Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
21 января 2014 10:01, Статьи

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили

60 лет назад, 21 января 1954 года, в Нью-Йорке дебютировал автомобиль, которому по плечу было изменить мир. «Aвто Mail.Ru» вспоминает историю GM Firebird XP-21 и пытается разобраться, почему перспективы газотурбинных автомобилей это вопрос будущего
2 декабря
Hyundai i20
В целом неплохо, авто владею 6 лет и не разочарован. Если ни с каким другим авто не сравнивать и расценивать как городское средство передвижения то авто заслуживает похвалы.
3.8
2 декабря
Lada (ВАЗ) Vesta
Купил в октябре 2016 г. в Севастополе у оф. диллера. Пробег всего 2000 км. Нравится всё! До неё ездил на многих авто и отечественных и буржуйских. Двигатель работает ровно, ходовка мягкая, дорогу дер...
4.7
Все отзывы
Рассылка
Подпишитесь на рассылку Авто Mail.Ru, чтобы быть в курсе главных новостей и новинок в мире автомобилей

60 лет назад, 21 января 1954 года, в Нью-Йорке дебютировал автомобиль, которому по плечу было изменить мир. «Aвто Mail.Ru» вспоминает историю GM Firebird XP-21 и пытается разобраться, почему перспективы газотурбинных автомобилей это по-прежнему вопрос будущего.

По принципу мельницы

Публика, интересующаяся техникой, делится на две большие категории. Одни считают, что прогресс в автомобилестроении идет семимильными шагами. Их оппоненты возражают — реального прорыва не было очень давно. Самое удивительное — в чем-то правы и неправы обе стороны. И весьма занимательная история автомобилей с газотурбинными моторами прекрасно это иллюстрирует.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 1

Для начала вспомним, что же такое газотурбинный двигатель. Это достаточно простой и при этом весьма эффективный мотор непрерывного действия, преобразующий энергию сжатого воздуха в механическую работу на валу. По сути, он немногим сложнее... порывов ветра, раскручивающих крылья мельницы.

Неудивительно, что газотурбинные двигатели гораздо старше всем привычных ДВС. Еще в 17 веке принципиальную схему работы такого устройства описали в Китае, патент же на газовую турбину в 1791 году зарегистрировал англичанин Джон Барбер. Правда, до практического применения двигателей такого типа оставалось еще больше века. Здесь необходимо отметить заслуги немецкого инженера Ганса Хольцварта. После многолетних экспериментов он построил полностью функционирующую газовую турбину, которую установили на сталелитейном предприятии Thyssen в 1933 году. В качестве источника энергии она использовала отработавшие газы доменных печей.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 2
Первый газотурбинный автомобиль мира — Rover JET1, построенный на базе модели P4. Мощность — 101 л.с., максимальная тестовая скорость — 137 км/ч, расход топлива — 39 л/100 км

Потом настал период железнодорожных локомотивов, но как затем выяснилось главное призвание газовых турбин — авиация. Вторая мировая дала огромный толчок развитию турбореактивных авиационных двигателей — прямых родственников газовой турбины. Уже со второй половины 40-х годов реактивные самолеты стали стремительно вытеснять турбовинтовые аналоги.

Преимущества газотурбинных моторов над поршневыми коллегами довольно многочисленны. Это и малое количество движущихся элементов в конструкции, соответственно определяющее завидную надежность, высокий мощностной потенциал при небольшой массе, полное отсутствие вибраций, нетребовательность к качеству топлива. Словом, даже странно, что адаптировать «реактивные технологии» для автомобилей решили только после второй мировой.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 3
Газотурбинный мотор Boeing под капотом седельника Kenworth. Обратите внимание на компактные размеры двигателя по сравнению с традиционным дизелем

Первым в мире автомобилем с газотурбинным двигателем считается Rover JET1 1950 года. Чуть позже Boeing в порядке эксперимента установил турбину под капот седельного тягача Kenworth. Судьба у этих проектов разная. Англичане доводили свой «джет-кар» еще лет пятнадцать, а вот Boeing сдался гораздо быстрее. Дорожные испытания газотурбинного «Кенворта» показали — он медленнее и прожорливее дизельного аналога. Программу быстренько свернули.

Большой проект

Все это время специалисты General Motors изучали потенциал газотурбинных моторов и ждали удобного момента. Понадобились энтузиазм двух влиятельных персон и необходимость удивить общественность, прежде чем проект газотурбинного автомобиля GM стал обретать реальные черты.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 4
Согласитесь, рядом с настоящим реактивным самолетом Firebird XP-21 не выглядит бедным родственником. Правда, на заднем плане не палубный F4D Skyray, ставший музой Харли Эрла, а легкий бомбардировщик F-84F Thunderstreak

Главными запевалами стали глава технических разработок Уильям Турунен и вице-президент по дизайну Харли Эрл. Ну а поводом стала «Моторама» — так называлось знаменитое в свое время автошоу General Motors, проходившее в разных частях Америки. По сути своей автомобильный цирк-шапито, ездивший по стране и удивлявший публику дизайном и технологиями. В январе 1954-го «Моторама» открывалась красочным шоу в пафосном нью-йоркском отеле Walsdorf Astoria. Там-то и должен был зажечь первый американский «джет-кар» или, если по-нашему, «реактомобиль» — GM Firebird XP-21.

По сути янки создали самолет на колесах. Ничего удивительного, впрочем.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 5
На этом фото хорошо видны закрылки в задней части автомобиля

Харли Эрла — пионера американского автомобильного дизайна — всегда восхищала авиация. Именно Эрл придумал хвостовое оперение для «Кадиллаков», а его знаменитый концептуальный Buick Le Sabre 1951 года выглядел как приплюснутый истребитель времен Второй мировой. Но то была стилизация, теперь же речь шла об автомобиле, который приводил в действие двигатель, проповедовавший авиационные идеалы.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 6
Харли Эрл и Маури Розе — главный дизайнер и главный испытатель Firebird XP-21

В то время Эрл как раз восхищался дизайном палубного реактивного истребителя Douglas F4D Skyray. И если взглянуть на Firebird XP-21 сверху в три четверти, сходство между самолетом и автомобилем покажется просто фантастическим.

Впрочем, копировал, вернее, творчески переосмысливал Харли с умом. Модель Firebird продували в аэродинамической трубе, так что крылья, воздухозаборники и хвостовой киль здесь не красоты ради. Кстати, если внимательно присмотреться к задней части кузова, то можно увидеть активные аэродинамические элементы или попросту закрылки, помогающие пилоту (слово водитель здесь, согласитесь, не слишком уместно) оттормаживаться с высочайших скоростей. С каких именно? Об этом чуть позже.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 7
Схема работы газотурбинного двигателя Allison Whirlfire GT-302
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 8
Как у настоящих гоночных машин, мотор Firebird XP-21 располагался в базе

Стеклопластиковые панели кузова скрывают от глаз сварную трубчатую раму и главное блюдо проекта — расположенный в базе газотурбинный двигатель Whirlfire Turbo-Power GT-302 фирмы Allison.

Как это работает?

Огромное «сопло» в задней части автомобиля может ввести в заблуждение, но в движение Firebird приводит вовсе не струя реактивного выхлопа, как на самолете.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 9
Очень похоже на сопло реактивного самолета. Тем не менее, в движение Firebird XP-21 приводился не тягой реактивной струи, а энергией сжатого воздуха, преобразованной в механическое движение вала

Газотурбинная силовая установка «джиэмовского» «джет-кара» состоит из двух основных частей — это так называемая газообразовательная секция и секция выработки мощности.

Сначала воздух попадает в компрессор, сжимающий его в три раза, а после отправляется в двухсекционную камеру сгорания. Одновременно туда же впрыскивается топливо, и с помощью свечей зажигания происходит однократное воспламенение рабочей смеси. После процесс горения не прекращается — свечи больше не нужны. Образовавшиеся в результате горения газы, раскаленные до 815 градусов по Цельсию, раскручивают лопатки турбины, которая, в свою очередь, гонит поток к другой крыльчатке — силовой, — соединенной с коробкой передач. Схематично все это похоже на работу гидротрансформатора в автоматической коробке передач, только вместо жидкости используется газ.

Скорость вращения газообразовательной турбины составляет 26 000 об/мин, силовой — 13 300. При этом Whirlfire Turbo-Power GT-302 развивал более чем впечатляющие 380 л.с., а весил, включая все элементы трансмиссии, около 350 кг. По сравнению с поршневыми моторами той поры соотношение массы к мощности было втрое!

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 10
На тестовых испытаниях Firebird XP-21 по некоторым данным разогнался до 370 км/ч!

Крутым мотором крутость Firebird XP-21 не ограничивалась. Как истинно гоночную конструкцию, машину оснастили независимой подвеской со сдвоенными поперечными рычагами спереди и уникальной тормозной системой. Дело в том, что для более эффективного охлаждения тормозные барабаны разместили не внутри колес, а снаружи. Ну а про управляемые с помощью переключателей на рулевом колесе активные аэродинамические плоскости мы уже упомянули.

В декабре 1953-го тестовая команда GM арендовала автодром в Индианаполисе, где Firebird впервые вырулил на свободу. В узкую кабину пилота втиснулся опытный испытатель Эммет Конклин, но... поездка оказалась короткой. Вот что рассказывает о том памятном эпизоде сам испытатель.

— У Firebird было только две передачи «быстро» и «еще быстрее», — с улыбкой вспоминал много позже Эммет. — Поначалу все шло хорошо, машина уверенно разгонялась. Я набрал порядка 100 миль в час (160 км/ч) и переключился на вторую. И сразу же колеса сорвались в дикую пробуксовку, машину потащило в сторону... Не буду врать — стало страшно. Подумав, что мне еще рано умирать, я тут же заглушил мотор.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 11
Дебют Firebird XP-21 на январской «Мотораме» 1954 года

Крутящий момент газотурбинного двигателя явно превосходил возможности двухступенчатой коробки передач и, как выяснилось, водительское мастерство мистера Конклина.

Следующие тесты Firebird XP-21 доверили уже профессиональному пилоту — многократному победителю «Инди-500» Маури Розе. И опытный гонщик не оплошал. По некоторым данным, Маури разогнал Firebird до 370 км/ч! И это в середине 50-х...

Навести лоск

Короче, 21-го января, в день открытия «Моторамы-1954», «джет-кар» General Motors стал настоящей звездой. Стремительное развитие реактивной авиации и начинавшаяся космическая гонка, казалось, не оставляли сомнений — через пару десятков лет все автомобили, как в научно-фантастических рассказах, избавятся от примитивных поршневых моторов и, возможно, даже научатся летать.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 12
 Харли Эрл рядом с Firebird II
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 13
Двери Firebird II двухсекционные. Прозрачная часть крыши откидывалась наверх, титановые двери распахивались по ходу движения
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 14
Еще одна любопытная особенность машины — фары, в светлое время суток спрятанные в полостях кузова. Из своих «домиков» они выезжали при включении головного освещения

Неподдельный интерес публики автоматически дал добро продолжению программы. Следующим шагом стал Firebird II — уже более приближенный к реальности прототип. Новый газотурбинный двигатель Allison GT-304 получился более компактным и чуть менее мощным — порядка 200 л.с. При этом кузов напоминал не самолет, а автомобиль. Хотя совсем уж уйти от авиационной темы не получилось. Оцените нехилых размеров хвостовые кили, остроконечный носовой обтекатель и полностью прозрачную крышу, напоминающую авиационный фонарь. Второй «файрберд» обзавелся полноценным четырехместным салоном, а внимание технических экспертов привлекли дисковые тормоза на всех колесах, борт-компьютер с дисплеем в передней панели и кузов из... титана! Страшно подумать, во сколько обошлось его изготовление.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 15
Firebird III самый футуристичный в проекте и при этом единственный, оказавший прямое влияние на дизайн серийных «джиэмовских» машин
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 16
Нет, это не зловещий шлем Саурона, это Firebird III анфас
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 17
Как и его предшественники, Firebird III был полностью работоспособным прототипом

Firebird II дебютировал на «Мотораме» 1956 года, а еще через три года GM представила и третью «огненную птицу». Безусловно, самый продвинутый в семействе, Firebird III, помимо прочего, оснащался не только 220-сильным газотурбинным мотором GT-305, но и маленьким двухцилиндровым ДВС для питания многочисленной бортовой периферии: от кондиционера до примитивной системы круиз-контроля.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 18
Харли Эрл и вся «огненная» семейка в сборе

Третий концепт стал таким же хитом, как и предыдущие два. Более того, «газотурбинная лихорадка», казалось, всерьез захватила автопромышленность. «Джет-карами» увлекся и Ford, разместивший заказ на фирме Boeing. Ну а Chrysler в середине 60-х и вовсе разработал, построил и раздал на длительный тест полусотне счастливчиков практически готовый к серийному выпуску газотурбинный седан Chrysler Turbine. Многомесячные испытания закончились вполне успешно.

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 19
Самый удачный газотурбинный проект в истории — Chrysler Turbine. 132 «лошадей», свыше 570 Н∙м, 50 серийных экземпляров
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 20
Уникальный газотурбинный Ford Thunderbird легко опознать по характерному патрубку сразу за передним колесом
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 21
К сожалению, несмотря на обнадеживавшие результаты проекта, газотурбинный Firebird так и остался памятником неосуществленным мечтам

Будущее, казалось, не просто у порога, а уже открыло дверь и вот-вот войдет в каждый дом. И тут «газотурбинный» энтузиазм автомобильных компаний стал стремительно падать. Сначала GM и Ford, а следом и Chrysler без лишней помпы свернули свои дорогостоящие проекты. Но почему?

Не будем торопиться

Всего за несколько лет инженерам GM, Rover и Chrysler, больше других увлекавшихся «джет-карами», удалось решить большинство врожденных проблем газотурбинного мотора. Так, значительно сократился топливный аппетит (на последних версиях Rover T4 он составлял 11,7 л на 100 км, при максималке в 180 км/ч и разгоне до сотни за 8 секунд), благодаря применению теплообменников уменьшилась температура выхлопа, при этом отклик на «газ», наоборот, стал быстрее. Наконец, инженеры предложили решение даже такой на первый взгляд второстепенной проблемы, как торможение двигателем — режим, который в газотурбинном моторе отсутствует по умолчанию. При этом изначальных плюсов газовых турбин никто не отменял. Они по-прежнему были легче поршневых двигателей, могли работать абсолютно на любом топливе от бензина и керосина до спирта и текилы, и это не говоря уже про отсутствие вибраций и шикарный мощностной потенциал. Более того, многие эксперты еще на рубеже 60-х не без оснований считали газовую турбину мотором будущего в плане экологии. Зачем же тогда курицу, предположительно несущую золотые яйца, тупо бросили в суп?

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 22
Создатели гоночных автомобилей также не обошли вниманием газовые турбины. Одним из самых известных «джет-рейсеров» стал вот этот STP-Paxton. На гонке 500 миль Индианаполиса 1967 года американец Парнелли Джонс лидировал почти всю дистанцию, но за 3 (!) круга до финиша сломалась коробка передач
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 23
Шасси STP-Paxton без обтекателя. Обратите внимание на, мягко говоря, неожиданную компоновку. Двигатель расположен сбоку!
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 24
Позднее шасси STP-Paxton стало основой для гоночного Lotus 56b. Машина получила более традиционную среднемоторную компоновку и даже полный привод. Грэм Хилл вновь лидировал в «Инди-500» 1968 года, но вновь газотурбинный автомобиль не добрался до финиша
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 25
Рентген Lotus 56b

Все просто и печально одновременно. Как это ни абсурдно, газотурбинный двигатель банально оказался никому не нужен. Одно дело взять перспективную технологию, потратить несколько миллионов долларов и, получив заметный паблисити-эффект, сказать: «Все, поиграли и хватит!». Совсем другая песня — перестраивать давно налаженную систему производства автомобилей. Запуск на конвейер газотурбинных автомобилей требует для начала налаживания массового выпуска газотурбинных двигателей. А это огромные деньги и еще большие риски. Вдруг ставка на «джет»-кары не сыграет? Как потом смотреть в глаза руководству? Парадоксально, но и коммерческий успех «реактомобилей» тоже мог бы стать проблемой. Что же в таком случае делать с остальной производственной гаммой? Списывать убытки ради технического прогресса как такового? Нет уж, дудки...

Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 26
Любопытный штришок. На кубке, который вручается победителю престижной гонки 500 миль Дайтоны, красуется масштабная модель Firebird XP-21
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 27
Гоночные «джет-кары» делали и в Rover. В 1965-м этот автомобиль экипажа Грэм Хилл-Джеки Стюарт приехал 10-м к финишу 24-часовой гонки в Ле-Мане
Приземленные реактивы: первые газотурбинные автомобили - Фото 28
А это поистине уникальный автомобиль. Ведь американский Howmet TX — единственный из «джет-рейсеров», выигравший что-то серьезное. В сезоне 1968 года Howmet был первым на финише двух этапов престижной американской кольцевой серии SCCA

В идеальном мире газотурбинный мотор наверняка бы победил поршневой. Но когда решения в крупнейших автомобильных (да и не только автомобильных, впрочем) компаниях принимают бухгалтеры, а не инженеры и конструкторы, рассчитывать на реальную техническую революцию не приходится.

Данила Михайлов

Подпишитесь на новую рассылку Авто Mail.Ru, чтобы быть в курсе главных новостей и новинок в мире автомобилей
Комментарии
416
Павел Дизель
Помоему правильно и сделали -- целевой аудитории небыло, тоесть это бы авто было исключительно для богатых.Т то зачем такой реактив на дорогах) на нем в небеса надо сразу)
СсылкаПожаловаться
дмитрий
Не понял Белазы старые и танки на турбинах ездят .Пречем белазы очень экономненько и торможение для электроэнергии используют.
СсылкаПожаловаться
z z
Все равно статья хорошая, а то обычно напишут какую-то отписку.
СсылкаПожаловаться
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться.
Возможно, вам будет интересно
Новости Mail.Ru