Potem ko smo razpravljali o najzanimivejšem krogelnem vlaku Yarmolchuk, predlagam, da razmislimo o drugem, za tiste čase nenavadnem projektu.
Vlaki z magnetno levitacijo imajo trenutno največjo hitrost med vsemi železniškimi prevozi. Ta tehnika temelji na uporabi močnega magnetnega polja, ki vlak dvigne nad tiri in ga tudi pospeši. Hkrati se popolnoma odpravi trenje med deli podvozja in gosenico, zaradi česar se energija porabi čim bolj učinkovito, pospeševanje pa ovira le upor zunanjega zraka. Vlaki z magnetno levitacijo so se pojavili razmeroma nedavno, v osemdesetih letih. Kljub temu so bili poskusi dvigniti vlak nad cesto za odpravo trenja že prej, čeprav so bili izvedeni z uporabo takrat obstoječih tehnologij.
Konec šestdesetih let se je ameriško podjetje Grumman začelo zanimati za problem hitrega železniškega prometa ali drugih podobnih sistemov. V naslednjih nekaj letih so zaposleni razvili obetaven projekt hitrih vozil, imenovan TLRV (Tracked Levitated Research Vehicle - "Experimental Levitating Rail Vehicle"). Poleg tega obstaja tudi alternativna oznaka TACRV (vozilo za raziskovanje zračnih blazin z gosenicami - "Eksperimentalno tirno vozilo z zračnimi blazinami").
Kot izhaja iz obeh označb, je bil cilj projekta razvoj in izdelava poskusnega vozila, ki se med vožnjo ne bi smelo dotikati površine ceste.
Letalski avtomobil Grumman TLRV v hangarju med testiranjem. Foto Wikimedia Commons.
Projekt TLRV je bil razvit z aktivnim sodelovanjem ameriškega ministrstva za promet. Ta organizacija je takrat pokazala zanimanje za različna obetavna dogajanja na področju železniškega prometa, vključno s tistimi, ki ne uporabljajo tradicionalnih železniških tirov. Ministrstvo je od določene točke prevzelo del financiranja del, razvojnemu podjetju pa je pomagalo tudi pri gradnji poskusne proge in testiranju.
Nekateri viri omenjajo povezavo projekta TLRV s programom Space Shuttle. Kljub temu pa ta projekt v resnici ni imel nobene zveze z vesoljskim programom, čeprav je bil prototip, zgrajen s svojim futurističnim videzom, resnično podoben Space Shutlu brez kril.
Med predhodnimi deli, katerih rezultati so bili podlaga za projekt TLRV, so strokovnjaki podjetja Grumman ugotovili, da je za izdelavo popolnoma novega vozila potrebna ustrezna pot. Uporaba tradicionalnega tira se je zdela nepraktična in razvita je bila nova različica konstrukcije, po kateri se je lahko vozilo obetavno vozilo. Namesto par tirnic je bila predlagana uporaba ravne betonske ceste z navpičnimi stranicami ob straneh. Avto TLRV je moral voziti po tem "pladnju", pri čemer je ostal na določeni višini nad površino dna. Plošče so služile za zadrževanje vozila na progi in mu pomagale tudi pri zavojih.
Promocijski video:
Prototip na progi. Fotografija Evergreen.zenfolio.com
Novi projekt naj bi temeljil na zračni blazini. Ta tehnologija je bila v tistem času dobro obvladana in je lahko zagotovila zahtevane lastnosti. Dvig vozila na zračni blazini je omogočil izključitev stika med njegovo konstrukcijo in tirom. Poleg tega je bilo zaradi podobne opreme mogoče preprečiti stik avtomobila s stranicami proge. Ti in nekateri drugi premisleki so na koncu vplivali na zasnovo poskusne naprave TLRV.
Predlagana je bila uporaba več turboreaktivnih motorjev kot vira energije za premikanje vozila in dovajanje zraka na blazine. Moč takšne elektrarne je zadostovala tako za ohranjanje avtomobila v zraku kot za premikanje naprej z dovolj visoko hitrostjo. Tako lahko avtomobil TLRV na podlagi glavnih značilnosti njegovega videza štejemo za avtomobil z zračno blazino. Omeniti je treba tudi, da je postala ena redkih predstavnic tega izjemno redkega razreda opreme.
Stožec nosnega trupa. Fotografija Evergreen.zenfolio.com
Osnova obetavnega vozila naj bi bila dva podstavna vozička posebne zasnove, nameščena spredaj in zadaj avtomobila. Vsak od njih naj bi imel štiri majhne enote za ustvarjanje zračne blazine. Dva sta bila nameščena pod dnom vozička, še dva - ob straneh. Predpostavljalo se je, da bodo spodnji avtomobil dvignili nad cesto, stranski pa ga bodo držali med stranicami tira in ga zaščitili pred udarci.
Kot del aparata TLRV je bila predlagana uporaba dveh vrst zračnih blazin: pod dnom je bila predvidena ureditev širših enot, stranske enote so imele manjšo širino. Dolžina vseh blazin je bila enaka, celotna zasnova pa podobna. Osnova vsake blazine je bila kovinska ohišja z zračnimi kanali, na katere je bila pritrjena gumijasta obloga in blažilniki, ki so ščitili dele pred poškodbami v stiku z betonom. Blazine so bile ovalne za največjo učinkovitost in enostavno pozicioniranje na vozičku.
Vse osem blazin zračnega avtomobila je bilo izmenično in kompenzirati različne vibracije, nameščenih na tečajih, ki so jim omogočali nihanje vzdolž vzdolžne osi. Sistem vzmetenja zračne blazine je bil opremljen tudi z blažilniki in hidravličnimi aktuatorji za spreminjanje konfiguracije podvozja. Uporaba dveh skupin zračnih blazin je v določeni meri omogočila poenostavitev in osvetlitev konstrukcije ter izboljšanje njene učinkovitosti pri prehodu ukrivljenih odsekov poti. Aparat podobnih dimenzij s trdnimi zračnimi blazinami po celotni površini dna in bokov se običajno ni mogel menjavati zaradi videza velikih rež med obrobami in stranicami proge. Dva premična vozička pa sta omogočila reševanje problema vzdrževanja pravilnega položaja blazin.
Splošni pogled na avto. Fotografija Cygnus.smugmug.com
Zadnji podstavni voziček je imel velik rezervoar za distribucijo stisnjenega zraka, ki ga dovajajo črpalke. Ta rezervoar je bil napeljan do zadnjih zračnih blazin. Poleg tega sta bili dve cevi velikega premera, ki sta šli pod telo aparata. Pred temi cevovodi so bile enote za prenos stisnjenega zraka na sprednje zračne blazine. Na zunanjih površinah teh cevi so bili predvideni leseni bloki, namenjeni zaščiti pred stikom s stranicami pladnja.
Telo poskusnega zračnega avtomobila TLRV je bilo izdelano v obliki podolgovatega avtomobila z značilnim nosnim stožcem. Oba vozička z zračnimi blazinami sta bila pritrjena na spodnji okvir. Za lažji prehod zavojev so se vozički lahko vrteli okoli navpične osi. Zaradi tega je bil nosni stožec trupa narejen kot ločena enota in pritrjen na sprednji podstavni voziček. Med oplaščenjem in glavnim delom telesa je nastala opazna vrzel. Sprva je bil prekrit s trakom blaga, kasneje pa se je ta podrobnost izgubila, zato je trenutno med ohišjem in ohišjem odprta reža.
V spodnjem delu ohišja je bila določena navpična reža, katere natančen namen ostaja neznan. Morda je bilo v eni od faz projekta načrtovano, da se proga v obliki črke U dopolni z osrednjo tirnico, ki naj bi šla v režo za odtenek. Kljub temu zgrajena eksperimentalna proga ni dobila takšne tirnice in natančen namen reže v ohišju sproža vprašanja.
Stranski pogled. Elementi prvotnega podvozja so jasno vidni. Fotografija Cygnus.smugmug.com
Neposredno za nosnim stožcem je bila kokpit z veliko čelno zasteklitvijo in polnopravnimi voznikovimi delovnimi mesti. Za dostop do pilotske kabine sta bila za voznika in njegovega asistenta predvidena dve galebovi vratci. Poleg tega je bilo ob straneh trupa več odprtin za dostop do notranjih enot.
Po nekaterih poročilih je bil srednji del trupa predan za namestitev posebne opreme in rezervoarjev za gorivo za kerozin. V zadnjem delu trupa je bil širok steber s tremi turboreaktivnimi motorji Pratt & Whitney J52, ki naj bi zagotavljali zračne blazine, uporabljali pa naj bi se tudi kot pogonska naprava.
Predvidevamo lahko, da je bil v pilonu motorja organiziran sistem črpalk in cevovodov za dovajanje atmosferskega zraka v rezervoarje zračnih blazin. Očitno je iz kompresorja motorja odvzet zrak, ki je bil nato razdeljen med osem zračnih blazin. Hkrati so imeli motorji določeno rezervo moči, s katero je bilo mogoče avtomobil pomakniti naprej. Za zaviranje je bilo predlagano tudi uporabo turboreaktivnih motorjev. V ta namen so bili sklopi šob motorjev opremljeni s premičnimi vzvratnimi cevmi, nameščenimi na skupni osi.
TLRV na transportnem vozičku med prevozom iz enega muzeja v drugega. Upoštevate lahko elemente podvozja. Fotografija Pueblorailway.org
Eksperimentalni Grummanov TLRV je bil zgrajen leta 1972. Ta naprava je tehtala približno 25 tisoč funtov (11,35 tone) in je bila opremljena z nizom opreme, potrebne za testiranje. V tej konfiguraciji je bilo treba avto preizkusiti na posebni stezi.
Poskusna steza je bila zgrajena posebej za preizkušanje prvotne zasnove na enem od lokacij v lasti Grummana (po drugih virih na poligonu Ministrstva za promet). Položen je bil obroč iz betonskih plošč ustrezne širine, na obeh straneh pa so bile postavljene navpične plošče, ki so držale voziček. Vsa nadaljnja preverjanja so bila izvedena samo na tej poti. Gradnja novih poti ali posodobitev obstoječega odlagališča ni bila nikoli potrebna.
Po izračunih bi lahko obetavno vozilo doseglo hitrost do 300 milj na uro in prevažalo tovor, težak približno 10-15 tisoč funtov (4,5-6,8 tone). Pospeševanje z nič na 270 kilometrov na uro ni trajalo več kot tri minute. V prihodnosti je bilo mogoče izboljšati zmogljivosti z uporabo novih komponent, predvsem motorjev, pa tudi z večjimi spremembami zasnove same naprave. Kljub temu so testi prvega prototipa pokazali, da tak razvoj ni bil potreben.
Zadnji del avtomobila, pogonski sistem in zračno plovilo. Fotografija Evergreen.zenfolio.com
Prvotno podvozje TLRV je pripeljalo do sprejetja operativnih metod morskih lebdečih vozil. Pred potovanjem je morala posadka zagnati turbrodske motorje in jih spraviti v način delovanja. Po tem se je začelo odvajanje zraka v rezervoarje in cevovode za zračne blazine. Po doseganju zahtevanega tlaka v sistemu je bilo mogoče vklopiti blazine in dvigniti aparat na majhno višino nad gosenico. Nadalje je bilo treba dodati potisk motorja in s tem začeti pospeševanje.
Po poročilih so prvi pregledi avtomobila z zračno blazino minili brez težav. Vsi sistemi so delovali normalno in zagotavljali pravilno pospeševanje do nizkih hitrosti. Kočija je skrbno zavila, zračne blazine na krovu so jo držale na varni razdalji od betona. Poleg tega je prehod zavojev olajšala prisotnost dveh premičnih vozičkov. Avtorji projekta so bili zadovoljni in sčasoma začeli povečevati hitrost testnih voženj.
Postopno povečevanje hitrosti je potekalo brez posebnih težav, kmalu pa so se pokazale prve resne pomanjkljivosti. Empirično je bilo ugotovljeno, da se lahko eksperimentalna naprava z veliko hitrostjo premika le po ravnih odsekih ceste. V tem primeru bi lahko z namestitvijo novih motorjev in preoblikovanjem zasnove hitrost res povečali na 300 milj na uro. Vendar je bilo za varno zavijanje treba upočasniti na 90 kilometrov na uro. Kljub uporabi vrtljivih podstavnih vozičkov in zračnih blazin na krovu je pri visokih hitrostih obstajala nevarnost nepravočasne reakcije podvozja in poznejših poškodb na njem.
Prevoz na novo lokacijo. Fotografija Pueblorailway.org
Povsem mogoče je, da so ravno težave s hitrimi ovinki preprečile zračnemu avtomobilu TLRV, da bi pokazal vse svoje zmogljivosti in razvil svojo konstrukcijsko hitrost. Preizkusi na preizkusni stezi so se nadaljevali nekaj mesecev. Med testnimi vožnjami je bilo mogoče razviti največjo hitrost 415 km / h. Nadaljnji overclocking v obstoječih razmerah iz več razlogov ni bil mogoč.
Testi edinega prototipa TLRV na eksperimentalni progi so nam omogočili, da preizkusimo sposobnost preživetja prvotnega koncepta ter prepoznamo njegove pozitivne in negativne strani. Ugotoviti je bilo mogoče, da predlagana zasnova obetavnega hitrega vozila resnično omogoča razvoj visokih hitrosti in skrajšanje časa potovanja. Poleg tega je bila eksperimentalno potrjena možnost polne uporabe skupine zračnih blazin.
Vendar pa ni bilo brez pomanjkljivosti. Najresnejša težava je bila premalo dovršena zasnova podvozja, ki pri visokih hitrostih ni mogla zagotoviti pravilnega medsebojnega delovanja zračnih blazin in sledilnih plošč. Zaradi velike nevarnosti zadetka betonskih delov je bilo treba v ovinkih upočasniti. Pri delovanju na resničnih poteh bi to lahko povzročilo potrebo po rednem zaviranju in pospeševanju, kar bi lahko med drugim resno škodovalo gospodarnosti sistema zaradi pogostih sprememb v načinu delovanja turboreaktivnih motorjev. Poleg tega je redna potreba po spremembi hitrosti oteževala nadzor avtomobila, v praksi pa bi povzročila težave pri načrtovanju letov.
Prevoz na novo lokacijo. Fotografija Pueblorailway.org
Druga resna pomanjkljivost programa TLRV, ki je takrat že pripeljala do zaprtja številnih drznih projektov, je bila potreba po izdelavi posebne poti. Vagon z zračnimi blazinami ni mogel uporabljati obstoječega železniškega omrežja in je potreboval posebne poti. Za njihovo gradnjo so bile potrebne resne finančne naložbe, ki bi se teoretično lahko obrestovale med obratovanjem novega prevoza. Vendar tudi obstoječe prednosti niso omogočale pričakovanja donosnosti naložbe v razumnem časovnem okviru.
Na podlagi rezultatov testov na testni stezi je bilo odločeno, da se nadaljnje delo opusti. V svoji sedanji obliki je imel novi zračni avtomobil resne pomanjkljivosti, zaradi katerih nismo mogli govoriti o njegovi praktični uporabi. Opazne so bile tehnične pomanjkljivosti, poleg tega pa so bili resni dvomi o možnosti polnopravnega praktičnega delovanja takšne opreme.
Preskusi so bili končani leta 1972 in kmalu je bil poskusni tir razstavljen kot nepotreben. Edini prototip avtomobila TLRV je bil poslan v skladišče. Kmalu sta Grumman in ameriško ministrstvo za promet določila nadaljnjo usodo aparata. Nihče si ni upal razpolagati z edinstvenim utelešenjem prvotnih idej, zato so poskusni letalski avtomobil prenesli v letalski muzej Pueblo Weisbrod (Pueblo, Kolorado), kjer je bil več let razstavljen. Spomladi leta 2010 se je letalski muzej dogovoril, da bo "nepomembno" razstavo prenesel v drugo organizacijo. Aprila 2010 so letalski avtomobil prepeljali v železniški muzej Pueblo. Tam se naprava TLRV hrani še danes in je na voljo vsem.