Паровой двигатель был первым типом двигателя, который нашёл своё применение в технике. Не удивительно, что и среди автомобилей первыми были именно автомобили с паровым двигателем. И появились они очень давно, более, чем за 100 лет до привычных нам автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Итак, какова же история паровых автомобилей?
Первый паровой автомобиль
Самый первый паровой автомобиль появился ещё в 1769 г. во Франции, и построил его француз Никола Жозеф Кюньо. Кюньо был военным инженером, служил в австрийской и французской армиях, и уже был известен как автор нескольких военных изобретений и книг по военно-инженерному делу.
В какой-то момент ему пришла в голову мысль построить повозку, движимую силой пара, которая могла бы перевозить тяжёлые грузы и транспортировать артиллерийские орудия. Свой проект он представил французскому генералу Грибовалю и военному министру Шуазелю, с которыми уже был знаком ранее. На постройку машины были выделены деньги, и в конце 1769 г.
прототип (т. н. малая телега Кюньо) прошёл первые испытания.
Телега Кюньо
Телега была трёхколёсной — два колеса сзади и одно спереди. Причём весь двигательный механизм, включая 2 цилиндра и котёл Кюньо приделал прямо к переднему колесу.
Первая модель не имела топки, костёр разводили прямо под котлом, а запаса пара хватало примерно на 12 минут движения. Скорость же телеги составила примерно 4 км/ч.
Но даже такой результат впечатлил военных, и Кюньо начал строить усовершенствованную телегу. В ней котёл уже имел собственную топку.
В 1770 г. прошли испытания усовершенствованной модели. Она смогла развить скорость около 6 км/ч, перевозя при этом груз в 2,5 тонны. Но, к сожалению, испытания закончились аварией. Из-за огромного веса конструкции, прикреплённой к переднему колесу, управлять машиной было очень тяжело, и она врезалась в кирпичную стену Арсенала, разрушив её.
Кюньо планировал восстановить и усовершенствовать машину, но его покровители Грибоваль и Шуазель потеряли посты, и финансирование прекратилось. Телега осталась в мастерских Арсенала, откуда после французской революции перекочевала в музей искусств и ремёсел, где и хранится по сей день. Сам же изобретатель в 1789 г. покинул Францию и доживал свои дни в нищете в Брюселле.
- Видео — первый в мире паровой автомобиль Кюньо (реконструкция):
- Видео — первая в мире автомобильная авария, в которой телега Кюньо врезается в стену (реконструкция):
Дальнейшая история паровых автомобилей
Первые паровые двигатели появились ещё в 17 веке, но они были весьма несовершенны. В 1782 г. английский изобретатель Джеймс Уатт разработал конструкцию паровой машины двойного действия, в которой энергия пара эффективно преобразовывалась во вращательное движение. Изобретение Уатта открыло путь для широкого внедрения паровых машин.
Правда, сам Уатт не видел перспективы в том, чтобы использовать свой двигатель для постройки автомобилей. И когда его помощник Уильям Мёрдок в 1784 г. предложил проект парового автомобиля, Уатт отговаривал того от попыток реализации. Мёрдок всё же построил небольшую модель своей повозки, но до полноценного парового автомобиля так и не дошёл.
Паровая повозка Мёрдока
Но идеи Мёрдока вдохновили другого англичанина, Ричарда Тревитика. Этот изобретатель немало сделал для развития паровых машин. В частности, он усовершенствовал паровой двигатель так, чтобы тот работал при высоком давлении пара, развивая большую мощность. А ещё Тревитик построил первый паровоз, а также несколько паровых автомобилей.
В 1801 г. Тревитик построил свой первый паровой автомобиль, который стал известен под названием «Puffing Devil» (т. е. Пыхтящий дьявол).
«Пыхтящий дьявол» успешно прошёл испытания, сумев перевезти 6 пассажиров по улицам города Кэмборн.
Правда, долго ездить ему не пришлось — вскоре испытатели пошли пообедать в трактир, бросив машину с непогашенной топкой. Вода выкипела, и «пыхтящий дьявол» сгорел.
- «Puffing Devil» (реконструкция)
- Видео — паровой автомобиль «Пыхтящий дьявол» Тревитика (реконструкция):
В 1803 г. Тревитик построил ещё один паровой автомобиль — паровую карету, которая имела огромные колёса (более 2 м. в диаметре), могла перевозить до 8 пассажиров и развивала скорость до 14 км/ч.
- Паровая карета Тревитика (реконструкция)
- Видео — паровая карета Тревитика (реконструкция):
Паровая карета успешно прошла первые испытания, но, к сожалению, вскоре и её постигла неудача. Тревитик не справился с управлением и врезался в дом, после чего карета была разобрана.
Впоследствии Тревитик построил немало паровых двигателей и паровозов, но современники не оценили талантливого изобретателя, и он, как и Кюньо, умер в нищете.
В 1825 г. в Англии была открыта первая железная дорога, перевозившая пассажиров. А в конце 20-х -начале 30-х годов 19 в. в Англии появились паровые дилижансы, перевозившие пассажиров по обычным дорогам. Одним из энтузиастов развития парового транспорта в Англии был Голдсуорси Гёрни (англ.
Goldsworthy Gurney). Его фирма построила несколько паровых дилижансов, которые с 1829 по 1831 г. возили пассажиров по регулярным маршрутам. Эти дилижансы развивали скорость до 32 км/ч, двигаясь даже с учётом всех остановок для заправки водой и углём заметно быстрее, чем конные экипажи.
Паровой дилижанс Гёрни (модель)
Ещё одним известным предприятием, возившим пассажиров на паровых омнибусах, была фирма Уолтера Хэнкока. Он разработал машины собственной конструкции, которые были больше похожи уже не на кареты, а на более поздние автобусы. Омнибусы Хэнкока возили пассажиров с 1831 по 1840 г., перевезя, по подсчётам самого Хэнкока, более 12 тыс. пассажиров.
Паровой омнибус «Энтерпрайз» конструкции Хэнкока (реконструкция)
Казалось бы, сограждане должны были поддержать начинания, но не тут-то было! Многие просто боялись паровых дилижансов, опасаясь взрыва парового котла, однажды на дилижанс Гёрни напали луддиты, а владельцы конных дилижансов, а также железных дорог сделали всё, чтобы уничтожить конкурентов. Под их давлением начиная 1831 г.
парламент принял целый ряд законов против паровых автомобилей. Сначала были введены драконовские пошлины на их эксплуатацию, затем принудительно ограничили скорость, а апофеозом мракобесия стал закон, по которому в городской черте перед каждым паровым автомобилем должен был идти человек с красным флажком, предупреждая всех об опасности.
Из-за этих законов паровые автомобили надолго исчезли с британских дорог.
В других странах прогресс также с трудом пробивал себе дорогу. Например, в России первый паровой автомобиль — «паровой дилижанец» был построен Черепановыми ещё в 1834 г., а в 1835 г.
инженер Гурьев предложил проект развития транспорта в России, который предусматривал постройку между городами дорог с твёрдым покрытием и использование на них для перевозки людей и грузов паровых автомобилей.
Его рассмотрели на заседании комитета министров, проект получил положительную оценку, но денег Гурьеву дали только на выпуск книги с описанием проекта. В результате регулярное производство паровых автомобилей в России началось лишь в 1870-е.
Тем не менее развитие паровых автомобилей продолжалось. В 1850-х паровая техника стала использоваться для сельскохозяйственных работ. В 1854 г. английский изобретатель Джон Фаулер продемонстрировал паровой плуг для вспашки полей.
Также в середине 19 в. получили развитие паровые тягачи, использовавшиеся, в основном, для перевозки тяжёлых грузов.
Паровые тягачи применяли англичане во время Крымской войны, после чего подобные тягачи были закуплены и для российской армии.
паровой тягач фирмы «Фаулер» (1873 г.)
Впрочем, иногда такие тягачи использовались и для перевозки пассажиров.
Паровой тягач везёт пассажиров в Шотландии (1871 г.)
- Паровой трактор английской фирмы Aveling & Porter 1871 г.
- Видео — небольшой паровой тягач 1879 г., дошедший до наших дней:
Впрочем, во второй половине19 в. появился и паровой транспорт для личного пользования.
Например, в 1865 г. американский изобретатель Сильвестр Роулер построил небольшой паровой автомобиль.
Роупер на своём автомобиле
А в 1867 г. он построил первый паровой мотоцикл.
- Паровой мотоцикл Роупера
- Видео — паровой мотоцикл Роупера (реконструкция):
- Впоследствии Роупер сконструировал более совершенную версию парового мотоцикла, которая могла разгоняться до 60 км/ч.
В 1870-е во Франции появляются уже достаточно совершенные паровые автомобили. В 1878 г.
французский изобретатель Амадей Болле представляет «La Mancelle» — небольшой автомобиль с местами для водителя и двух пасажиров, который, по задумке, можно было использовать как такси.
Машина разгонялась до 42 км/ч, имела задний привод и независимую подвеску. «La Mancelle» стал первым в мире серийным легковым автомобилем — его выпустили в количестве около 50 штук.
«La Mancelle»
Паровые автомобили против автомобилей с ДВС
В 1885 г. появляются автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Но лидерство они захватили далеко не сразу. Более 30 лет шла борьба между автомобилями с ДВС и автомобилями с паровым двигателем. И те, и другие имели свои плюсы и минусы.
Причём поначалу минусов у автомобилей с ДВС было даже больше. Ещё не было развитой сети заправочных и ремонтных станций, ранние ДВС имели довольно низкий КПД и малую мощность, заводить их надо было вручную, крутя ручку и т. д.
Вообще, если сравнить паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания, то получатся такие преимущества и недостатки.
Плюсы парового двигателя по сравнению с двигателем внутреннего сгорания:
- Давление на поршень можно регулировать подачей пара, поэтому паровой двигатель развивает высокий крутящий момент при малых и даже нулевых оборотах.
- Поэтому ему не нужна коробка передач.
- А также не нужно сцепление.
- На большой высоте (например, в горах) мощность не уменьшается.
- Паровой двигатель производит меньше вредных выбросов, т. к. нет проблемы с неполным сгоранием топлива.
- Также он производит мало шума.
- И более надёжен и долговечен.
- Может использовать разные виды топлива, в т. ч. уголь, дрова, мазут и т. п., которые куда дешевле бензина.
Минусы парового двигателя по сравнению с ДВС:
- Более низкий КПД (максимум 25-30%), КПД двигателей внутреннего сгорания всё же больше (30-40%).
- Помимо запаса топлива нужен запас воды, причём в периоды простоя зимой воду нужно сливать, чтобы она не замёрзла.
- Паровой двигатель из-за необходимости внешней топки, бака с водой и других дополнительных элементов больше по размерам и тяжелее, чем ДВС.
- Т. к. воду нужно превратить в пар, требуется некоторое время на запуск двигателя, в отличие от ДВС.
Как можно видеть, у парового двигателя немало преимуществ, но всё же такие плюсы ДВС, как дешевизна, малые размеры и быстрый запуск оказались решающими, и, начиная с 20-х годов 20 в. паровых автомобилей стали выпускать всё меньше. Последние серийные экземпляры паровых автомобилей были выпущены в 50-е.
Тем не менее, с конца 19 в. по середину 20 в. было выпущено огромное количество паровых автомобилей. Среди них была и тяжёлая техника (трактора, тягачи, экскаваторы и т. п.), и грузовики с автобусами, и легковые автомобили.
Широко известны были, например, машины биртанской фирмы Sentinel, выпускавшей, наряду с паровозами, паровые автобусы и грузовики. С 1905 по 1950 г. она произвела тысячи паровых автомобилей.
Эти машины могли работать на разных видах твёрдого топлива, имели неплохую мощность и скорость, но также и существенные недостатки, типичные для паровых автомобилей.
Например, для запуска двигателя из холодного состояния требовалось около 30 минут, а запасов воды и угля хватало всего на несколько десятков километров.
- Паровой автобус Sentinel (1924 г.)
- Видео — паровые грузовики фирмы Sentinel:
Выпускалось немало и легковых автомобилей с паровым двигателем. В начале 20 в. были известны легковые паровые автомобили фирмы «Stanley». В 1906 г. одна из их разработок — «Ракета» установила рекорд скорости в 203 км/ч.
- «Ракета»
- паровой автомобиль Стэнли (1908 г.)
- паровые автомобили выпускались и в России, на фото один из первых образцов (1902 г.)
Вершиной эволюции паровых автомобилей стали, пожалуй, машины Абнера Добля, конструктора из США. Первую модель вместе с братьями он построил в 1914, а в 1924 была представлена модель Doble E. Добль практически устранил в ней основные недостатки, присущие машинам с паровым двигателем.
Вместо котла вода нагревалась, проходя через множество длинных трубок, а в качестве топлива использовался керосин. Это позволяло запустить двигатель спустя 23 секунды, даже зимой.
Уникальными были и другие характеристики — максимальная скорость 160 км/ч, разгон до 120 км/ч за 10 секунд, запас хода на одной заправке 2400 км!
Проблема у машины была только одна — её огромная цена, т. к. Добль, страдающий перфекционизмом, использовал в машине не только высококачественные детали, но и самые дорогие материалы для отделки.
Стоила модель E 12 тысяч долларов — в 40 раз дороже, чем самая популярная в то время модель автомобля Форд! В результате Доблю удалось продать лишь несколько десятков машин, а с началом Великой депрессии компания Добля обанкротилась.
- Машина Добля (модель E)
- Видео — рекламный ролик Добля:
- Видео — машина Добля (современные тесты):
Завершилась эра паровых автомобилей в начале 50-х. Кстати, одними из последних выпущенных паровых машин стали паровые грузовики НАМИ-12 и НАМИ-18, разработанные в СССР в 1949 г.
Машины предназначались для работы на лесозаготовках на крайнем севере, где существовали сложности с регулярным подвозом топлива. Так что паровые грузовики работали на дровах, которые, кстати, подавались в топку автоматически.
НАМИ-12 вмещал 6 тонн груза, развивал скорость до 45 км/ч и имел запас хода до 100 км.
- Советский паровой грузовик НАМИ-12
- См. также интересную статью об истории паровых автомобилей (фото, видео)
Легковые паровые автомобили начала XX века
Люди всегда нуждались в дорожных транспортных средствах с механическим двигателем, чтобы не зависеть от физического состояния тягловых животных. Первыми механическими двигателями, успешно применявшимися на практике, были паровые машины, именно их и устанавливали на автомобили в прошлом.
Сведения для составления настоящего обзора собраны в интернете, на сайтах, посвященных старинным автомобилям, например [1-3], в специальной литературе [4].
Прототипом автомобиля (и паровоза) считается устройство, успешно реализованное французским военным инженером Н.Ж. Кюньо в 1770 году. На рисунке 1 приведена фотография современной действующей копии этого устройства (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=41891793).
Рисунок 1. Современная копия машины Кюньо
Кюньо проектировал артиллерийский тягач. Концепт-кар имел габариты 7.25х2.3 м, три колеса, грузоподъемность 5 т, скорость 4 км/час, вес 2.8 т. Котел отапливался дровами, загружаемыми на остановке.
Тягач не имел тормозов, и испытания в Париже закончились аварией, автомобиль врезался в стену арсенала [5].
В распоряжении Кюньо еще не было технологий, позволяющих создать надежный автомобиль, пригодный для практического применения.
Паровой двигатель и производственные технологии совершенствовались, что позволило начать в 1890-х годах масштабный выпуск паровых автомобилей для коммерческого и личного использования, в основном в США. Наиболее известными производителями паровых автомобилей были Clark (1895-1909 гг.), Locomobile (1899-1903 гг.), Stanley (1897-1924 гг.).
На рисунках 2-5 представлены фотографии некогда популярных паровых автомобилей [1, 3], они восстановлены и используются энтузиастами. У пассажиров и водителей этих элегантных автомобилей уже не было необходимости кидать лопатой в топку парового котла каменный уголь или подбрасывать дрова.
Рисунок 2. Stanley 735B 1918 года
Рисунок 3. Doble D2 1922 года
Рисунок 4. White Model G 1907 года
Рисунок 5. Brooks Devon 1924 года
На рубеже ХХ века промышленность развитых стран выпускала электромобили, автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), паровые автомобили. В период 1898-1905 гг.
больше всего выпускалось именно паровых автомобилей, например, в 1902 году из 909 вновь зарегистрированных автомобилей в США 485 были паровыми [2]. Только Stanley в 1898 -1906 гг.
имел ежегодный объем продаж больший, чем все производители автомобилей с ДВС вместе взятые [1]. С 1906 года лидерами продаж стали электромобили, оттеснив паровые автомобили на второе место.
На рисунке 6 показана упрощенная схема автомобильной силовой установки с паровым двигателем двойного действия. Описание принципа её действия иллюстрируется фотографиями соответствующих узлов широко распространенных автомобилей Stanley [1].
Рисунок 6. Упрощенная схема парового двигателя автомобиля: 1 — водяная помпа, 2 — котел, 3 — дроссель, 4 — педаль газа, 5 — цилиндры, 6 — золотниковый механизм, 7 — кривошипно-шатунный механизм, 8 — конденсатор
Помпа 1 подает воду в парогенератор (котел) 2. На паровых автомобилях использовались дымогарные котлы с вертикальным расположением нагревательных трубок, по которым проходят раскаленные продукты сгорания топлива, нагревая и испаряя воду (Рис.7). Похожую конструкцию имеет всем знакомый самовар.
Рисунок 7. Паровой котел
Рабочее давление пара в котле автомобиля 28-42 кГ/см2. Для сравнения: на паровозах нормального давления, например, наиболее распространенных в России серии «О», пар имеет давление до 22 кГ/см2, на паровозах повышенного давления — 22-60 кГ/см2 [6]. Котел расположен под капотом, на 20-ти сильном автомобиле Stanley 735B его диаметр 58.8 см, высота 46.0 см, внутри 750 нагревательных трубок.
На фотографии одного из автомобилей Stanley (Рис.8) виден котел 1, закрытый капотом. Под котлом расположен керосиновый нагреватель 2.
Рисунок 8. Котел с нагревателем на одном из Stanley: 1 — котел, 2 — нагреватель, 3 — сопла основного нагревателя, 4 — паровой двигатель, 5 — шторка фитиля
Для запуска подогревателя водитель должен отодвинуть защитную шторку 5 и зажечь спичкой в специальном отверстии на нагревателе керосиновый фитиль (как на старых газовых колонках). Фитиль нагревает подаваемый в сопла 3 основного нагревателя керосин до парообразного состояния. На некоторых моделях паровых автомобилей розжиг производился электрически, кнопкой из салона.
Нужно некоторое время, чтобы прогреть силовую установку парового автомобиля. Паровоз с холодной топкой будет готов к поездке не ранее, чем через 5 часов (это называется заправка паровоза [6]). Котел парового автомобиля менее инерционен, для большинства моделей его разогрев занимает от 20 минут до часа. Некоторые производители автомобилей, например, Doble [3], использовали флэш-котлы.
Во флэш-котле вода подается и испаряется в спиральном змеевике, размещенном в потоке раскаленных продуктов сгорания топлива. Такие котлы разогреваются за полторы минуты. При низкой тепловой инерционности они требуют тщательного контроля давления и температуры пара, что было затруднительно при доступных в то время технологиях. Флэш-котлы были малонадежны и редко встречались на автомобилях.
Водитель, нажимая на педаль газа 4, на некоторых моделях это ручка на рулевой колонке, управляет количеством пара, подаваемого в цилиндры двигателя 5, с помощью дросселя-клапана 3 (Рис.6).
Рисунок 9. Двигатель Stanley 735B: 1 — цилиндры, 2 — впускной патрубок, 3 — золотниковый механизм, 4 — коленчатый вал с маховиком, 5 — опорная плита, 6 — выпускной патрубок
Паровой двигатель 4 (Рис. 8) размещается вблизи ведущих задних колес. На рисунке 9 этот двигатель представлен без защитного кожуха. Пар в цилиндры 1 подается от котла через впускной патрубок 2. Золотниковый механизм 3 управляет впуском и выпуском пара в полости цилиндров.
Паровая машина двойного действия, поэтому оба хода поршней — рабочие, их возвратно-поступательное перемещение преобразуется кривошипно-шатунным механизмом (Рис. 6, 7) во вращательное движение коленчатого вала 4 и колес.
Все блоки двигателя и кожух смонтированы на опорной плите 5.
Отработанный пар через выпускной патрубок (Рис. 9, 6) подается в конденсатор (Рис. 6, 8), где остывает, конденсируется и помпой подается снова в котел. Конструктивно конденсатор близок автомобильному радиатору.
Часть пара безвозвратно уходит в атмосферу, расход воды при этом составляет 23-30 л на 100 км пути.
Ранние модели паровых автомобилей, такие как на рисунке 8, не оснащались конденсаторами и имели расход воды 117-235 л на 100 км пути.
Паровые машины широко применялись на автомобилях на рубеже ХХ века, т.к. обладали преимуществами по отношению к тогдашним двигателям внутреннего сгорания и электромоторам с точки зрения их применения на транспорте.
Паровая машина не нуждается в стартере. Сегодня на автомобилях с ДВС имеется система пуска: стартер, аккумуляторная батарея, коммутационная аппаратура. До 1912 года, пока автомобили с ДВС не начали комплектовать электростартером, пуск двигателя был проблемой.
При прокрутке коленчатого вала пусковой рукояткой в случае обратной вспышки можно было получить травму вплоть до перелома руки или челюсти.
На первом крупносерийном автомобиле конвейерной сборки Ford T в качестве безопасного варианта пуска двигателя предлагалось прокручивать поднятое домкратом заднее ведущее колесо [7].
В двигателе внутреннего сгорания рабочим является один ход поршня из четырех. В паровой машине двойного действия каждый ход поршня рабочий, поэтому двухцилиндровый паровой двигатель имеет такую же равномерность вращения коленчатого вала, как 8-ми цилиндровый ДВС.
Паровой двигатель обеспечивает необходимый для трогания автомобиля момент на валу при низких оборотах, легко останавливается и запускается водителем, поддерживает старт-стопный режим, нет необходимости использовать коробку передач, сцепление и глушитель.
Автомобиль, независимо от типа двигателя, расходует энергию, полученную извне. В топках паровых автомобилей сжигался керосин, недорогой и доступный, т.к. использовался в любом населенном пункте для освещения и на кухне. Сети заправочных станций для ДВС тогда ещё не было.
Аккумуляторные батареи электромобилей заряжались в те годы от электромашинных преобразователей переменного напряжения в постоянное, т.е. двигатель переменного тока подключался к коммунальным электросетям и вращал якорь генератора постоянного тока.
Полупроводниковых выпрямителей тогда не было.
В таблице 1 для сравнения приведены технические характеристики двух наиболее продаваемых в своих классах автомобилей на рубеже ХХ века: парового Stanley 735B [1] и бензинового Ford T [7].
| Характеристика | Stanley 735B | Ford T |
| Мощность, л.с. | 20 | 20 |
| Максимальная скорость, км/ч | 72 — 80 | 64 — 72 |
| Расход топлива л. на 100 км. | 23 — 25 | 11 — 18 |
| Снаряженная масса,кг | 1320 | 540 |
| Число мест | 4 — 7 | 4 |
| Цена, $ | 2600 в 1916 г., 55000 сегодня | 350 в 1916 г., 7000 сегодня |
| Всего выпущено, шт. | 1700 | 15000000 |
После оснащения автомобилей с двигателями внутреннего сгорания электростартерами они легко и быстро запускались. Паросиловая установка требует времени для приведения её в рабочее состояние.
Паровой котел при рабочем давлении пара 28-42 кГ/см2 и температуре 250-300 ºС опасен для окружающих при аварии с участием парового автомобиля. Паровой двигатель имеет более низкий коэффициент полезного действия, отсюда и больший расход топлива. Нужно иметь запас мягкой воды для котла.
По совокупности этих причин паровой двигатель на автомобиле не выдержал конкуренции с ДВС.
Топи, ребята! Пять недавних автомобилей с паровым двигателем
На самом деле это относится не столько к автомобильной марке, сколько к людям, ее учредившим. Братьям Добл, Абнеру и Джону, уже в 1910 году удалось совместить древнюю технологию с передовыми стилистическими решениями. Впрочем, технологию эту им тоже пришлось изрядно улучшить.
Джон сделал это во время обучения в Массачусетском технологическом – уже тогда талантливый инженер мог позволить себе содержать персональную мастерскую, в которой протестировал уникальный конденсатор собственной разработки. Устройство предназначалось для конденсации отработанного пара и было сделано в виде сотового радиатора.
С таким новшеством прототип на 90 литрах воды проезжал до 2 000 километров, превысив стандартный пробег «паромобиля» почти в 20 раз!
Для своего времени это была сенсация. После шумихи в прессе братья тут же обзавелись инвесторами, чьих средств оказалось достаточно, чтобы учредить компанию General Engineering с уставным капиталом в $200 тысяч. Там велись все дальнейшие разработки и усовершенствования автомобилей на пару.
Для концепта Нью-Йоркского автосалона 1917 года Джон Добл, самый головастый участник предприятия, придумал систему электрического зажигания, в которой керосин под давлением проходил через карбюратор и поджигался запальной свечой.
Затем горящая смесь поступала в камеру сгорания, где и нагревала воду в котле.
Процесс запускался одним нажатием кнопки, а чтобы достичь нужного уровня давления пара и тронуть машину с места, двигателю хватало лишь 90 секунд! Все эти мифические характеристики сделали паромобиль Доблов едва ли не самой яркой премьерой – уже к концу года в General Engineering поступило более 5 тысяч заказов от покупателей. Если бы не Первая мировая, лишившая компанию железа, кто знает, на чем бы мы передвигались сейчас…
В 1921 году Джон умирает после тяжелой болезни. Однако на его место приходят сразу два других брата – семейство Доблов оказалось необычайно большим. Вскоре Абнер, Билл и Уоренн создают новый бренд, теперь уже имени себя – Doble Steam Motors, и анонсируют усовершенствованный проект – паромобиль Model E.
Через три года команда вновь отправляется в Нью-Йорк, на зимнюю выставку, где демонстрирует всем необычайный эксперимент: машина Доблов всю ночь стоит в неотапливаемом гараже, а затем еще час находится на улице, где мороз крепчает сильнее.
Затем на глазах у специалистов зажигание активируется, двигатель заводится, и спустя 23 секунды машина может ехать.
Предельная скорость Model E тогда составила 160 км/ч, а до сотни она разогналась всего за 8 секунд! Это произошло благодаря новому четырехцилиндровому мотору, в коем пар сначала доставлялся в два цилиндра высокого давления, а остаточную энергию получали два цилиндра низкого давления, отправлявшие «пустой» пар в конденсатор. Эврика, не иначе!
Конечно, тонкие технические решения требовали лучших материалов, которые соответствующе влияли на итоговый ценник. Так, паромобиль производства Doble Steam Motors с надежной электрикой Bosch на борту и роскошным салоном, облицованным деревом и даже слоновой костью, стоил $18 000.
При здравствовавшей тогда 800-долларовой «Железной Лиззи» Форда это было неприлично дорого. А значит, позволить себе прокатиться на совершенном паромобиле могли либо крупные промышленники, либо грабители банков. Жаль, что последние тоже предпочитали Ford.
Если бы Клайд Бэрроу хоть немного разбирался в автомобилях, возможно, Doble Steam Motors и не прекратили бы свое существование в 1931-м, выпустив на рынок всего 50 серийных экземпляров.
Особенности:
Заслугой братьев Добл не стало изобретение парового двигателя. Они преуспели в другом, сделав машину на пару современным, быстрым и комфортабельным средством передвижения. На Model Е ездил сам Говард Хьюз, что уже говорит о многом.
К тому же силовая установка производства Doble Steam Motors не исчезла бесследно: в 1933 году ее успешно испытала авиационная фирма Bessler. Немногим позже паровой аэроплан Джонстона также отличился бесшумным полётом и малой посадочной скоростью.
А это значит, что передовые идеи могут попасть на небо еще при жизни…
Лучший из «худших»
Еще один яркий пример родственной сплоченности показали миру братья Стэнли, в 1906 году построив паровую «Ракету». Данный аппарат появился на свет с единственной целью – установить рекорд скорости.
В действие машину приводил двухцилиндровый паровой агрегат горизонтального расположения, максимальная мощность которого достигала 150 л.с.
! Экзотичную внешность этот паромобиль позаимствовал у индейских каноэ – острый обтекаемый силуэт позволил инженерам добиться невероятных аэродинамических показателей. Со временем его переняли все гонщики, кто хоть как-то состоял в родстве со здравым смыслом.
Отважился пилотировать столь экстремальную технику только один человек, Фред Мариотт. Соляное озеро Бонневилль еще не пользовалось среди гонщиков популярностью, поэтому для проведения рекордных заездов использовали пляж Ормонд, расположенный недалеко от Дайтона-бич, что во Флориде.
С первой же попытки «Ракета» братьев Стэнли преодолела скоростной рубеж в 205 км/ч при заезде на 1 милю и 195 км/ч при заезде на 1 км (отмеренном внутри этой мили). Таких показатель в то время не удавалось добиться никому.
Это был час подлинного триумфа братьев Стэнли и всей паровой технологии!
Годом позже команда сумасшедших экспериментаторов Stanley Rocket взялась форсировать свой болид. Ведь потенциал этой силы пара был не до конца раскрыт – так они считали.
Замахнувшись на скоростной рубеж в 322 км/ч (200 миль/ч), они увеличили мощность мотора, решив этот вопрос за счет повышения давления пара.
В итоге цилиндры получили давление в 90 бар, а сам болид обзавелся более мощной тормозной системой.
Конструктивно «Ракета» Стэнли могла выдержать все нагрузки и выдержала бы, окажись под ее колесами идеально ровное покрытие. Плачевный итог едва не стоил жизни Фреду Мариотту – болид подпрыгнул на кочке и развалился по частям. После этого братья Стэнли свои эксперименты приостановили. Ненадолго…
Особенности:
Скандал, раздутый газетчиками вокруг поражения Stanley Rocket, едва не затмил его же триумф. Многие пытались взять высоту, которую играючи одолела паровая «Ракета». До недавнего времени об ее рекорд сломалось множество копий, топоров и другого оружия, которым со злости кидались в победителя остальные гонщики-лузеры. А сила пара по-прежнему рулит!
Грузовик на дровах
А еще на угле и даже торфе! Да, подобные словосочетания возникли не на голом месте — и конечно, в России.
Но как ни странно, шуточная метафора в 1948 году – в эпоху тотального дефицита и экономии – была претворена в жизнь и работала! Разоренную Второй мировой страну нужно было поднимать, индустриализировать, обеспечивать. А потому вслед за Постановлением Совета Министров СССР от 07.08.1947 г.
«О механизации лесозаготовок и освоении новых лесных районов» НАМИ поручили разработать силовой агрегат и конструкцию лесовоза, который работал бы на дровах. А что, вроде бы все логично – в обширной лесополосе топлива навалом…
Уже в мае 1949-го ведущая проект группа инженеров, возглавляемая Юрием Шебалиным и Николаем Коротоношко, получила авторское свидетельство на паровой двигатель, что работал на низкокалорийном топливе. Паросиловая установка повышенного давления снабжалась водотрубным котлом с естественной циркуляцией и 3-цилиндровым мотором однократного расширения.
Заправочный материал, так называемые «швырки» (околыши среднего размера), загружались в два топливных бункера, расположенных друг на друге, и поступали в горелку «самоходом», по мере сгорания. Регулировать этот процесс можно было вручную либо автоматически – три положения передачи предусматривали 20%, 40% и 75% заполнения цилиндра двигателя.
Таким образом, запас хода экспериментального грузовика НАМИ-012 составлял 80-120 км.
К тому времени, когда завершились испытания прототипов «дровяных» тягачей, то есть летом 1951 года, во всем мире прекратили производство транспорта с паровым двигателем.
Мнение наблюдательной комиссии, включавшей представителей практически всех автомобильных организаций, также сложилось не в пользу НАМИ-012.
Груженые машины показали отличную проходимость, но с порожним ходом обнаружились проблемы – все из-за перегрузки передней оси.
Тогда было решено продолжить исследования и сделать полноприводный прототип. За оным закрепился индекс НАМИ-018. Внешне тот отличался от своего предшественника лишь вертикальной решеткой моторного отсека. Инженерам удалось стабилизировать порожний тягач, но минусов в его эксплуатации все равно обнаружилось больше, чем плюсов.
Чтобы проехать «злосчастные» 100 км пути, грузовик должен был везти почти полтонны дров, заготовленных впрок и уже просушенных. При этом зимой необходимо было сливать на ночь воду (аж 200 литров), чтобы она не замерзла и не разорвала котел изнутри, а утром заливать ее снова.
В 1954 году, когда Советы получили доступ к нефти, а соответственно, и к дешевому жидкому топливу, подобные жертвы были уже не оправданы.
Особенности:
Вердикт комиссии, сообщавший «Паровой автомобиль НАМИ-018 отвечает всем параметрам лесной промышленности, но может быть использован только в районах, куда доставка жидкого топлива затруднена или высока по стоимости», фактически приговорил тягач на дровах к смерти. Немногочисленные прототипы были безжалостно уничтожены, даже секретный НАМИ-012Б, который мог работать на одном лишь мазуте. Все, что осталось от них сегодня – это несколько фотографий, размытых из-за вечно дымящего паровика…
Кит-кары не парятся
Отчаянная все же страна эта Австралия. То ли солнца там много, то ли смешных животных. То ли просто сумасшедшие идеи носятся в соленом воздухе и достаются энтузиастам задаром… Последние, к примеру, возьмут, да и устроят гонки на солнцемобилях просто от скуки.
Да ладно устроят, так еще и где-то денег на свой проект найдут! Причем подвержены таким вот процессам не только коренные австралийцы, но и люди приезжие, вроде англичанина Питера Пелландайна, который выкроил из стеклопластика парочку суперлегких кит-каров, а потом зачем-то решил приделать к ним паровой двигатель…
Прежде чем приступить к своей идее фикс, Пелландайн сварганил десяток шустрых «китов» и продал их местным гонщикам-любителям под вывеской Pellandine Cars Ltd.
Создав тем самым кое-какую репутацию, в 1978 году Питер сумел убедить власти Южной Австралии выделить ему грант, а затем принялся творить.
На выходе получилась потешная машинка, собранная на базе VW Kafer , со стеклопластиковым открытым кузовом и 40-сильной паровой установкой. Этот образец до сих пор находится в National Motor Museum города Бирдвуд.
Затем Пелландайн попытался совершить революцию в паровых гонках. На обновленную версию своего Pelland Steam Car Mk II инженер потратил пять лет. Машинка умела разгоняться до 100 км/ч за 8 секунд, но чудес не сотворила, хотя теоретически могла развить 205 км/ч. В расстроенных чувствах британец вернулся на родину.
Особенности:
Трюк, которым Пелландайн завлекал австралийцев, на соотечественниках не сработал: усовершенствованные кит-кары на базе того же горбатенького Жука британцев не впечатлили.
Тем не менее, компания Pelland Engineering досталась перекупам и сменяла владельцев быстрее, чем прыгал по столу шарик для пинг-понга. Не спасла ситуацию даже автомобильная пресса.
Зато местные музеи разжились колоритными артефактами из рук Пелландайна.
Последний гвоздь
Первая вменяемая попытка обойти «Ракету» братьев Стэнли состоялась в 1985 году. Некто по имени Боб Барбер разогнался до 234,33 км/ч на «авторском» болиде Barber-Nichols Steamin' Demon.
В этой машине использовался кузов от кит-кара Aztec 7 из углеволокна, а также паровая установка мощностью 250 л.с. Рекорд, правда, не был официально признан FIA, поскольку гонщик нарушил правила заездов.
Наверное, богам скорости просто не понравился дизайн этого доморощенного «Демона на паровых колесах».
Абсолютный рекордсмен Inspiration
Зато 26 августа 2009 года все произошло более чем «кошерно». Болид, похожий на космический перехватчик. Гонщик Чарльз Барнетт, потомственный скоростной рубака в третьем поколении.
Наконец, мощность силовой установки в 360 «лошадиных» с двумя турбинами, вращавшимися на пару, подаваемом под давлением в 40 бар из двенадцати высокоэффективных бойлеров. Даже название у проекта было безупречным – Inspiration, что значит «Вдохновение».
Все небесные светила стояли на своих местах, все поклонники паровых технологий затаили дыхание…. И новый рекорд скорости, наконец, был установлен – 238,68 км/ч!
Особенности:
Да-да, на сегодня Inspiration – последняя значимая веха в истории паровых двигателей. Зато рекорд, установленный этим болидом, произошел на американской авиабазе «Эдвардс» в Калифорнии. Что тут еще добавить? Достойное завершение более чем вековой технологии. Хотя в альтернативной вселенной все, наверное, только начинается…
Загрузка...
