Jedinstveni sovjetski parni automobil

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Jedinstveni kamion, o kojem će biti riječi, rođen je davne 1949. godine. Tada su još ostala oštra sjećanja na surova ratna vremena, kada su transportni radnici morali da izvršavaju svoje zadatke pozadi i na frontu uz nedostatak tečnog goriva - benzina..

Vozila na plin sa teškim i hirovitim instalacijama, koja su omogućila dobivanje svjetlećeg plina za pogon tradicionalnih motora i ložena drvima, djelomično su pomogla u rješavanju problema. Slične mašine proizvedene su tada u automobilskim tvornicama Gorky i Ural, dobile su određenu distribuciju u sječi Sibira, ali zbog male snage motora odlikovale su se niskom efikasnošću. Dizajnerima je postalo jasno: plinski generator je ispunio svoj povijesni zadatak, bio je potreban napredniji alternativni motor, a prisjetili su se i parnih postrojenja koja su se u ograničenim količinama koristila u inostranstvu na kamionima 20-40-ih, ali su se trošila kao gorivo, a ne ogrjev., ali ugalj …

1949 godine. Između Sovjetskog Saveza i Amerike postoji "hladni rat" koji rizikuje da eskalira u pravi (upravo ove godine SSSR je testirao prvu atomsku bombu). A u institutu NAMI grade trajektne automobile koji voze na drvo! Sada možete vidjeti jedinstvene crteže ovih mašina i izvještaje o njihovim testovima…

Možete li napraviti parni automobil na drva? Takav problem niko na svetu nije rešio. A specijaliste vodećeg instituta za istraživanje automobila i automobilskih motora NAMI je ponudio da preuzmu novi, neistraženi posao. Za voditelja projekta postavljen je energetski inženjer Jurij Šebalin, a dizajn je zasnovan na 7-tonskom kamionu YAZ-200, čiju je proizvodnju ovladala Jaroslavska automobilska tvornica 1947. godine.

Nosivost parnog automobila morala je biti najmanje 6,0 tona sa ukupnom masom ne većom od 14,5 tona, što je uključivalo 350-400 kg drva za ogrjev u bunkerima i 380 kg transportirane vode u kotlu parne mašine. Maksimalna brzina je bila obezbijeđena za 40-45 km/h, a potrošnja drva za ogrjev, koja je imala sadržaj vlage do 47%, trebala je biti ograničena na 4-5 kg/km. Jedno punjenje gorivom je trebalo dovoljno za 80 km. U slučaju uspješnog završetka radova na prototipu sa rasporedom kotača 4×2, bilo je predviđeno da se razvije modifikacija s pogonom na sve kotače, a potom i čitav niz parnih kamiona različite namjene i nosivosti za rad u područjima gdje je Dostava dizel goriva i benzina je bila otežana, a lokalno gorivo je bilo ogrevno drvo.

Pred nama su nacrti koji su od vremena požutjeli i zbrisali na pregibima. U donjem desnom uglu je prikazano: "Parni automobil NAMI-012". Ispod je skraćenica BPA - Bureau of Steam Vehicles. Tri potpisa: "projektant", "provjereno", "odobreno". A datum je 18. oktobar 1949. godine.

Znate li šta je ovaj dan značajan? Tada je pilot Tyuterev na mlaznom lovcu MiG-15 po prvi put savladao zvučnu barijeru!

Ali nazad na zemlju. Čak i prije rata, tridesetih godina, NAMI (koji se tada zvao NATI) aktivno je razvijao postrojenja za proizvodnju plina: omogućili su dobivanje plina za karburatorske motore iz svega što je moglo izgorjeti. Ugalj, treset, iver, čak i briketi od presovane slame. Istina, instalacije su bile teške i hirovite, a snaga motora nakon prelaska na "pašu" pala je za gotovo trećinu.

Sentinel S.4 iz Engleske poslužio je kao prototip NAMI trajektnih automobila (sovjetski broj je vidljiv na njegovoj tabli)

Uzimajući u obzir glomaznost parne elektrane, Ju. Šebalin i njegov glavni kolega u ovom poslu Nikolaj Korotonoško (kasnije glavni dizajner NAMI-ja za terenske kamione) usvojili su izgled kamiona sa kabinom sa tri sedišta koja se nalazi iznad prednjeg dela. osovina. Iza njega se nalazila strojarnica s parnom elektranom, koja je uključivala kotlovnicu. Iza strojarnice postavljena je teretna platforma. Vertikalni trocilindrični parni stroj koji razvija 100 litara. With. na 900 min^-1, postavljena je između lanaca, a na stražnjem zidu strojarnice postavljena je kotlovska jedinica sa vodocijevom, proizvedena u kombinaciji sa kantama za gorivo.

Opšti pogled na parnu mašinu

Desno u strojarnici projektanti su odredili mjesto za rezervoar za vodu od 200 litara i kondenzator, iza kojeg se nalazila pomoćna parna turbina tzv. "zgužvane" pare, sa aksijalnim ventilatorom za izduvavanje kondenzator i ventilator za sagorevanje. Postojao je i elektromotor za rotaciju ventilatora kada se kotao upali. Kao što se može vidjeti iz navedenih naziva jedinica i mehanizama, neuobičajenih za uho vozača, u kamionu NAMI naširoko je korišteno iskustvo stvaranja parnih elektrana za kompaktne parne lokomotive tog vremena.

Kvačilo sa tri ploče

Sva oprema koja je zahtijevala nadzor i održavanje u radu nalazila se lijevo u smjeru stroja. Pristup servisnim prostorima omogućen je vratima i kapcima strojarnice. Prijenos parnog automobila uključivao je kvačilo s tri ploče, dvostepeni reduktor, osovine propelera i stražnju osovinu. U poređenju sa YaAZ-200, omjer prijenosa mosta smanjen je sa 8,22 na 5,96. Dizajneri su odmah predvidjeli mogućnost preusmjeravanja snage na prednju osovinu.

Mjenjač je imao direktni i reduktor s prijenosnim odnosom od 2, 22. Dizajn kvačila je omogućio uključivanje reduktora bez potpunog zaustavljanja automobila, što je naknadno imalo pozitivan učinak pri testiranju modifikacije NAMI-012 - automobil sa pogonom na sve točkove NAMI-018, na terenu.

Kvačilo je koristilo pogonske i tlačne diskove YaAZ-200. U isto vrijeme, tlačna opruga bila je vrlo snažna, traktorskog tipa, što je omogućilo prijenos obrtnog momenta do 240 kgf • m. Kompetentan dizajn pogona kvačila omogućio je smanjenje napora na pedalama na 10, 0 kgf.

Vožnja parnog automobila, uprkos činjenici da je bio identičan po broju poluga i pedala kao i YaAZ-200, zahtijevala je posebnu obuku od vozača. Na raspolaganju su mu bili: volan, poluga za prebacivanje prekida mehanizma za raspodjelu pare (tri graničnika za kretanje naprijed, daju 25, 40 i 75% snage i jedan reverzibilni za kretanje unatrag), poluga za uključenje niže brzine, pedale kvačila, kočnice i ventila za upravljanje gasom, poluga centralne parkirne kočnice i ručne kontrole ventila za gas.

Dok je vozio na ravnom dijelu puta, vozač je uglavnom koristio ručicu mjenjača, povremeno papučicu kvačila i ručicu niže brzine. Kretanje, ubrzanje i savladavanje malih uspona vršeno je samo djelovanjem na ventil za gas i na ručicu za isključivanje. Nije bilo potrebno stalno pritiskati papučicu kvačila i ručicu mjenjača, što je vozaču olakšalo posao.

Ispod lijeve ruke vozača na zadnjem dijelu sjedišta ugrađena su tri ventila. Jedna od njih je bila obilaznica, i služila je za regulaciju dovoda vode u kotao pomoću pogonske napojne pumpe, a druga i treća su omogućavale puštanje u rad parne napojne pumpe direktnog djelovanja i pomoćne turbine na parkiralištima. Desno, između sedišta, nalazila se poluga za podešavanje dovoda vazduha u ložište. Bypass ventil i mjenjač su korišteni samo ako automatska regulacija nivoa vode i pritiska nije uspjela.

Parna mašina dvostrukog djelovanja imala je tri cilindra dimenzija 125 × 125 mm. Sadržavao je blok kućište radilice, radilicu, mehanizam klipnjače, poklopac bloka s ventilima i mehanizam za distribuciju pare pričvršćen za blok. U kućištu radilice nalazila se bregasta osovina, koja je primala rotaciju od radilice pomoću dva para spiralnih zupčanika i vertikalne pogonske osovine. Ovo vratilo je imalo tri grupe bregastih osovina koje opslužuju pojedinačne cilindre. Promjena odsječka i rikverc postignuta je aksijalnim pomicanjem zupčastog mehanizma.

Međutim, bilo je područja u kojima je 40 do 60 posto kamiona radilo na plinskim generatorima. Da li znaš zašto? Uostalom, tada su u SSSR-u postojala samo dva glavna naftna polja - u Bakuu i Groznom. A kako je gorivo odatle dopremano negde u Sibir, teško je i zamisliti.

Ali automobili koji proizvode plin, kako god da se kaže, stvoreni su na bazi benzinskih. Da li je moguće napraviti mašinu koja je dizajnirana kao parna lokomotiva: ubacite gorivo u peć, a pritisak pare u kotlu okreće točkove?

Neposredno po završetku Velikog otadžbinskog rata, Naučni institut za automobilizam (NAMI) dobio je zadatak da izradi parni automobil za preduzeća drvne industrije. U kapitalističkim zemljama takvi automobili postoje već dugo vremena. Za NAMI (tada nazvan NATI) dizajn parnih automobila nije bio novost. Davne 1939. godine, na bazi šasije YAG-6, stvoren je parni automobil, koji je trebao raditi na tečno gorivo ili antracit. Godine 1938. NAMI je za istraživanje nabavio "šestotonski kiper engleske kompanije Sentinel sa kotlom niskog pritiska" (kako se zvao u izvještajima). Automobil je grijan odabranim donjeckim ugljem (za koji je bio potreban vatrogasac), i, uprkos monstruoznoj potrošnji uglja - 152 kg na 100 km staze, operacija se pokazala isplativom. Uostalom, litar benzina tada je koštao 95 kopejki, a kilogram uglja - samo četiri kopejke.

Stoga je već sljedeće godine na šasiji YAG-6 stvoren parni automobil (ili kopiran sa engleskog?), koji je trebao raditi na tekuće gorivo ili antracit. Ali nisu imali vremena da ga sagrade: u posljednjim predratnim godinama, zemlja nije imala vremena za egzotične trajektne automobile …

Tokom rata, očigledno, to se sjećalo sa žaljenjem - u SSSR-u nije bilo dovoljno benzina. Prilično značajan dio parkinga je čak prebačen na plinske elektrane (koje su, inače, također razvijene u NATI-ju).

Poslije rata sjetili su se parnih automobila. Samo su odlučili da kao gorivo koriste ne ugalj, već drvo za ogrjev - uostalom, automobil je bio namijenjen preduzećima drvne industrije (neka vrsta proizvodnje bez otpada).

Međutim, nakon Pobjede, dizajneri instituta dobili su zadatak: stvoriti automobil za drvna industrijska preduzeća koji radi… Tako je, na drvu. Proizvodnja bez otpada! Pogotovo ako se uzme u obzir da je drvosječa u zemlji bilo više nego dovoljno: logori su bili puni političkih zatvorenika i zatvorenika…

Za razliku od mašina za generisanje gasa, trajekt je trebalo da se puni ne malim klinovima, već takozvanim ogrevnim drvima. Drvo za ogrjev je trupac od pola metra promjera do 20 centimetara. Otprilike ovi su korišćeni u stacionarnim parnim mašinama (lokomotivama), ali njima niko nikada nije davio automobile!

Na automobilu NAMI-012 korištena je kotlovska jedinica neobičnog dizajna. Vozač nije morao stalno da prati proces sagorevanja i doprema ogrev u ložište dok ono izgara. Drva za ogrjev (komadi dimenzija 50 × 10 × 10 cm) iz bunkera su, kako su izgorjela, pod vlastitom težinom, sama padala na rešetku. Proces sagorevanja je regulisan promenom dovoda vazduha ispod rešetke pomoću mašine za vazdušni pritisak ili vozača iz kabine.

Jedno punjenje bunkera drvetom sa vlagom do 35% bilo je dovoljno za kontinuiranu vožnju autoputem do 80-100 km. Čak i sa prinudnim režimima rada kotla, hemijsko sagorevanje je bilo samo 4-5%. Pravilno odabrane performanse kotla pri radu na drvetu sa visokom vlažnošću (do 49%) garantovale su normalan rad automobila. Kapacitet pare kotlovske jedinice bio je 600 kg pare na sat pri pritisku od 25 atm i pregrijavanju na 425 °C. Ispariva površina kotla iznosila je 8 m², površina pregrijača - 6 m².

Uspešno postavljanje grejnih površina i dobra organizacija procesa sagorevanja omogućili su efikasno korišćenje goriva. Pri srednjim i prinudnim opterećenjima kotlovska jedinica je radila sa efikasnošću većom od 70%. Temperatura izduvnih gasova pod istim uslovima nije prelazila 250°C. Težina kotla je bila 1 210 kg, uključujući 102 kg vode. Učvršćen je za okvir u tri tačke na elastičnim osloncima, što je isključilo mogućnost loma njegovog okvira pri iskošenju okvira. Hladni kotao je morao da se zapali do punog pritiska za 30-35 minuta, a parni vagon je morao da se kreće malom brzinom kada je pritisak pare dostigao 12-16 atm. Dizajn uređaja za sagorijevanje omogućio je, nakon male izmjene, njegov prijenos na tako niskokalorično gorivo kao što je treset ili mrki ugalj.

NAMI-012 model 1949 na zimskim testovima. Pitam se ako se natovarena drva koriste za gorivo, koliko će kilometara preći?

Tako je 1948. godine izgrađen iskusni NAMI-012 na šasiji od sedam tona YaAZ-200 (kasnije MAZ-200). Karakteristike trocilindarskog parnog motora bile su prilično poznate: snaga - 100 KS, broj okretaja - do 1250 u minuti. A dimenzije i težina su se ispostavile čak i manje od dizel motora s mjenjačem. Istina, ovu ekonomiju je poništila teška (oko tona) "kotlovnica".

Možda nema smisla detaljno govoriti o uređaju same parne mašine s masom takve egzotične opreme kao što je "turbo puhalo" ili "zgužvana parna turbina". Vrijeme ovakvih jedinica je davno prošlo…

Rad trajektnog vagona bio je jednostavan - u početku je bilo potrebno ubaciti pun bunker drva za ogrjev (drva za ogrjev - trupac od pola metra prečnika do 20 centimetara), a zatim zagrijati automobil oko pola sat - i onda ako drva za ogrev nisu bila vlažna. Sigurno je sva ta ekonomija nemilosrdno dimila i dimila… Ali vatrogasac nije bio potreban na putu: drva za ogrjev, dok su gorela, padala su na rešetku peći "automatski", pod vlastitom težinom.

Pošto moment pokretanja vagona zavisi od pritiska u sistemu, kada se lagano pritisne papučica gasa, vagon je krenuo glatko, kao sa „automatskim“menjačem.

Vodocijevni kotlovski agregat sa kantama za gorivo bio je "sedlasto" postavljen na ram

Testovi NAMI-012, obavljeni 1950. godine, pokazali su dobre rezultate. Ispostavilo se da automobil nije inferioran u dinamici, pa čak i nadmašuje dizel YaAZ-200 u ubrzanju do 35 km / h. Nije ni čudo što je NAMI-012 motor razvio obrtni moment od 240 kgf • m pri niskim obrtajima na 80-100 min^-1, odnosno 5 puta više od dizela YaAZ-200. Prilikom upravljanja automobilom u sječi, smanjenje troškova prijevoza po jedinici tereta iznosilo je 10% u odnosu na kamione s benzinskim motorima, a više od dva puta u odnosu na plinske generatore. Iskusnim vozačima kamiona svidjelo se jednostavnije rukovanje mašinom, koja se pokazala iznenađujuće vrlo pouzdanom u radu.

Glavna pažnja koja je bila potrebna prilikom brige o mašini bila je praćenje nivoa vode u kotlu i regulacija tokom vremena.

Sa prikolicom nosivost drumskog voza sa tegljačem NAMI-012 bila je 12 tona Masa praznog vozila iznosila je 8,3 tone Povoljna distribucija opremljene težine preko mostova (32:68%) doprinijela je dobroj prohodnosti. vozila na suvim zemljanim putevima. Sa potpuno natovarenom prikolicom i sopstvenom bočnom platformom, drumski voz je dostizao brzinu i do 40 km/h, što je bilo sasvim zadovoljavajuće za transportne radnike na seči. Potrošnja drva za ogrjev u stvarnim uvjetima bila je od 3 do 4 kg / km, potrošnja vode - od 1 do 1,5 l / km. Krstarenje u skladištu sa punim opterećenjem (bez prikolice) autoputem: drvima za ogrjev 75-100 km, vodom - 150-180 km. Vrijeme potrebno da se automobil krene nakon prenoćišta bilo je od 23 do 40 minuta, u zavisnosti od vlažnosti drveta.

Rezervoar za vodu kapaciteta 200 l - sa turbo puhaljkom, separatorom ulja i kondenzatorom

Radno mjesto vozača

Dakle, drva su utovarena u bunker

Funkciju ručice mjenjača (sama kutija, naravno, ovdje nije postojala) obavljala je poluga prekidača za prekide mehanizma distribucije pare: tri graničnika "naprijed" (25, 40 i 75% punjenja cilindra) i jedan "nazad". U kabini su, kao i obično, bile tri pedale, ali je kvačilo trebalo da se pritisne samo da bi se uključila niža brzina.

Kamion (prvi uzorak je bio na brodu) prevezao je šest tona, ali maksimalna brzina nije bila impresivna: u izvještaju se navodi da je bila… samo 42,3 km/h. Istovremeno, za stotinu kilometara puta trebalo je od 350 do 450 kg (ovo nije greška u kucanju) - pun bunker. Sva ova drva za ogrev je trebalo isjeći, iscijepati, natovariti, zapaliti kotao… Po hladnom vremenu vodu (200 litara!) je trebalo preko noći ispustiti da se ne pretvori u led, a ujutro ponovo sipati.

Težak posao! Međutim, kada bi takve mašine zaista išle u drvnu industriju, onda bi osuđenici radili za njih…

Nakon prototipa, izgrađena su još dva (krajem 1949. i sredinom 1950.): spolja su se razlikovale u zaobljenijim kabinama, masivni kromirani profil s "kljunom" nestao je s prednjeg kraja. Zanimljivo je da su oba primjerka testirana i kao kamioni i kao tegljači drva: zato se u istorijskoj literaturi mogu naći njihove fotografije i s ravnom karoserijom i sa prikolicom.

Ispitivanja su se odvijala u uslovima bliskim borbenim. Mraz je dostigao 40 stepeni, voda se izlijevala iz najbližeg jezera… Konačno, automobili su čak trčali rutom Moskva-Jaroslavlj i nazad: sve u svemu, jedan od njih je prešao 16 hiljada kilometara, drugi - 26 hiljada.

Međutim, kako se navodi u člancima tog vremena, "u praznom stanju zbog velike težine na prednjoj osovini, parni automobil ima smanjenu prohodnost." Očigledno, automobili su se jednostavno zaglavili na šumskim putevima!

Stoga je 1953. godine izgrađen četvrti primjerak - nosač drva NAMI-018 s pogonom na sve kotače (koji je razvio N. Korotonoshko). Njegov pogon je bio plug-in zahvaljujući originalnoj "razdatki": kada su zadnji točkovi proklizali, prednji su počeli da "veslaju". Prema izvorima iz tih godina, NAMI-018 u pogledu sposobnosti za vožnju po zemlji nije bio inferioran u odnosu na najmoćniji dizelski nosač drva tog vremena MAZ-501.

Kamion za drvo NAMI-012

Automobil je imao vrlo zanimljiv dizajn prijenosne kutije, koji svakako vrijedi upoznati. Predstavljamo njegov uzdužni presjek. Okretni moment se prenosio na stražnju pogonsku osovinu preko osovine 1, a na prednju - preko osovine 2, na kojoj je ugrađen mehanizam za zatvaranje stražnje osovine kada je automobil radio bez proklizavanja stražnjih kotača. Ovaj mehanizam se sastojao od dva kvačila sa slobodnim kotačem, od kojih je jedno radilo pri kretanju naprijed, a drugo - unazad. U prvom slučaju, zupčanik 3 je bio spojen na vanjski prsten 4 slobodnog kvačila, au drugom - na vanjski prsten 5. Promjena smjera kretanja traktora postignuta je okretanjem parne mašine, kao zbog čega je preklopna viljuška vanjskog prstena kvačila za slobodan hod kinematički spojena na kontrolnu polugu unazad.

Kutija za prijenos traktora NAMI-018

Državni testovi NAMI-012 1951. godine

Kako bi se osiguralo da prednji kotači uvijek budu isključeni u nedostatku klizanja, ukupni prijenosni omjer glavnog zupčanika prednje osovine je napravljen 4% više od omjera prijenosa glavnog zupčanika stražnje osovine. Kao rezultat toga, osovina 2, u nedostatku klizanja stražnjih kotača, rotirala se brže od zupčanika 3, a slobodni točak je isključen. Kada su stražnji kotači proklizali zbog smanjenja brzine traktora naprijed, zupčanik 3 se rotirao brže od osovine 2, što je dovelo do uključivanja prednjih kotača. Sa prestankom klizanja, prednji točkovi su automatski postali nevodeći.

NAMI-018 u konačnoj verziji - 1953

Postojala je i opcija za tečno gorivo (iako samo na papiru): prikazano je na jednom od crteža koji su nam pali u ruke. Kako mu više nisu bili potrebni drveni bunkeri, kabina je dizajnirana s prostranijom, dvorednom konstrukcijom.

Članci o nevjerovatnim mašinama i detaljni proračuni njihovih navodno fantastičnih performansi objavljivani su u automobilskim časopisima i izvještajima NAMI-ja do kraja pedesetih - uglavnom pod imenima programera, Shebalin i Korotonoshko. A onda je nastala tišina.

U to vrijeme Staljin je davno umro, logori su bili prazni, partija je promijenila kurs… I jednostavno se pokazalo da trajektni vagoni nikome nisu od koristi.

Početkom 50-ih, svi radovi na parnim kamionima su smanjeni. Sudbina prototipova NAMI-012 i NAMI-018, kao i ogroman broj drugih zanimljivih domaćih zbivanja, susrela je tužnu sudbinu: umrli su, a da nisu postali muzejski eksponati. Prvi parni automobil na drva na svijetu bio je posljednji automobil te vrste, jer niko nikada nije napravio sličnu mašinu.

Sada više nije moguće utvrditi prave razloge njihovog rođenja, ali postoji jedna pretpostavka. Moguće je da su trajektni vagoni trebali igrati istu ulogu u odbrani zemlje kao bezbrojne parne lokomotive koje su stajale na sporednom kolosijeku. Kada bi atomski rat zaista počeo, jedino gorivo na teritoriji zemlje bilo bi ogrevno drvo. Ovdje su vagoni za trajekt morali dobro doći! Nije korisno.

I poslednja stvar. U Engleskoj je još uvijek sačuvano desetak trajektnih automobila Sentinel - isti model S.4 koji je NAMI osudio kao prototip za automobile. Dotjerane i uglađene parne lokomotive učestvuju na mitinzima veterana, o njima se brine i njeguje.

A gdje i kada su jedinstveni sovjetski trajektni automobili isječeni za staro željezo - povijest šuti…

Prvi primjerak odlikovao se hromiranim "kljunom" i velikim amblemom

Između ostalog…

Zanimljivo je vidjeti kako se odnos prema parnim automobilima u sovjetskoj naučnoj i tehničkoj literaturi mijenjao tokom godina. Otvaramo Kratak tehnički rečnik iz 1934. (kada nije bilo govora ni o kakvim trajektnim kolima u SSSR-u!): „Parni automobili su veoma retki. Glavni nedostaci su potreba za velikim zalihama teškog goriva, sporo pokretanje zbog dužeg zagrijavanja…"

Godine 1959. sastavljači Male sovjetske enciklopedije objavljuju fotografiju NAMI-012 i pjevaju mu hvalospjeve: "Najpovoljniji pokazatelji … Parna elektrana je povoljno u usporedbi s drugima …"

Ali Politehnički rečnik iz 1976. sve stavlja na svoje mesto: "Parni automobil nije postao široko rasprostranjen zbog svoje konstruktivne složenosti." I poenta!