В 1964 г. Д. Кемпбелл достиг скорости 648,72 км/ч на автомобиле «Синяя птица» с газовой турбиной. Этот автомобиль был построен в Англии фирмой «Норрис», но являлся коллективным достижением английской промышленности, поскольку в изготовлении его деталей, узлов и агрегатов участвовало около 70 фирм. Он отличается внушительными габаритными размерами: длина 9150 мм, ширина 2440 мм, высота без хвостового стабилизатора 1450 мм. Колесная база равна 4120 мм, колея 1675 мм. Масса в ходовом состоянии 4350 кг. Обращает на себя внимание обтекаемая форма кузова с плавными очертаниями кожухов, закрывающих колеса. Закрытая кабина гонщика расположена в передней части кузова, между кожухами передних колес.
Большой наружный диаметр шин (1320 мм) необходим во избежание перегрузки протектора покрышек центробежными силами, которые с увеличением частоты вращения колес при меньшем диаметре достигли бы недопустимых значений и могли бы привести к разрушению шины. По тем же соображениям принята толщина протектора, равная всего лишь 0,5 мм, хотя этим обусловлена малая долговечность шин.
В качестве силового агрегата использована авиационная газовая турбина «Бристол-Сиддли-Протеус». Агрегат состоит из 12-ступенчатого осевого компрессора., одноступенчатого центробежного компрессора, двухступенчатой турбины компрессора и двухступенчатой тяговой турбины.
Мощность агрегата 4250 л. с. при 11 000 об/мин вала тяговой турбины. Крутящий момент достигает 270 кгс-м. Топливом служит авиационный керосин, расходуемый в количестве около 190 л на 100 км пути.
Тяговая турбина соединена трансмиссией как с передними, так и с задними колесами. К каждой паре колес крутящий момент подводится через дифференциал, но межосевого дифференциала нет, так же как механизма сцепления и коробки передач. В приводе передних колес предусмотрена муфта свободного хода.
Рис. 1. Рекордный автомобиль «Синяя птица»
Кузов автомобиля несущий, изготовленный из алюминиевых листов. Система продольных и поперечных панелей придает кузову большую жесткость и делит его на ряд отсеков. Все колеса подвешены независимо на поперечных рычагах с шаровыми шарнирами. Упругим элементом служат масляно-пневматические телескопические стойки. Тормозная система автомобиля состоит из дисковых тормозов на внутренних концах ведущих валов колес, воздушных тормозов в виде поворотных панелей на хвостовой части кузова и тормозного парашюта. Управление тормозами производится с помощью пневматического привода. Колеса автомобиля дисковые, с разъемными ободьями. Камерные шины имеют сравнительно невысокий профиль и работают с высоким внутренним давлением.
Представляет интерес вспомогательное оборудование рекордного автомобиля. К нему в первую очередь относится акселерометр, позволяющий гонщику регулировать ускорение в процессе разгона автомобиля. Это весьма существенно, так как дает возможность уменьшить или даже исключить пробуксовку ведущих колес, ухудшающую устойчивость движения автомобиля и имеющую следствием быстрый износ шин. Показания акселерометра и спидометра проектировались на лобовое стекло кабины с тем, чтобы гонщик мог кх видеть, не прерывая наблюдения за дорогой. На автомобиле была предусмотрена телеметрическая система для передачи показаний различных контрольных приборов на приемную станцию, откуда оператор посредством радиосвязи мог бы предупредить гонщика в случае возникновения неполадок в работе механизмов.
Рис. 2. Реактивный автомобиль «Дух Америки»:
снизу трехколесный вариант 1964 г.; сверху — четырехколесный вариант 1965 г.
Еще более высокие скорости были показаны автомобилями с реактивными двигателями. Хотя практическая целесообразность применения на автомобилях реактивной тяги в лучшем случае относится к сравнительно далекому будущему, испытание машин этого типа представляет собой интересный технический эксперимент.
На трехколесном автомобиле «Дух Америки» реактивный агрегат J47—15 (США) состоит из 12-ступенчатого осевого компрессора, восьми камер сгорания и одноступенчатой турбины. Двигатель работает с впрыском смеси метанола и воды. Длина двигателя 3150 мм, диаметр 935 мм, масса 1130 кг. При 7950 об/мин сила тяги на уровне моря равна 2720 кгс. Температура рабочих газов перед турбиной 870° С, на выходе из Нее 690° С. Для управления машиной использовались переднее колесо и рулевая плоскость под носовым обтекателем. Расстояние между задними выносными колесами 3350 мм. Основное средство торможения — парашюты.
В 1963 и 1964 гг. конструктор автомобиля К. Бридлав в ряде заездов достиг рекордных скоростей: 655; 668,83; 755,74 и 848,65 км/ч. В 1965 г. он показал на новом четырехколесном варианте своего автомобиля рекордную скорость 966,55 км/ч.
Очень мощный реактивный двигатель «Дженерал Электрик» J-79 установлен на рекордном автомобиле «Грин Монстер». Он развивает силу тяги 7950 кгс при 7800 об/мин. Двигатель снабжен четырьмя форсажными камерами. Рама автомобиля изготовлена из хромомолибденовых труб с сечением 57 X X 4,8 мм и 38 X 4,0 мм. Передняя, неразрезная ось подвешена на масляно-пневматических рессорах. Задняя ось жестко закреплена на раме. Колеса из легкого сплава с шинами 7,00—18. В отношении обтекаемости форму кузова нельзя считать тщательно разработанной. Над передней частью кузова расположена поворотная плоскость (крыло). Ее положение регулируется в зависимости от работы датчика, реагирующего на изменение расстояния между рамой и передней осью. При поднятии передней части автомобиля угол атаки плоскости изменяется так, чтобы получить силу, действующую вниз. Этим обеспечивается постоянный контакт управляемых колес с дорогой. В отличие от всех других рекордных конструкций этот автомобиль выполнен двухместным; с каждой стороны двигателя расположено по одной закрытой одноместной кабине. Торможение производится парашютами и механическими дисковыми тормозами на всех колесах.
Рис. 3. Реактивный автомобиль «Грин Монстер»
Рис. 4. Реактивный автомобиль «Синее пламя»
Конструктор А. Арфонс достиг на этом автомобиле рекордных скоростей 698,75; 875,69 и 927,86 км/ч. Даже при последнем заезде была использована неполная сила тяги (5450 кгс) и только одна форсажная камера. Таким образом, несмотря на несовершенную форму, этот автомобиль обладает неиспользованными динамическими качествами за счет высокой мощности двигателя (около 17 ООО л. е.).
В 1970 г. абсолютный рекорд установил автомобиль «Синее пламя» с ракетным двигателем — 1014,66 км/ч (1 км за 3,548 с). Спереди он имел два установленных рядом колеса, сзади два колеса на вынесенных в стороны опорных фермах. Конструкция кузова полунесущая с приклепанными к каркасу панелями. Передние колеса подвешены на рычагах, задние соединены с кузовом жестко. Для торможения служат два парашюта 0 2,2 и 5 м и дисковые тормоза на задних колесах. Шины 8,00—25. Двигатель развивает силу тяги 10 000 кгс (58 000 л. е.), но для заездов рекордсмена Г. Габелича она была снижена до 5900 кгс (около 34 000 л. е.). В качестве горючего использовался сжиженный природный газ, а окислителя — перекись водорода. Подвод 75% горючего 1 осуществляется через центральный канал, а 25% подается к теплообменнику. В то же время через наружную рубашку в двигатель вводится окислитель, который нагревается и, проходя через решетку серебряно-никелевого катализатора, разлагается на воду и кислород. Эти составляющие мгновенно образуют поток перегретого пара и горячего кислорода, испаряющий с помощью теплообменника горючее, воспламеняющееся при встрече с потоком кислорода. Затем происходит воспламенение основного потока горючего в центральной камере, и продукты сгорания с огромной скоростью вытекают из сопла типа «Лаваля», имеющего диаметр около 430 мм.
Скорость истечения газов достигает 2500—3000 м/с, расход до 50 кгс/с (применительно к автомобилям). Горючее при температуре —126° С находится под давлением гелия в алюминиевом баке, окислитель под давлением азота — в баке из нержавеющей стали. Баки вместимостью соответственно 225 и 640 л установлены в передней части машины. Весь запас топлива расходуется за 20 с. Масса двигателя 350 кг, автомобиля — 2950 кг. Габаритные размеры: длина 11,6 м, ширина 2,3 м, высота по кабине 1,4 м, по стабилизатору 2,4 м. Колесная база 7,8 м. Колея [передних колес 0,25 м, задних — 2,13 м. Минимальный радиус поворота 400 м. При использовании максимальной силы тяги этот автомобиль по расчетам мог бы превысить скорость звука.
В настоящее время имеются сведения о разработке и других автомобилей, рассчитанных на сверхзвуковые скорости. Достижение таких скоростей связано с большими трудностями, так как при скоростях, близких к звуковой, сопротивление воздуха возрастает особенно резко. Кроме того, для достижения сверхзвуковых скоростей придется решить проблемы обеспечения управляемости автомобиля, прочности его ходовых частей и др.
Рис. 5. Схема реактивного двигателя автомобиля «Синее пламя»
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Рекордные автомобили с газотурбинными и реактивными двигателями"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы