När vi har diskuterat det mest intressanta Yarmolchuk Ball Train, föreslår jag att vi överväger ett annat projekt, ovanligt för dessa tider.
Magnetiska levitationståg har för närvarande den högsta hastigheten bland all järnvägstransport. Denna teknik är baserad på användningen av ett kraftfullt magnetfält som lyfter tåget över spåren och också accelererar det. Samtidigt elimineras friktionen mellan chassidelarna och spåret helt, på grund av vilken energi förbrukas så effektivt som möjligt, och endast omgivningens motstånd stör accelerationen. Magnetiska levitationståg dök upp relativt nyligen, på åttiotalet. Ändå gjordes försök att höja tåget ovanför vägen för att eliminera friktion tidigare, även om de implementerades med den teknik som fanns vid den tiden.
I slutet av 60-talet blev det amerikanska företaget Grumman intresserad av problemet med höghastighetstågtransporter eller andra liknande system. Under de närmaste åren utvecklade dess anställda ett lovande höghastighetsfordonsprojekt, kallat TLRV (Tracked Levitated Research Vehicle - "Experimental Levitating Rail Vehicle"). Dessutom finns det en alternativ beteckning TACRV (Tracked Air Cushion Research Vehicle - "Experimental air-cushion rail vehicle").
Som följer av de två beteckningarna var syftet med projektet utveckling och konstruktion av ett experimentellt fordon, som under körning inte skulle beröra vägytan.
Grumman TLRV-flygbil i hangaren under testning. Foto av Wikimedia Commons.
TLRV-projektet utvecklades med aktivt deltagande av US Department of Transportation. Denna organisation vid den tiden visade intresse för olika lovande utveckling inom järnvägstransporter, inklusive de som inte använder traditionella järnvägar. Från och med en viss punkt tog ministeriet över en del av finansieringen av arbetet och hjälpte också utvecklingsföretaget med att bygga ett experimentellt spår och testning.
Vissa källor nämner anslutningen av TLRV-projektet till rymdfärjeprogrammet. I verkligheten hade detta projekt dock inget att göra med rymdprogrammet, även om prototypen byggd med sitt futuristiska utseende verkligen liknade en rymdfärja utan vingar.
Under det förberedande arbetet, vars resultat låg till grund för TLRV-projektet, fann specialisterna från Grumman-företaget att för att bygga ett helt nytt fordon krävs en lämplig väg. Användningen av ett traditionellt järnvägsspår ansågs opraktiskt och en ny version av strukturen utvecklades, längs vilken ett lovande fordon kunde åka. Istället för ett par skenor föreslogs att man använder en plan betongväg med vertikala sidor på sidorna. TLRV-bilen var tvungen att åka på denna "bricka" och stanna kvar i en viss höjd ovanför bottenytan. Brädorna tjänade till att hålla fordonet på banan och hjälpte också det att svänga.
Kampanjvideo:
En prototyp på banan. Foto Evergreen.zenfolio.com
Det nya projektet föreslogs baseras på en luftkudde. Denna teknik behärskades väl vid den tiden och kunde ge de nödvändiga egenskaperna. Fordonets höjning på en luftkudde gjorde det möjligt att utesluta kontakt mellan dess struktur och spåret. På grund av liknande utrustning var det dessutom möjligt att förhindra bilens kontakt med banans sidor. Dessa och några andra överväganden påverkade slutligen utformningen av den experimentella TLRV-apparaten.
Man föreslog att man skulle använda flera turbojetmotorer som energikälla för att flytta fordonet och tillföra luft till kuddarna. Kraften hos ett sådant kraftverk var tillräckligt både för att hålla bilen i luften och för att flytta den framåt i tillräckligt hög hastighet. Således kan TLRV-bilen, baserat på huvudfunktionerna i dess utseende, betraktas som en luftkuddebil. Det bör också noteras att hon blev en av få representanter för denna extremt sällsynta utrustningsklass.
Skrov näskott. Foto Evergreen.zenfolio.com
Grunden för ett lovande fordon var att två boggier med en speciell design, placerade framför och bak i bilen. Var och en av dem skulle ha fyra små enheter för att skapa en luftkudde. Två var placerade under vagnens botten, två till - på sidorna. Man antog att de lägre skulle höja bilen ovanför vägen, och sidorna skulle hålla den mellan banans sidor och skydda den från stötar mot dem.
Som en del av TLRV-apparaten föreslogs att använda två typer av luftkuddar: det var planerat att ordna bredare enheter under botten, sidoenheterna hade en mindre bredd. Längden på alla kuddar var densamma och den övergripande designen var lika. Grunden för varje kudde var ett metallfodral med luftkanaler, på vilka en gummikjol och stötdämpare fästes, vilket skyddade delar från skador i kontakt med betong. Kuddarna var ovala för maximal effektivitet och enkel placering på vagnen.
För att växla och kompensera för olika vibrationer var alla åtta kuddar i luftbilen monterade på gångjärn som gjorde det möjligt för dem att svänga längs längdaxeln. Krockkuddesupphängningssystemet var också utrustat med stötdämpare och hydrauliska ställdon för att ändra chassikonfigurationen. Användningen av två grupper av luftkuddar gjorde det i viss mån möjligt att förenkla och lätta strukturen, samt förbättra dess prestanda när man passerar böjda delar av stigen. En apparat med liknande dimensioner med solida luftkuddar över hela ytan av botten och sidor kunde normalt inte växla på grund av att det uppstår stora mellanrum mellan kjolarna och spårets sidor. Två rörliga vagnar gjorde i sin tur det möjligt att lösa problemet med att bibehålla kuddarnas rätta läge.
Allmän bild av bilen. Foto Cygnus.smugmug.com
Den bakre boggin hade en stor behållare för distribution av tryckluft från pumparna. Denna tank leddes till de bakre luftkuddarna. Dessutom fanns det två rör med stor diameter som passerade under apparatens kropp. Framför dessa rörledningar fanns enheter för att överföra tryckluft till de främre krockkuddarna. På de yttre ytorna av dessa rör anordnades träklossar för att skydda dem från kontakt med brickans spår.
Karossen på den experimentella flygbilen TLRV gjordes i form av en långsträckt bil med en karakteristisk näskåpa. Båda vagnarna med luftkuddar var gångjärn till ramen längst ner. För att underlätta svängning kunde vagnarna rotera runt en vertikal axel. På grund av detta gjordes skrovets noskon som en separat enhet och fixerades på den främre boggien. Ett märkbart gap har bildats mellan kåpan och huvudkroppen. Ursprungligen var det täckt med en remsa av tyg, men senare förlorades denna detalj, varför det för närvarande finns ett öppet gap mellan kroppen och kåpan.
I den nedre delen av kåpan fanns en viss vertikal slits, vars exakta syfte förblir okänt. Kanske i ett av projektets skeden var det planerat att komplettera det U-formade spåret med en central skena, som skulle gå in i kåpan. Ändå fick det byggda experimentella spåret inte en sådan skena och det exakta syftet med slitsen i kåpan väcker frågor.
Sidovy. Element i originalchassit är tydligt synliga. Foto Cygnus.smugmug.com
Direkt bakom näskonen var sittbrunnen med stora glasrutor och fullfjädrade förarplatser. För att få tillgång till sittbrunnen tillhandahölls två måsvingedörrar för föraren och hans assistent. Dessutom fanns det flera luckor i skrovets sidor för åtkomst till de interna enheterna.
Enligt vissa rapporter övergavs den mellersta delen av skrovet för att rymma en uppsättning specialutrustning samt bränsletankar för fotogen. I bakdelen av skrovet fanns en bred pylon med tre Pratt & Whitney J52 turbojetmotorer, som skulle ge luftkuddar och även användas som framdrivningsanordning.
Det kan antas att ett system med pumpar och rörledningar organiserades i motorns pylon för att tillföra luft till luftkuddetankarna. Tydligen togs luft från motorkompressorn, som sedan fördelades mellan de åtta krockkuddarna. Samtidigt hade motorerna en viss effektreserv, som kunde användas för att föra bilen framåt. Turbojetmotorer föreslogs också att de skulle användas vid bromsning. För detta var motorns munstycksenheter utrustade med rörliga backrör placerade på en gemensam axel.
TLRV på en transportvagn under transport från ett museum till ett annat. Du kan överväga chassins element. Foto Pueblorailway.org
Den experimentella Grumman TLRV byggdes 1972. Denna enhet vägde cirka 25 tusen pund (11,35 ton) och var utrustad med en uppsättning utrustning som krävs för testning. I den här konfigurationen måste bilen testas på ett speciellt spår.
Ett experimentellt spår byggdes specifikt för att testa den ursprungliga designen på en av platserna som ägs av Grumman (enligt andra källor, på utbildningsområdet för transportministeriet). En ring av betongplattor med lämplig bredd lades och vertikala plattor placerades på vardera sidan om att hålla vagnen. Alla efterföljande kontroller utfördes endast på denna rutt. Anläggningen av nya rutter eller moderniseringen av den befintliga deponin behövdes aldrig.
Enligt beräkningar kunde ett lovande fordon nå hastigheter på upp till 300 miles per timme och bära en last som väger cirka 10-15 tusen pund (4,5-6,8 ton). Det tog inte mer än tre minuter att accelerera från noll till 270 mil i timmen. I framtiden var det möjligt att förbättra prestanda genom användning av nya komponenter, främst motorer, samt genom större modifieringar av själva apparatens design. Tester av den första prototypen visade dock att sådan utveckling var onödig.
Bilens baksida, framdrivningssystemet och svävare. Foto Evergreen.zenfolio.com
Det ursprungliga TLRV-underredet har lett till antagandet av manövreringsmetoder från sjögående svävare. Innan resan fick besättningen starta turbojetmotorerna och sätta dem i driftläge. Därefter började luftblodning i behållarna och luftkuddrörledningar. När man uppnått det erforderliga trycket i systemet var det möjligt att sätta på kuddarna och höja apparaten till en liten höjd ovanför banan. Vidare var det nödvändigt att lägga till motorkraft och därigenom påbörja accelerationen.
Enligt tillgängliga data passerade de första kontrollerna av luftkuddebilen utan problem. Alla system fungerade normalt och säkerställde korrekt acceleration till låga hastigheter. Vagnen växlade snyggt, krockkuddar ombord höll den på säkert avstånd från betongen. Dessutom underlättades passage av svängarna genom närvaron av två rörliga vagnar. Författarna till projektet var nöjda och började med tiden öka hastigheten på provkörningarna.
Den gradvisa ökningen av hastigheter genomfördes utan några speciella problem, men snart avslöjades de första allvarliga bristerna. Empiriskt fann man att den experimentella apparaten kunde röra sig i hög hastighet bara längs raka delar av vägen. I det här fallet, genom att installera nya motorer och omforma designen, kunde hastigheten verkligen ökas till 300 miles per timme. För säker kurvtagning var det dock nödvändigt att sakta ner till 90 mil i timmen. Trots användningen av svängbara boggier och krockkuddar ombord, var det vid höga hastigheter risk för att chassit för tidigt reagerade med efterföljande skador.
Transport till en ny plats. Foto Pueblorailway.org
Det är fullt möjligt att det var just problemen med snabba kurvor som hindrade TLRV-flygbilen från att visa alla sina förmågor och utveckla sin designhastighet. Testen på testbanan fortsatte i flera månader. Under testkörningar var det möjligt att utveckla en toppfart på 258,4 mph (415 km / h). Ytterligare överklockning under befintliga förhållanden var av flera skäl inte möjlig.
Tester av den enda prototypen TLRV på ett experimentellt spår gjorde det möjligt för oss att testa livskraften i det ursprungliga konceptet, samt att identifiera dess positiva och negativa sidor. Det var möjligt att ta reda på att den föreslagna utformningen av ett lovande höghastighetsfordon verkligen låter dig utveckla höga hastigheter och minska restiden. Dessutom bekräftades experimentellt möjligheten till full användning av gruppen luftkuddar.
Det var dock inte utan nackdelarna. Det allvarligaste problemet var den otillräckligt perfekta utformningen av chassit, vilket inte kunde säkerställa korrekt samverkan mellan krockkuddar och styrkort vid höga hastigheter. På grund av den höga risken att träffa betongdelar var det nödvändigt att sakta ner vid kurvtagning. Vid körning på riktiga rutter kan detta leda till behov av regelbunden inbromsning och acceleration, vilket bland annat kan skada systemets ekonomi allvarligt på grund av täta förändringar i turbomotorer. Dessutom gjorde det regelbundna behovet av att ändra hastigheten det svårt att kontrollera bilen, och i praktiken skulle det leda till svårigheter att planera flygningar.
Transport till en ny plats. Foto Pueblorailway.org
En annan allvarlig nackdel med TLRV-programmet, som vid den tiden redan hade lett till att många djärva projekt stängdes, var behovet av att bygga en speciell väg. Luftkuddebilen kunde inte använda det befintliga järnvägsnätet och behövde speciella rutter. För deras konstruktion krävdes allvarliga ekonomiska investeringar, som i teorin kunde löna sig under driften av den nya transporten. Men även de befintliga fördelarna tillät inte att förvänta sig en avkastning på investeringen inom en rimlig tidsram.
Baserat på resultaten av testerna på testspåret beslutades att överge det fortsatta arbetet. I sin nuvarande form hade den nya flygbilen allvarliga nackdelar, vilket inte tillät att prata om dess praktiska användning. Det fanns märkbara tekniska brister, och dessutom var det allvarliga tvivel om möjligheten till fullfjädrad praktisk användning av sådan utrustning.
Testerna slutfördes 1972 och snart demonterades experimentspåret som onödigt. Den enda prototypen på TLRV-bilen skickades för lagring. Snart bestämde Grumman och USA: s transportdepartement apparatens framtid. Ingen vågade göra sig av med den unika utföringsformen av de ursprungliga idéerna, och därför överfördes den experimentella flygbilen till Pueblo Weisbrod Aircraft Museum (Pueblo, Colorado), där den ställdes ut i flera år. Våren 2010 gick flygmuseet med på att överföra utställningen "icke-kärna" till en annan organisation. I april 2010 transporterades flygbilen till Pueblo Railroad Museum. Där förvaras TLRV-apparaten till denna dag och är tillgänglig för alla.