zenfolio.com
Tika ierosināts, ka jaunā projekta pamatā ir gaisa spilvens. Šī tehnoloģija tajā laikā bija labi apgūta un varēja nodrošināt nepieciešamās īpašības. Transportlīdzekļa pacelšanās uz gaisa spilvena ļāva izslēgt kontaktu starp tā konstrukciju un sliežu ceļu. Turklāt līdzīga aprīkojuma dēļ bija iespējams novērst automašīnas saskari ar trases malām. Šie, kā arī daži citi apsvērumi galu galā ietekmēja eksperimentālā TLRV aparāta dizainu.
Tika ierosināts izmantot vairākus turboreaktīvos dzinējus kā enerģijas avotu transportlīdzekļa pārvietošanai un gaisa piegādei spilveniem. Šādas spēkstacijas jauda bija pietiekama, lai gan automašīnu noturētu gaisā, gan virzītu uz priekšu ar pietiekami lielu ātrumu. Tādējādi automašīnu TLRV, pamatojoties uz tās izskata galvenajām iezīmēm, var uzskatīt par gaisa spilvenu automašīnu. Jāatzīmē arī tas, ka viņa kļuva par vienu no nedaudzajiem šīs ārkārtīgi retās klases klases pārstāvēm.
Korpusa deguna konuss. Foto Evergreen.zenfolio.com
Daudzsološa transportlīdzekļa pamatā bija jābūt diviem īpaša dizaina ratiņiem, kas atradās automašīnas priekšpusē un aizmugurē. Katram no viņiem vajadzēja būt četrām mazām vienībām, lai izveidotu gaisa spilvenu. Divi atradās zem ratiņu apakšas, vēl divi - sānos. Tika pieņemts, ka zemākie pacels automašīnu virs ceļa, bet sānu - turēs to starp sliežu ceļa malām un pasargās no triecieniem pret tiem.
Kā daļu no TLRV aparāta tika ierosināts izmantot divu veidu gaisa spilvenus: zem apakšas bija paredzēts izvietot plašākas vienības, sānu vienībām bija mazāks platums. Visu spilvenu garums bija vienāds, un kopējais dizains bija līdzīgs. Katra spilvena pamatne bija metāla korpuss ar gaisa vadiem, uz kuriem piestiprināja gumijas svārkus un amortizatorus, pasargājot detaļas no bojājumiem, kas nonāk saskarē ar betonu. Spilventiņi bija ovāli, lai nodrošinātu maksimālu efektivitāti un ērtu novietošanu uz ratiņiem.
Lai veiktu pagriezienus un kompensētu dažādas vibrācijas, visi astoņi gaisa automašīnas spilveni tika uzstādīti uz eņģēm, kas ļāva viņiem šūpoties gar garenvirziena asi. Gaisa spilvenu balstiekārtas sistēma tika aprīkota arī ar amortizatoriem un hidrauliskām piedziņām, lai mainītu šasijas konfigurāciju. Divu gaisa spilvenu grupu izmantošana ļāva zināmā mērā vienkāršot un atvieglot struktūru, kā arī uzlabot tās veiktspēju, braucot garām izliektajām ceļa daļām. Līdzīgu izmēru aparāts ar cietiem gaisa spilveniem visā apakšas un sānu virsmā parasti nevarēja griezties, jo starp svārkiem un sliežu ceļa malām parādījās lielas atstarpes. Savukārt divi pārvietojami ratiņi ļāva atrisināt problēmu, kā saglabāt pareizo spilvenu stāvokli.
Vispārējs automašīnas skats. Foto Cygnus.smugmug.com
Aizmugurējā ratiņam bija liels rezervuārs saspiestā gaisa sadalei, ko piegādāja sūkņi. Šis rezervuārs tika cauruļvads pie aizmugurējiem gaisa spilveniem. Turklāt bija divas liela diametra caurules, kas gāja zem aparāta korpusa. Šo cauruļvadu priekšā bija vienības saspiesta gaisa padevei uz priekšējiem gaisa spilveniem. Uz šo cauruļu ārējām virsmām bija paredzēti koka bloki, lai pasargātu tos no saskares ar paplātes sliežu ceļa malām.
Eksperimentālās gaisa automašīnas TLRV virsbūve tika izgatavota iegarenas automašīnas formā ar raksturīgu deguna konusu. Abi ratiņi ar gaisa spilveniem bija piestiprināti pie tā rāmja apakšā. Lai atvieglotu pagriezienu pāreju, ratiņi varēja griezties ap vertikālo asi. Tāpēc korpusa deguna konuss tika izgatavots kā atsevišķa vienība un nostiprināts uz priekšējā ratiņa. Starp apšuvumu un galveno ķermeņa daļu ir izveidojusies ievērojama plaisa. Sākotnēji tas tika pārklāts ar auduma sloksni, bet vēlāk šī detaļa tika pazaudēta, tāpēc starp ķermeni un apšuvumu pašlaik ir atvērta plaisa.
Apvalka apakšējā daļā bija noteikts vertikāls slots, kura precīzs mērķis joprojām nav zināms. Iespējams, vienā no projekta posmiem bija paredzēts U veida sliežu ceļu papildināt ar centrālo sliedi, kurai vajadzēja nonākt apšuvuma slotā. Neskatoties uz to, uzbūvētā eksperimentālā trase šādu sliedi nesaņēma, un precīzs slota mērķis apšuvumā rada jautājumus.
Sāna skats. Oriģinālās šasijas elementi ir skaidri redzami. Foto Cygnus.smugmug.com
Tieši aiz deguna konusa bija pilota kabīne ar lielu priekšējo stiklojumu un pilnvērtīgām vadītāja darba vietām. Lai piekļūtu pilotu kabīnei, vadītājam un viņa palīgam bija paredzētas divas kaijas spārnu durvis. Turklāt korpusa sānos bija vairākas lūkas, lai piekļūtu iekšējām vienībām.
Saskaņā ar dažiem ziņojumiem korpusa vidusdaļa tika nodota, lai tajā varētu ievietot īpaša aprīkojuma komplektu, kā arī degvielas tvertnes petrolejai. Korpusa astes daļā bija plats pilons ar trim Pratt & Whitney J52 turboreaktīvajiem dzinējiem, kuriem vajadzēja nodrošināt gaisa spilvenus un kurus arī izmantoja kā piedziņas ierīci.
Var pieņemt, ka dzinēja pilonā tika organizēta sūkņu un cauruļvadu sistēma atmosfēras gaisa padevei gaisa spilvenu tvertnēs. Acīmredzot gaiss tika ņemts no motora kompresora, kas pēc tam tika sadalīts starp astoņiem drošības spilveniem. Tajā pašā laikā motoriem bija noteikta jaudas rezerve, ko varēja izmantot, lai virzītu automašīnu uz priekšu. Tika ierosināts izmantot arī turbodzinēju motorus, bremzējot. Šim nolūkam dzinēju sprauslu komplekti bija aprīkoti ar kustīgām reversām caurulēm, kas izvietotas uz kopējas ass.
TLRV uz transporta ratiņiem pārvadāšanas laikā no viena muzeja uz otru. Jūs varat apsvērt šasijas elementus. Foto Pueblorailway.org
Eksperimentālais Grumman TLRV tika uzbūvēts 1972. gadā. Šī ierīce svēra aptuveni 25 tūkstošus mārciņu (11,35 tonnas) un bija aprīkota ar testēšanai nepieciešamo aprīkojuma komplektu. Šajā konfigurācijā automašīna bija jāpārbauda uz īpašas trases.
Eksperimentālā trase tika uzbūvēta speciāli, lai pārbaudītu sākotnējo dizainu vienā no vietām, kas pieder Grummanam (saskaņā ar citiem avotiem, Satiksmes ministrijas poligonā). Tika uzlikts atbilstoša platuma betona plākšņu gredzens, un tā abās pusēs tika novietotas vertikālas plātnes, lai turētu ratiņus. Visas turpmākās pārbaudes tika veiktas tikai šajā maršrutā. Nekad nevajadzēja būvēt jaunus maršrutus vai modernizēt esošo poligonu.
Saskaņā ar aprēķiniem daudzsološs transportlīdzeklis varēja sasniegt ātrumu līdz 300 jūdzēm stundā un pārvadāt kravu, kas sver apmēram 10-15 tūkstošus mārciņu (4,5-6,8 tonnas). Lai paātrinātu no nulles līdz 270 jūdzēm stundā, vajadzēja ne vairāk kā trīs minūtes. Nākotnē bija iespējams uzlabot veiktspēju, izmantojot jaunus komponentus, galvenokārt dzinējus, kā arī būtiski pārveidojot paša aparāta konstrukciju. Neskatoties uz to, pirmā prototipa testi parādīja, ka šāda attīstība nav nepieciešama.
Automašīnas aizmugure, piedziņas sistēma un gaisa spilveni. Foto Evergreen.zenfolio.com
Sākotnējā TLRV šasija ir ļāvusi pieņemt ekspluatācijas metodes no jūras gaisa spilveniem. Pirms brauciena apkalpei bija jāiedarbina turboreaktīvie dzinēji un jānodod tie darba režīmam. Pēc tam sākās gaisa asiņošana rezervuāros un gaisa spilvenu cauruļvados. Sasniedzot nepieciešamo spiedienu sistēmā, bija iespējams ieslēgt spilvenus un pacelt aparātu nelielā augstumā virs sliežu ceļa. Turklāt bija nepieciešams pievienot motora vilci un tādējādi sākt paātrinājumu.
Kā ziņots, pirmās gaisa spilvena automašīnas pārbaudes tika aizvadītas bez problēmām. Visas sistēmas darbojās normāli un nodrošināja pareizu paātrinājumu līdz mazam ātrumam. Vagons rūpīgi veica pagriezienus, gaisa spilveni uz kuģa to turēja drošā attālumā no betona. Turklāt pagriezienu pāreju veicināja divu pārvietojamu ratiņu klātbūtne. Projekta autori bija apmierināti un laika gaitā sāka palielināt testa braucienu ātrumu.
Pakāpeniska ātruma palielināšana tika veikta bez īpašām problēmām, taču drīz vien tika atklāti pirmie nopietnie trūkumi. Empīriski tika konstatēts, ka eksperimentālais aparāts lielā ātrumā var pārvietoties tikai pa taisniem ceļa posmiem. Šajā gadījumā, uzstādot jaunus dzinējus un pārveidojot konstrukciju, ātrumu patiešām varētu palielināt līdz 300 jūdzēm stundā. Tomēr drošai līkumos bija jābremzē līdz 90 jūdzēm stundā. Neskatoties uz grozāmo ratiņu un borta drošības spilvenu izmantošanu, lielā ātrumā pastāvēja risks, ka šasija savlaicīgi reaģēs ar sekojošiem bojājumiem.
Transports uz jaunu vietu. Foto Pueblorailway.org
Pilnīgi iespējams, ka tieši problēmas ar ātrgaitas līkumiem liedza TLRV gaisa automašīnai parādīt visas iespējas un attīstīt projektēto ātrumu. Pārbaudes testa trasē turpinājās vairākus mēnešus. Pārbaudes braucienu laikā bija iespējams attīstīt maksimālo ātrumu 258,4 jūdzes stundā (415 km / h). Vairāku iemeslu dēļ turpmāka ātruma pārsniegšana esošajos apstākļos nebija iespējama.
Vienīgā TLRV prototipa izmēģinājumi eksperimentālā trasē ļāva mums pārbaudīt sākotnējā koncepta dzīvotspēju, kā arī identificēt tā pozitīvās un negatīvās puses. Bija iespējams uzzināt, ka ierosinātā daudzsološā ātrgaitas transportlīdzekļa konstrukcija patiešām ļauj attīstīt lielu ātrumu un samazināt brauciena laiku. Turklāt eksperimentāli tika apstiprināta iespēja pilnībā izmantot gaisa spilvenu grupu.
Tomēr tas nebija bez trūkumiem. Visnopietnākā problēma bija nepietiekami perfektā šasijas konstrukcija, kas nevarēja nodrošināt pareizu drošības spilvenu un kāpurķēžu dēļu mijiedarbību lielā ātrumā. Tā kā ir liels risks sasist betona detaļas, līkumos bija jābremzē. Darbojoties reālos maršrutos, tas varētu izraisīt nepieciešamību pēc regulāras bremzēšanas un paātrināšanas, kas cita starpā var nopietni sabojāt sistēmas ekonomiku, jo bieži mainās turboreaktīvo dzinēju darba režīms. Turklāt regulāra nepieciešamība mainīt ātrumu apgrūtināja automašīnas vadību, un praksē tas radītu grūtības lidojumu plānošanā.
Transports uz jaunu vietu. Foto Pueblorailway.org
Vēl viens nopietns TLRV programmas trūkums, kas jau bija novedis pie daudzu drosmīgu projektu slēgšanas, bija nepieciešamība izveidot īpašu maršrutu. Gaisa spilvena vagons nevarēja izmantot esošo dzelzceļa tīklu, un tam bija nepieciešami īpaši maršruti. To būvniecībai bija nepieciešami nopietni finanšu ieguldījumi, kas teorētiski varētu atmaksāties jaunā transporta darbības laikā. Tomēr pat esošās priekšrocības neļāva sagaidīt ieguldījumu atdevi saprātīgā laika posmā.
Pamatojoties uz testu rezultātiem testa trasē, tika nolemts atteikties no turpmākā darba. Jaunajā gaisa automašīnā pašreizējā formā bija nopietni trūkumi, kas neļāva runāt par tā praktisko izmantošanu. Bija manāmi tehniski trūkumi, turklāt bija nopietnas šaubas par iespēju pilnvērtīgi praktiski ekspluatēt šādu aprīkojumu.
Pārbaudes tika pabeigtas 1972. gadā, un drīz eksperimentālā trase tika demontēta kā nevajadzīga. Vienīgais TLRV automašīnas prototips tika nosūtīts uzglabāšanai. Drīz Grummens un ASV Transporta departaments noteica aparāta tālāko likteni. Neviens neuzdrošinājās atbrīvoties no sākotnējo ideju unikālā iemiesojuma, un tāpēc pieredzējušais gaisa automobilis tika pārvietots uz Pueblo Veisbrodas lidmašīnu muzeju (Pueblo, Kolorādo), kur tas tika izstādīts vairākus gadus. 2010. gada pavasarī aviācijas muzejs piekrita nodot ekspozīciju, kas nav pamata, citai organizācijai. 2010. gada aprīlī gaisa vagons tika nogādāts Pueblo dzelzceļa muzejā. Tur TLRV aparāts tiek turēts līdz šai dienai un ir pieejams visiem.