Парная гонка: 300 км/ч на паровой машине

В январе 1907 года любопытных на пляже было как никогда много. В этот день пилот Фрэд Мэрриотт собирался превзойти установленный им же мировой рекорд скорости. Годом ранее американский гонщик вошел в историю как первый в мире человек, преодолевший рубеж скорости в 200 км/ч (самолеты тогда еще не летали так быстро). На специально сконструированном рекордном паромобиле Stanley Rocket Мэрриотт разогнался до 127,7 миль/ч (205,4 км/ч).

После рекордного заезда Фрэд и братья Стэнли сразу приступили к форсировке машины. По их мнению, показанная скорость не в достаточной мере раскрывала потенциал паровых технологий. Инженеры и пилот считали, что путем доработки паромобиля можно было бы вплотную приблизиться к скоростному рубежу в 200 миль/ч (322 км/ч). Поднять мощность мотора решили за счет повышения давления пара. Если раньше котел поставлял в поршневую паровую машину пар под давлением 70 бар, нагретый до 400 °C, то теперь давление выросло до 90 бар. Вместе с разгонной повысили и тормозную динамику: под машину разработали более мощные тормозные механизмы.

Когда для установления нового рекорда скорости Фрэд сел за руль, то с легкостью снова преодолел рубеж в 200 км/ч, а затем гонщику не повезло. На обычно идеально ровной поверхности пляжа попалась ямка, в которую паромобиль влетел передним колесом. Произошел удар, машина подлетела в воздух и, упав на землю, развалилась на две половинки. Пилот чудом остался жив.

Газеты того времени писали, что авария произошла на скорости под 190 миль в час. Специалисты в области паромобилей находят такие данные сомнительными, полагая, что в реальности авария случилась на скорости 130−140 миль в час. Так или иначе, но показанную до аварии скорость официально не признали. А серьезно пострадавший в аварии Фрэд Мэрриотт попыток улучшить свое достижение больше не предпринимал.

К 1910 году двигатели внутреннего сгорания стали уже достаточно совершенными, чтобы обойти паромобиль на гоночном треке. Поэтому в следующем десятилетии на знаменитом пляже соревновались уже привычные автомобили. Так волей судьбы Фред Мэрриотт вот уже 103 года продолжает оставаться самым быстрым человеком, ездившим на паровой тяге.

Рекордные паровозы так и не смогли перебить рекорд Stanley Rocket. Среди них быстрее всех летом 1938 года промчался паровоз Mallard (202,7 км/ч). Правда, в 1985 году американец Роберт Бэрбер в Бонневиле разогнался на сконструированном им паромобиле до 234 км/ч. Но этот рекорд так и не получил официального признания.

До своего 105-летия рекорд Фрэда Мэрриотта едва ли доживет непобитым. Минувшей осенью на Британских островах испытали паровую машину, рассчитанную на достижение скорости 170 миль/ч (274 км/ч).

Идея экстравагантного проекта родилась одиннадцать с половиной лет назад, в июне 1997 года, во время беседы английского энтузиаста паровых машин Билла Рича и профессора Саунтгемптонского университета Нила Ричардсона. В ходе разговора Билл вспомнил, что рекорд 1906 года не побит до сих пор, и поинтересовался у профессора, насколько реально создать паровую машину, способную развивать скорость 170 миль/ч. Джентльменам стало интересно узнать, насколько паровик XXI века может быть совершеннее аппарата Stanley Steamer.

Осенью того же года мир с интересом наблюдал за событиями в пустыне Блэк-Рок (штат Невада). Там 15 октября 1997 года Энди Грин впервые в истории вышел на наземном аппарате на сверхзвук. Британия торжествовала. Англичанин Ричард Нобл — руководитель этого проекта — напомнил соотечественникам об эпохе промышленной революции, когда после изобретения парового двигателя в Британию со всего мира стали съезжаться инженеры и промышленники — перенимать опыт. «А почему бы не установить еще один мировой и исключительно британский рекорд?» — задумался Билл Рич.

Его приятель Нил Ричардсон тем временем заразил студентов идеей создания рекордной паровой машины. Многие из них выбрали эту тему для своих дипломных проектов. Работы дипломников были полны оригинальных технических решений, а самое главное — Нил Ричардсон видел, с каким интересом студенты брались за эту работу. В 1999 году с дипломами студентов ознакомился представитель известной автомобильной аристократической семьи лорд Монтегю (отец лорда был известным автомобильным историком, коллекционером старинных машин и основателем Национального автомобильного музея в Бельо). Тогда же и появилась идея доработать проекты дипломников и в действительности построить рекордный паромобиль.

Уже в 1999 году была собрана команда для установления нового парового рекорда — British Steam Car Challenge. Любопытно, что в ее состав вошло несколько специалистов, не так давно трудившихся на Ричарда Нобла, — те самые, кому британцы обязаны нынешним абсолютным мировым рекордом скорости.

По словам главного конструктора команды Глайна Боушера, сложнее всего было создать двигатель для паромобиля. Требовалась максимальная мощность при минимальных размерах и весе. Инженеры сразу отказались от поршневой паровой машины, которая использовалась на паровозах и рекордном Stanley Steamer. Вместо нее была применена паровая турбина, как и на паромобиле неофициального рекордсмена Боба Бэрбера. Причем конструкторам удалось сделать турбину максимально компактной — ее диаметр всего 33 см.

Как известно, паровая турбина работает эффективно только на высоких оборотах. Для обычной машины, какой являлся, например, гражданский Stanley Steamer, это было неприемлемо. В городских условиях скорость должна постоянно меняться. Но для рекордной машины — то что надо. Тем более что дизайнерам требовалось создать кокпит с великолепной аэродинамикой, поэтому менее габаритная турбина в качестве «сердца» машины подходила как нельзя кстати.

В отличие от паровозов, где в качестве топлива использовался уголь, здесь применяется сжиженный газ. От него работает 12 парогенераторов суммарной производительностью 3 МВт теплоты! Чтобы неспециалисты могли оценить, как это много, разработчики не поленились перевести мегаватты в... чашки чая. Если аппарат использовать для приготовления кипятка, то каждую секунду он будет выдавать 23 чашки горячего чая.

Если же использовать паровую машину по назначению, то каждую минуту в тонких трубках парогенераторов (общей длиной 3 км!) 40 л воды превращаются в пар с температурой 400 °C и давлением 40 бар. Образующийся пар через четыре сопла подается на двухступенчатую паровую турбину. Та, раскручиваясь до 13 000 оборотов в минуту, через понижающую передачу (4,5 к 1) вращает задние колеса. Мощности турбины — 360 л.с. — согласно расчетам, достаточно, чтобы разогнать трехтонный аппарат длиной 7,7 м до скорости 274 км/ч. Пусть вас не смущает высокий вес машины — его компенсирует замечательная с точки зрения аэродинамики форма: коэффициент аэродинамического сопротивления Сх равен всего лишь 0,2.

В планах команды — побить рекорд 103-летней давности уже в этом году, и если все удастся, то команда не исключает, что попробует осуществить мечту Фрэда Мэрриотта — проехать на паре со скоростью 200 миль в час.

Пока команда British Steam Car Challenge готовится к преодолению парового рекорда, знаменитый британец Ричард Нобл в очередной раз собирается улучшить абсолютный мировой рекорд скорости на суше. Недавно был анонсирован проект создания нового сверхзвукового рекордного аппарата — Bloodhound SSC. Инициатор идеи – министр науки Великобритании лорд Пол Дрейсон. Цель проекта – завоевать внимание нынешних школьников и побудить их сделать карьеру в области науки и техники. Поэтому к участию в проекте будут широко привлекаться школьники и студенты. В обучающих целях при базе команды даже откроют образовательный центр. Проект обещает обрести национальную значимость. В нем будут принимать участие и Министерство науки, и ведущие британские ВУЗы, а реактивный двигатель команде предоставит Министерство обороны.

Хотя проект анонсирован недавно, известно, что команда специалистов работает над ним около двух лет. Так что если кризис не помешает, можно ожидать, что машина будет построена и испытана в срок, к 2011 году. Разработчики намерены заметно превзойти действующий рекорд скорости. Если в 1997 году Энди Грин разогнал Thrust SSC до 1228 км/ч (1,02 М), то теперь для выполнения задуманного ему потребуется преодолеть барьер в 1000 миль/ч (1609 км/ч, 1,4 М)!

Для достижения такой скорости машина будет оснащена сразу тремя двигателями — турбореактивным (тяга — 90 кН), ракетным (110 кН) и обычным ДВС (мощность 800 л.с.). Первые два двигателя будут помогать друг другу при разгоне, а последний будет крутить насос, поставляющий топливо в ракетный двигатель. По расчетам до скорости 1000 миль/ч шеститонный аппарат сможет разогнаться за 40 секунд на дистанции около 7 км.

Любопытно, чей рекорд будет преодолевать британцы, когда Bloodhound SSC будет построен, свой собственный или американский? Американец Эд Шэдл, глава команды North American Eagle, вот уже около года проводит испытания своей машины. Цель американцев скромнее — 800 миль/ч или 1287 км/ч.