Unikátní sovětský parní vůz

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Unikátní nákladní automobil, o kterém bude řeč, se zrodil již v roce 1949. Tehdy ještě byly ostré vzpomínky na krutou válečnou dobu, kdy dopravní dělníci museli plnit své úkoly vzadu i vepředu s nedostatkem kapalného paliva - benzínu.

Tento problém částečně pomohla vyřešit vozidla na výrobu plynu s těžkými a vrtošivými instalacemi, která umožňovala získat svítivý plyn pro pohon tradičních motorů a spalující dřevem. Podobné stroje se tehdy vyráběly v automobilových závodech Gorky a Ural, získaly určitou distribuci v těžbě dřeva na Sibiři, ale kvůli nízkému výkonu motorů se vyznačovaly nízkou účinností. Konstruktérům bylo jasné: plynový generátor splnil svůj historický úkol, byl potřeba pokročilejší alternativní motor a pamatovali na parní elektrárny, které se v omezeném množství používaly v zahraničí na nákladních autech ve 20.-40. ale uhlí…

1949 rok. Mezi Sovětským svazem a Amerikou probíhá „studená válka“, která riskuje eskalaci ve skutečnou (právě letos SSSR testoval první atomovou bombu). A v institutu NAMI staví trajekty jezdící na dřevo! Nyní si můžete prohlédnout unikátní nákresy těchto strojů a zprávy o jejich testech…

Dokážete postavit parní auto na dřevo? Takový problém ještě nikdo na světě nevyřešil. A specialistům předního výzkumného institutu pro automobilový a automobilový motor nabídl NAMI nový, neprozkoumaný byznys. Vedoucím projektu byl jmenován energetický inženýr Jurij Šebalin, jehož konstrukce vycházela ze 7tunového nákladního automobilu YAZ-200, jehož výrobu v roce 1947 ovládl Jaroslavlský automobilový závod.

Nosnost parního vozu musela být minimálně 6,0 tuny s celkovou hmotností maximálně 14,5 tuny, což zahrnovalo 350-400 kg palivového dříví v bunkrech a 380 kg dopravované vody v kotli parního stroje. Maximální rychlost byla stanovena na 40-45 km/h a spotřeba palivového dřeva, které mělo vlhkost do 47 %, měla být omezena na 4-5 kg/km. Jedno natankování mělo být stačí na 80 km. V případě úspěšného dokončení prací na prototypu s uspořádáním 4×2 kol se počítalo s vývojem modifikace pohonu všech kol a následně celé řady parních vozů pro různé účely a nosnosti pro práci v oblastech, kde dodávka motorové nafty a benzínu byla obtížná a místním palivem bylo palivové dříví.

Před námi jsou modrotisky, které časem zežloutly a setřely v záhybech. V pravém dolním rohu je zobrazeno: "Parní auto NAMI-012". Níže je uvedena zkratka BPA – Bureau of Steam Vehicles. Tři podpisy: "designer", "checked", "approved". A datum je 18. října 1949.

Víte, čím je tento den významný? Poté pilot Tyuterev na proudové stíhačce MiG-15 poprvé překonal zvukovou bariéru!

Ale zpět na zem. Ještě před válkou, ve třicátých letech, NAMI (tehdy se jmenovala NATI) aktivně vyvíjela plynové generátory: umožňovaly získávat plyn pro karburátorové motory ze všeho, co se dalo spálit. Uhlí, rašelina, štěpka, dokonce i brikety z lisované slámy. Pravda, instalace byly těžké a vrtošivé a výkon motorů po přepnutí na „pastviny“klesl téměř o třetinu.

Sentinel S.4 z Anglie sloužil jako prototyp trajektových vozů NAMI (na jeho palubě je vidět sovětské číslo)

S ohledem na těžkopádnost parní elektrárny přijali Yu. Shebalin a jeho hlavní kolega v této práci Nikolaj Korotonoshko (později hlavní konstruktér NAMI pro terénní nákladní automobily) uspořádání nákladního automobilu s třímístnou kabinou umístěnou nad přední částí. náprava. Za ní se nacházela strojovna s parní elektrárnou, jejíž součástí byla kotelna. Za strojovnou byla instalována nákladní plošina. Vertikální tříválcový parní stroj, který vyvine 100 litrů. S. v 900 min^-1, byla umístěna mezi nosníky a na zadní stěnu strojovny byla instalována jednotka vodotrubného kotle, vyrobená ve spojení se zásobníky paliva.

Celkový pohled na parní stroj

Vpravo ve strojovně vyčlenili konstruktéři místo pro 200litrový zásobník vody a kondenzátor, za nímž se nacházela pomocná parní turbína tzv. „zmačkané“páry s axiálním ventilátorem pro odfukování kondenzátor a spalovací dmychadlo. Nechyběl ani elektromotor pro otáčení dmychadla při roztápění kotle. Jak je patrné z názvů jednotek a mechanismů, neobvyklých pro ucho motoristů, v nákladním voze NAMI byly zkušenosti s vytvářením parních elektráren pro kompaktní parní lokomotivy té doby široce využívány.

Třílamelová spojka

Všechna zařízení vyžadující dohled a údržbu v provozu byla umístěna vlevo ve směru ke stroji. Přístup do obslužných prostor byl zajištěn dveřmi a okenicemi strojovny. Převodovka parního vozu obsahovala třílamelovou spojku, dvoustupňovou redukci, vrtulové hřídele a zadní nápravu. Ve srovnání s YaAZ-200 byl převodový poměr mostu snížen z 8, 22 na 5, 96. Konstruktéři okamžitě zajistili možnost přesměrování výkonu na přední nápravu.

Převodovka měla přímý a redukční převod s převodovým poměrem 2, 22. Konstrukce spojky umožňovala zařadit redukční převod bez úplného zastavení vozu, což se následně pozitivně projevilo při testování úpravy NAMI-012 - auto s pohonem všech kol NAMI-018, do terénu.

Spojka používala hnané a přítlačné kotouče YaAZ-200. Přítlačná pružina byla přitom velmi výkonná, traktorového typu, která umožňovala přenášet točivý moment až 240 kgf • m. Kompetentní konstrukce pohonu spojky umožnila snížit námahu na pedály na 10, 0 kgf.

Řízení parního vozu, přestože byl počet pák a pedálů shodný s YaAZ-200, vyžadovalo od řidiče speciální školení. K dispozici měl: volant, páku pro přepínání vypínání mechanismu distribuce páry (tři vypínání pro pohyb vpřed, poskytující 25, 40 a 75 % výkonu a jedno reverzibilní pro pohyb vzad), páku pro řazení dolů, pedál spojky, ventil ovládání brzdy a plynu, páky centrální parkovací brzdy a ovládání ručního plynu.

Řidič při jízdě po rovném úseku vozovky využíval především vyřazenou řadicí páku, občas spojkový pedál a podřazovací páku. Rozjíždění, zrychlování a překonávání malých stoupání se provádělo pouze působením na škrticí klapku a na vypínací páku. Nebylo nutné neustále ovládat spojkový pedál a řadicí páku, což řidiči usnadnilo práci.

Pod levou rukou řidiče v zadní části sedadla byly instalovány tři ventily. Jeden z nich byl obtokový a sloužil k regulaci dodávky vody do kotle hnacím napájecím čerpadlem a druhý a třetí zajišťovaly spouštění přímočinného napájecího čerpadla páry a pomocné turbíny na parkovištích. Vpravo mezi sedadly byla páka pro nastavení přívodu vzduchu do topeniště. Obtokový ventil a přehazovačka byly použity pouze v případě, že selhala automatická regulace hladiny a tlaku vody.

Dvojčinný parní stroj měl tři válce o rozměrech 125 × 125 mm. Zahrnoval blokovou klikovou skříň, klikovou hřídel, ojniční mechanismus, kryt bloku s ventily a mechanismus pro rozvod páry připevněný k bloku. V klikové skříni byl vačkový hřídel, který se otáčel od klikového hřídele pomocí dvou párů spirálových ozubených kol a svislé hnací hřídele. Tento hřídel měl tři skupiny vaček obsluhujících jednotlivé válce. Změna řezu a zpětný chod bylo dosaženo axiálním pohybem vačkového mechanismu.

Byly však oblasti, kde 40 až 60 procent kamionů jezdilo na plynové generátory. Víš proč? Koneckonců tehdy v SSSR byla pouze dvě hlavní ropná pole - v Baku a Grozném. A jak se odtamtud dostalo palivo někam na Sibiř, je těžké si ani představit.

Ale auta na výrobu plynu, ať už se dá říct cokoli, byla vytvořena na základě těch benzínových. Je možné postavit stroj, který je navržen jako parní lokomotiva: hodíte palivo do pece a tlak páry v kotli roztáčí kola?

Bezprostředně po skončení Velké vlastenecké války dostal Vědecký automobilový institut (NAMI) za úkol vytvořit parní vůz pro podniky dřevařského průmyslu. V kapitalistických zemích taková auta existují už dlouho. Pro NAMI (tehdy nazývané NATI) nebyl design parních vozů novinkou. Ještě v roce 1939 na základě podvozku YAG-6 vznikl parní vůz, který měl jezdit na kapalné palivo nebo antracit. V roce 1938 získala NAMI pro výzkum „šestitunový sklápěč anglické firmy Sentinel s nízkotlakým kotlem“(jak se tomu ve zprávách říkalo). Vůz byl vytápěn vybraným doněckým uhlím (ke kterému byl nutný hasič) a i přes monstrózní spotřebu uhlí - 152 kg na 100 km trati se provoz ukázal jako ziskový. Ostatně litr benzínu tehdy stál 95 kopějek a kilogram uhlí - pouhé čtyři kopějky.

Proto již v příštím roce na podvozku YAG-6 vznikl (nebo z angličtiny zkopírovaný?) parní vůz, který měl jezdit na kapalné palivo nebo antracit. Ale neměli čas to postavit: v posledních předválečných letech země neměla čas na exotické trajekty …

Během války se na to zjevně vzpomínalo s lítostí - v SSSR bylo málo benzínu. Poměrně významná část vozového parku byla dokonce převedena do plynáren (které byly mimochodem také vyvinuty v NATI).

Po válce vzpomínali na parní vozy. Pouze se rozhodli nepoužívat uhlí jako palivo, ale palivové dřevo - koneckonců auto bylo určeno pro podniky dřevařského průmyslu (druh bezodpadové výroby).

Po vítězství však dostali konstruktéři institutu úkol: vytvořit auto pro dřevařské podniky, které funguje… Správně, na dřevo. Bezodpadová výroba! Zvlášť když vezmeme v úvahu, že dřevorubců bylo v zemi víc než dost: tábory byly plné politických vězňů a vězňů…

Na rozdíl od strojů na výrobu plynu měl být přívoz poháněn nikoli malými klíny, ale takzvaným palivovým dřívím. Palivové dřevo je půlmetrová polena o průměru do 20 centimetrů. Přibližně ty se používaly ve stacionárních parních strojích (lokomotivách), ale auta s nimi ještě nikdo neutopil!

Na voze NAMI-012 byla použita kotlová jednotka neobvyklé konstrukce. Řidič tak nemusel neustále sledovat proces spalování a při dohořívání přivádět dříví do topeniště. Palivové dříví (kusy o rozměrech 50 × 10 × 10 cm) z bunkrů, jak dohořely, vlastní vahou samo padalo na rošt. Spalovací proces byl regulován změnou přívodu vzduchu pod rošt vzduchotlakým strojem nebo řidičem z kabiny.

Jedno naplnění bunkrů dřevem s vlhkostí do 35% stačilo na souvislý běh po dálnici do 80-100 km. I při nucených provozních režimech kotle bylo chemické nedopalování pouze 4-5%. Správně zvolený výkon kotle při práci na dřevě s vysokou vlhkostí (až 49%) zaručoval normální provoz vozu. Parní kapacita kotelny byla 600 kg páry za hodinu při tlaku 25 atm a přehřívání na 425 °C. Odpařovací plocha kotle byla 8m², přehřívací plocha - 6m².

Úspěšné umístění topných ploch a dobrá organizace spalovacího procesu umožnila efektivní využití paliva. Při středním a nuceném zatížení pracoval kotel s účinností vyšší než 70 %. Teplota výfukových plynů za stejných podmínek nepřesáhla 250 °C. Hmotnost kotle byla 1 210 kg včetně 102 kg vody. K rámu byl upevněn ve třech bodech na pružných podpěrách, což vylučovalo možnost zlomení jeho rámu při zkosení rámu. Studený kotel musel být rozpálen na plný tlak za 30-35 minut a parní vůz se musel rozjet nízkou rychlostí, když tlak páry dosáhl 12-16 atm. Konstrukce spalovacího zařízení umožňovala po mírné úpravě jeho přechod na tak nízkokalorické palivo, jako je rašelina nebo hnědé uhlí.

NAMI-012 model 1949 v zimních testech. Zajímalo by mě, jestli se naložené dřevo používá jako palivo, kolik kilometrů ujede?

V roce 1948 byl tedy na podvozku sedmitunového YaAZ-200 (později MAZ-200) postaven zkušený NAMI-012. Vlastnosti tříválcového parního motoru byly docela známé: výkon - 100 koní, otáčky - až 1250 za minutu. A rozměry a hmotnost se ukázaly být ještě menší než u dieselového motoru s převodovkou. Pravda, tuto ekonomiku negovala těžká (asi tunová) „kotelna“.

Snad nemá smysl podrobně hovořit o samotném zařízení parního stroje s množstvím tak exotického vybavení, jako je „turbofukar“nebo „zmačkaná parní turbína“. Doba takových jednotek už dávno uplynula …

Obsluha převozního vozu byla jednoduchá - nejprve bylo nutné přihodit plný bunkr palivového dříví (dřevo - půlmetrová polena o průměru do 20 centimetrů) a poté auto asi půl hodiny zahřát. hodina - a pak pokud palivové dříví nebylo vlhké. Celá tato ekonomika jistě nemilosrdně kouřila a kouřila … Ale hasič nebyl na cestě vyžadován: palivové dříví, jak hořelo, padalo na rošt pece „automaticky“, vlastní vahou.

Vzhledem k tomu, že startovací moment trajektu závisí na tlaku v systému, při jemném sešlápnutí plynového pedálu se trajekt rozjel hladce, jako s "automatickou" převodovkou.

Vodotrubná kotlová jednotka se zásobníky paliva byla „sedlově“namontována na rámu

Testy NAMI-012, provedené v roce 1950, ukázaly dobré výsledky. Ukázalo se, že auto není v dynamice horší a dokonce předčí dieselový YaAZ-200 ve zrychlení na 35 km / h. Není divu, že motor NAMI-012 vyvinul točivý moment 240 kgf • m při nízkých otáčkách při 80–100 min.^-1, tedy 5krát více než dieselový YaAZ-200. Při provozu vozu v těžbě dřeva bylo snížení nákladů na přepravu na jednotku nákladu o 10 % ve srovnání s nákladními vozy s benzínovými motory a více než dvojnásobné ve srovnání s plynovými generátory. Zkušeným kamionistům se líbila jednodušší manipulace se strojem, který se ukázal být v provozu překvapivě velmi spolehlivý.

Hlavní pozornost, která byla vyžadována při péči o stroj, bylo sledování hladiny vody v kotli a její regulace v průběhu času.

S návěsem byla nosnost soupravy s tahačem NAMI-012 12 t. Pohotovostní hmotnost vozidla 8,3 t. K dobré průjezdnosti přispělo příznivé rozložení vybavené hmotnosti na mostech (32:68 %). vozidla na suchých polních cestách. S plně naloženým přívěsem a vlastní boční plošinou dosahoval silniční vlak rychlosti až 40 km/h, což bylo pro pracovníky dopravy při těžbě dřeva celkem uspokojivé. Spotřeba palivového dřeva v reálných podmínkách byla od 3 do 4 kg / km, spotřeba vody - od 1 do 1,5 l / km. Plavba v obchodě s plným zatížením (bez přívěsu) po dálnici: palivovým dřívím 75-100 km, po vodě - 150-180 km. Doba potřebná k rozjezdu vozu po přenocování byla od 23 do 40 minut v závislosti na vlhkosti dřeva.

Nádrž na vodu o objemu 200 l - s turbodmychadlem, odlučovačem oleje a kondenzátorem

Pracoviště řidiče

Palivové dřevo se tedy naložilo do bunkru

Funkci řadicí páky (samotná skříňka zde samozřejmě neexistovala) plnila spínací páka výhybek mechanismu rozvodu páry: tři výřezy „vpřed“(25, 40 a 75 % náplně válce) a jeden „zpětně“byl poskytnut. V kabině byly jako obvykle tři pedály, ale spojka se musela vymáčknout jen pro zařazení dolů.

Nákladní auto (první vzorek byl na palubě) přepravilo šest tun, ale maximální rychlost nebyla nijak působivá: zpráva uvádí, že to bylo…jen 42,3 km/h. Na sto kilometrů cesty to přitom vzalo od 350 do 450 kg (nejedná se o překlep) dříví - plný bunkr. Všechno to dříví se muselo nařezat, naštípat, naložit, roztopit v kotli…V chladném počasí přes noc vypustit vodu (200 litrů!), aby se nezměnila v led, a ráno být znovu nalit.

Tvrdá práce! Pokud by však takové stroje skutečně šly do dřevařského průmyslu, pak by pro ně pracovali trestanci …

Po prototypu byly postaveny další dva (na konci roku 1949 a v polovině roku 1950): navenek se lišily zaoblenějšími kabinami, z přídě zmizel masivní chromovaný výlisek se „zobákem“. Zajímavé je, že oba exempláře byly testovány jako nákladní i jako svoz dřeva: proto v historické literatuře najdete jejich fotografie jak s valníkovou nástavbou, tak s přívěsem dřeva.

Testy probíhaly v podmínkách blízkých boji. Mrazy dosáhly 40 stupňů, voda se lila z nejbližšího jezera … Nakonec se auta dokonce rozjela po trase Moskva-Jaroslavl a zpět: celkem jedno z nich urazilo 16 tisíc kilometrů, druhé - 26 tisíc.

Jak je však uvedeno v tehdejších článcích, „v prázdném stavu kvůli velké hmotnosti na přední nápravě má parní vůz zhoršenou průjezdnost“. Auta na lesních cestách podle všeho prostě uvízla!

Proto byl v roce 1953 postaven čtvrtý exemplář - nosič dřeva NAMI-018 s pohonem všech kol (vyvinutý N. Korotonoškem). Jeho pohon byl díky původní „razdatce“zásuvný: při smyku zadních kol začala „veslovat“přední. Podle zdrojů z těchto let nebyl NAMI-018, pokud jde o schopnost běžeckého lyžování, nižší než nejsilnější dieselový nosič dřeva té doby MAZ-501.

Nákladní auto NAMI-012

Vůz měl velmi zajímavý design rozdělovací převodovky, který rozhodně stojí za to poznat. Uvádíme jeho podélný řez. Točivý moment se přenášel na zadní hnací nápravu přes hřídel 1 a na přední - přes hřídel 2, na kterém byl namontován vypínací mechanismus zadní nápravy, když vůz pracoval bez prokluzování zadních kol. Tento mechanismus se skládal ze dvou válečkových volnoběžných spojek, z nichž jedna fungovala při pohybu vpřed a druhá - vzad. V prvním případě bylo ozubené kolo 3 připojeno k vnějšímu kroužku 4 volnoběžné spojky a ve druhém k vnějšímu kroužku 5. Změna směru pohybu traktoru byla dosažena reverzací parního stroje, jako výsledkem čehož byla spínací vidlice vnějšího kroužku volnoběžných spojek kinematicky spojena s pákou ovládání zpátečky.

Rozdělovací skříň traktoru NAMI-018

Státní zkoušky NAMI-012 v roce 1951

Aby bylo zajištěno, že přední kola budou vždy vypnuta, aniž by došlo k prokluzu, je celkový převodový poměr hlavního převodu přední nápravy o 4 % vyšší než převodový poměr hlavního převodu zadní nápravy. V důsledku toho se hřídel 2 při absenci prokluzu zadních kol otáčel rychleji než ozubené kolo 3 a volnoběžka byla vypnuta. Při prokluzu zadních kol v důsledku poklesu dopředné rychlosti traktoru se ozubené kolo 3 otáčelo rychleji než hřídel 2, což vedlo k zařazení předních kol. S ustáním prokluzu se přední kola automaticky stala nevedoucí.

NAMI-018 ve finální verzi - 1953

Existovala také možnost pro kapalné palivo (i když pouze na papíře): je znázorněno na jednom z výkresů, které se nám dostaly do rukou. Protože již nepotřeboval dřevěné bunkry, byla kabina navržena s prostornějším dvouřadým designem.

Články o úžasných strojích a podrobné výpočty jejich údajně fantastických výkonů vycházely až do konce padesátých let v automobilových časopisech a reportážích NAMI - především pod jmény vývojářů Shebalin a Korotonoshko. A pak bylo ticho.

V té době už byl Stalin dávno mrtvý, tábory byly prázdné, strana změnila kurz… A trajektové vozy se prostě ukázaly být nikomu k ničemu.

Na počátku 50. let byly všechny práce na parních vozech omezeny. Osud prototypů NAMI-012 a NAMI-018, stejně jako obrovské množství dalších zajímavých domácích novinek, potkal smutný osud: zemřely, aniž by se staly muzejními exponáty. První parní vůz na světě na dřevo byl posledním vozem svého druhu, protože podobný stroj ještě nikdo nevyrobil.

Nyní již není možné zjistit skutečné důvody jejich narození, ale existuje jeden předpoklad. Je možné, že trajektové vozy měly hrát v obraně země stejnou roli jako nespočet parních lokomotiv, které stály na vlečce. Pokud by atomová válka skutečně začala, jediným palivem na území země by bylo palivové dříví. Tady se musely trajektové vozy hodit! Neužitečný.

A poslední věc. V Anglii je stále zachována asi desítka trajektových vozů Sentinel - stejný model S.4, který NAMI odsoudila jako prototyp pro automobily. Upravené a naleštěné parní lokomotivy se účastní srazů veteránů, je o ně pečováno a opečovávány.

A kde a kdy byly unikátní sovětské trajekty rozřezány na kovový šrot - historie mlčí …

První instance se vyznačovala chromovým „zobákem“a velkým znakem

Mimochodem…

Je zvláštní vidět, jak se v průběhu let změnil postoj k parním vozům v sovětské vědecké a technické literatuře. Otevíráme Stručný technický slovník z roku 1934 (kdy se v SSSR o žádných trajektech nemluvilo!): „Parní vozy jsou velmi vzácné. Hlavními nevýhodami jsou potřeba velké zásoby těžkého paliva, pomalý náběh z důvodu delšího zahřívání…“

V roce 1959 kompilátoři Malé sovětské encyklopedie publikují fotografii NAMI-012 a chválí ho: "Nejpříznivější ukazatele … Parní elektrárna je ve srovnání s ostatními příznivá …"

Ale Polytechnický slovník z roku 1976 uvádí vše na své místo: "Parní vůz se nerozšířil kvůli své konstrukční složitosti." A pointa!