«Фиат Турбина» 1954: чем закончилась итальянская «газотурбинная эйфория»
Машиностроительная отрасль – сплошной поиск новых решений, эксперименты. Инженерная мысль работает в одном направлении – создать более мощный, быстрый и производительный автомобиль, чем существует сегодня. Что только не помещали под капоты авто! «Фиат» в 1954 году сунул в моторный отсек турбину.
Вернее, газотурбинный двигатель (ГТД), который поднимает в небо реактивные самолеты. Что за странная идея зародилась в горячих итальянских головах?
Компания Fiat не изобрела турбовинтовой мотор и не была пионером в применении авиационного агрегата на легковушках. Чтобы отследить историю газотурбинного двигателя, нужно катапультироваться в 17 век и дальше.
«Фиат Турбина» 1954 с аэродинамическим показателем 0,14. Фото: YouTube.com
Изобретателем ГТД (1791 г) называли англичанина Дж. Барбера. Но, копнув глубже, историки отыскали фламандского миссионера и ученого Фердинанда Вербиста. Еще в 1672 году он установил на повозке паровой котел.
Струю раскаленного пара инженер направил на деревянное горизонтально установленное колесо с лопатками. Раскручиваясь, посредством нехитрого механизма, оно приводило в движение передние колеса телеги. Вот, собственно, простейший ГТД и первое переднеприводное транспортное средство.
Заглянув еще дальше в века, находим в чертежах гениального Леонардо да Винчи некий «дымовой зонт». Энергию струи горячего пара хитрец в 1500 году приспособил для вращения вертела, на котором жарили мясо. Барашка, видимо, крутить вручную над углями было лень.
Ну, и куда же в вопросах самых значимых изобретений человечества без стоумовых греков? Герон Александрийский – математик и механик – придумал в I веке н. э. паровую турбину, которую несколько столетий считали игрушкой. Дальше историки выдохлись и перестали копать. Или катапульта сломалась, но на Героне остановились.
Лепту в развитие турбовинтового движка, отметим с гордостью, внес и россиянин П. Д. Кузьминский. В 1900 году новатор предложил агрегат со сгоранием топлива при постоянном давлении.
Устройство современного ГТД. Фото: YouTube.com
Теперь-то в технически сложном и дорогостоящем аппарате используется радиальный компрессор для сжатия воздуха. Далее воздух подается в камеру сгорания, где смешивается с топливом и воспламеняется свечой зажигания.
Газы при сгорании топливовоздушной смеси расширяются с образованием давления. Оно по пути наименьшего сопротивления устремляется к лопаткам турбины. Энергия газа передается турбинными лопастями на диск, который начинает вращаться.
Это упрощенная схема, в которую нужно еще включить шестеренчатый редуктор. Он снижает число оборотов до значения, оптимального для привода колес автомобиля.
А температура на выходе из ГДТ 800-1200°С? С ней нужно что-то делать, поэтому продумана система охлаждения. Словом, механизм непростой. Но подкупает способность установки работать на всем, что течет и горит, будь то спирт, угольная пыль, подсолнечное масло или одеколон «Шипр».
Возможно, путь к итальянской модели Fiat Turbina 1954 длинноват. Но хочется понять, почему разработчики, создававшие успешные дорожные и гоночные машины на поршневых ДВС, обратились к сложной теме газотурбинных двигателей.
В спортивных машинах ГТД находит применение и в наши дни. Фото: YouTube.com
Турбовинтовые двигатели нашли логическое применение в крупных средствах передвижениях: авиалайнерах и вертолетах, на кораблях и локомотивах. Но и автомобильные инженеры не могли успокоиться, пока не опробовали газотурбину под капотом легковых машин.
Суть в преимуществах:
✅ ГТД развивает десятки тысяч об/мин
✅ Отношение мощности к весу самого аппарата несравнимо выше, чем в поршневых ДВС
✅ Турбовинтовой двигатель работает в одном направлении, поэтому снижает вибрацию носителя
✅ Движущихся частей в агрегате меньше, чем у оппонента
✅ Потребление смазочных материалов минимальное
Требования к качеству топлива сводятся к одному – лишь бы распылялось. Как тут не задуматься о работе на автомобилях? Главное, не забыть про понижающий редуктор.
Гиперскорости в небе не дают покоя автомобильным инженерам. Фото: YouTube.com
Про минусы ГТД конструкторы слыхали или догадывались, но надеялись снизить и устранить. А среди недостатков был, например, непомерный топливный жор.
Отметим, что самолетный ГТД нельзя ставить на автомашину, даже уменьшив конструкцию в размерах. Дело в разных функциях: в автомобилестроении это генерация мощности на валу, в авиации – создание тягового усилия.
Во время Второй мировой в Британии велись секретные разработки газотурбинных установок для летательных аппаратов и танков. Специалисты компании Rover были допущены в лаборатории. Тут у них и зародилась мысль перенести двигатель на легковые авто.
В 1946 году не было даже приблизительного понятия, к чему приведет эксперимент. Создали 2-местную модель Jet-1. Над мотором и шасси бились 3 года. Центробежный компрессор в 100-сильном двигателе вращался со скоростью 40 тыс. об/мин. После понижающей передачи вал турбины выдавал 26 тыс. об/мин.
Кадры из хроники: британская модель на ГТД. Фото: YouTube.com
Машину показали народу в 1950 г. А уже через год мощность ГТД довели до 230 «лошадей». Плавность хода была великолепной, в отличие от расхода горючего – 50 л на 100 км пути. В 1956 году установили теплообменник British Leyland, аппетит третьего поколения авто на инновационном движке снизили до 22 л/100 км.
В 1961 году появилась переднеприводная легковушка. Несущий кузов, 4 места, мощность 140 л. с., скорость 200 км/ч. И «больше не было чернил и карандаш сломался» – деньги на разработку кончились, а энтузиазм сошел на нет. Единственный экземпляр Rover Jet-1 украшает лондонский Музей науки. Но на дорогах еще до середины 70-х мелькали модели с ГТД, что говорит о серийном производстве.
На «Фиате» зашевелились в 1948 году. Ключевые фигуры в разработке революционного авто: Джанни Аньелли – основной акционер компании, Витторио Валлетта – президент, Данте Джакоза – автодизайнер.
Лавров первого в мире автомобиля с газотурбиной под капотом было не сорвать. Британцы опередили. Но громко заявить о себе получилось. Обогнали америкосов – и то честь. General Motors со своими «Огненными птицами» припозднился. Нашумел, правда, больше.
Кадры из хроники 60-х: «Крайслер» 1963-1964 годов на газотурбинном двигателе. Фото: YouTube.com
Но вернемся к событиям в Италии 1954 года. Публике представили прототип авто с ГТД. Назвали просто и прямолинейно – «Фиат Турбина». Окрасили в вызывающий, запоминающийся красно-белый цвет. На Туринском автосалоне модель произвела фурор.
Машину дорабатывали, обещая пользователям отличную динамику, низкий уровень шума, стабильность на любых скоростях. За это время конструкторы надеялись избавиться от досадного эффекта: даже на холостом ходу турбина вырабатывала очень много горячего воздуха, который сбрасывался через заднее сопло. В движении картина ухудшалась кратно. А после выключения движка горячая волна и дым заполняли салон.
Модель построили на пространственной раме с независимой 2-рычажной сзади и спереди подвеской. Стабилизаторы поперечной устойчивости поставили на оба моста.
Газотурбинный двигатель «Фиат Турбина» в туринском музее. Фото: YouTube.com
Гладкие формы, плавные изгибы кричали о невероятной аэродинамики. И она потрясала – Cd=0,14. Рекорд в машиностроении продержался 30 лет. Стоило ожидать, раз кузов Fiat Turbina разрабатывали в аэротрубе Туринского Политехнического Университета.
Размеры авто компактные:
✅ Длина – 4370 мм
✅ Ширина – 1610 мм
✅ Высота – 1255 мм
✅ Между осями – 2400 мм
✅ Полная масса – 1270 кг
Дизайн Данте Джакоза вызывал восхищение. От овальной радиаторной решетки по всей длине бортов до самой кормы тянулся блестящий молдинг. Здесь он передавал эстафету внимания огромной выхлопной трубе (соплу) и выразительным крупным плавникам.
Хороша машина, просто реактивная красотка. А где фары и зеркала заднего вида?.. Да ладно! О глобальных вещах думали, не до мелочей.
ГТД автомобиля Fiat Turbina состоял из 2-стадийного центробежного компрессора, в котором воздух сжимается и подается под давлением в 3 камеры сгорания. Здесь происходит магия, и горячий газ устремляется на лопатки двух турбин. Одна приводит в движение упомянутый компрессор. Другая турбина через понижайку передает крутящий момент на «катки».
Кадры из хроники 60-х: так выглядит приборная панель авто с ГТД. Фото: YouTube.com
Ни тебе сцеплений, ни коробок передач: только акселератор да тормоз. Кажется, управлять реактивным авто – проще некуда. Однако парприз напичкан таким количеством приборов, что водителя не покидает стойкое ощущение, что он внутри бомбардировщика.
Для запуска двигателя итальянцы применили стартер от грузовика «Фиат» и одну свечу зажигания. Уже через 15 сек после поворота ключа мотор показывал 5 тыс. об/мин. Когда обороты удваивались, рабочий процесс поддерживал себя сам.
Обещанные 300 «лошадей» рвались вперед при 22 тыс. об/мин. При этом скорость дрожала на отметке 260 км/ч. Fiat Turbina – просто спортсмен, гонщик, если бы не барабанные тормоза по кругу.
Но на них не стоит обращать внимание, ведь фиатовцы так и не справились с двумя главными проблемами: чрезмерный нагрев и баснословный расход топлива. Проект Turbina закрыли, «газотурбинная эйфория» растворилась. Но выскочкам-янки все же нос утерли!..
Вернее, газотурбинный двигатель (ГТД), который поднимает в небо реактивные самолеты. Что за странная идея зародилась в горячих итальянских головах?
История ГТД
Компания Fiat не изобрела турбовинтовой мотор и не была пионером в применении авиационного агрегата на легковушках. Чтобы отследить историю газотурбинного двигателя, нужно катапультироваться в 17 век и дальше.
«Фиат Турбина» 1954 с аэродинамическим показателем 0,14. Фото: YouTube.comИзобретателем ГТД (1791 г) называли англичанина Дж. Барбера. Но, копнув глубже, историки отыскали фламандского миссионера и ученого Фердинанда Вербиста. Еще в 1672 году он установил на повозке паровой котел.
Струю раскаленного пара инженер направил на деревянное горизонтально установленное колесо с лопатками. Раскручиваясь, посредством нехитрого механизма, оно приводило в движение передние колеса телеги. Вот, собственно, простейший ГТД и первое переднеприводное транспортное средство.
Заглянув еще дальше в века, находим в чертежах гениального Леонардо да Винчи некий «дымовой зонт». Энергию струи горячего пара хитрец в 1500 году приспособил для вращения вертела, на котором жарили мясо. Барашка, видимо, крутить вручную над углями было лень.
Ну, и куда же в вопросах самых значимых изобретений человечества без стоумовых греков? Герон Александрийский – математик и механик – придумал в I веке н. э. паровую турбину, которую несколько столетий считали игрушкой. Дальше историки выдохлись и перестали копать. Или катапульта сломалась, но на Героне остановились.
Упрощенно о принципе работы современных газотурбинных агрегатов
Лепту в развитие турбовинтового движка, отметим с гордостью, внес и россиянин П. Д. Кузьминский. В 1900 году новатор предложил агрегат со сгоранием топлива при постоянном давлении.
Устройство современного ГТД. Фото: YouTube.comТеперь-то в технически сложном и дорогостоящем аппарате используется радиальный компрессор для сжатия воздуха. Далее воздух подается в камеру сгорания, где смешивается с топливом и воспламеняется свечой зажигания.
Газы при сгорании топливовоздушной смеси расширяются с образованием давления. Оно по пути наименьшего сопротивления устремляется к лопаткам турбины. Энергия газа передается турбинными лопастями на диск, который начинает вращаться.
Это упрощенная схема, в которую нужно еще включить шестеренчатый редуктор. Он снижает число оборотов до значения, оптимального для привода колес автомобиля.
А температура на выходе из ГДТ 800-1200°С? С ней нужно что-то делать, поэтому продумана система охлаждения. Словом, механизм непростой. Но подкупает способность установки работать на всем, что течет и горит, будь то спирт, угольная пыль, подсолнечное масло или одеколон «Шипр».
Преимущества ГТД
Возможно, путь к итальянской модели Fiat Turbina 1954 длинноват. Но хочется понять, почему разработчики, создававшие успешные дорожные и гоночные машины на поршневых ДВС, обратились к сложной теме газотурбинных двигателей.
В спортивных машинах ГТД находит применение и в наши дни. Фото: YouTube.comТурбовинтовые двигатели нашли логическое применение в крупных средствах передвижениях: авиалайнерах и вертолетах, на кораблях и локомотивах. Но и автомобильные инженеры не могли успокоиться, пока не опробовали газотурбину под капотом легковых машин.
Суть в преимуществах:
✅ ГТД развивает десятки тысяч об/мин
✅ Отношение мощности к весу самого аппарата несравнимо выше, чем в поршневых ДВС
✅ Турбовинтовой двигатель работает в одном направлении, поэтому снижает вибрацию носителя
✅ Движущихся частей в агрегате меньше, чем у оппонента
✅ Потребление смазочных материалов минимальное
Требования к качеству топлива сводятся к одному – лишь бы распылялось. Как тут не задуматься о работе на автомобилях? Главное, не забыть про понижающий редуктор.
Гиперскорости в небе не дают покоя автомобильным инженерам. Фото: YouTube.comПро минусы ГТД конструкторы слыхали или догадывались, но надеялись снизить и устранить. А среди недостатков был, например, непомерный топливный жор.
Отметим, что самолетный ГТД нельзя ставить на автомашину, даже уменьшив конструкцию в размерах. Дело в разных функциях: в автомобилестроении это генерация мощности на валу, в авиации – создание тягового усилия.
Первый опыт
Во время Второй мировой в Британии велись секретные разработки газотурбинных установок для летательных аппаратов и танков. Специалисты компании Rover были допущены в лаборатории. Тут у них и зародилась мысль перенести двигатель на легковые авто.
В 1946 году не было даже приблизительного понятия, к чему приведет эксперимент. Создали 2-местную модель Jet-1. Над мотором и шасси бились 3 года. Центробежный компрессор в 100-сильном двигателе вращался со скоростью 40 тыс. об/мин. После понижающей передачи вал турбины выдавал 26 тыс. об/мин.
Кадры из хроники: британская модель на ГТД. Фото: YouTube.comМашину показали народу в 1950 г. А уже через год мощность ГТД довели до 230 «лошадей». Плавность хода была великолепной, в отличие от расхода горючего – 50 л на 100 км пути. В 1956 году установили теплообменник British Leyland, аппетит третьего поколения авто на инновационном движке снизили до 22 л/100 км.
В 1961 году появилась переднеприводная легковушка. Несущий кузов, 4 места, мощность 140 л. с., скорость 200 км/ч. И «больше не было чернил и карандаш сломался» – деньги на разработку кончились, а энтузиазм сошел на нет. Единственный экземпляр Rover Jet-1 украшает лондонский Музей науки. Но на дорогах еще до середины 70-х мелькали модели с ГТД, что говорит о серийном производстве.
А в это время в Италии…
На «Фиате» зашевелились в 1948 году. Ключевые фигуры в разработке революционного авто: Джанни Аньелли – основной акционер компании, Витторио Валлетта – президент, Данте Джакоза – автодизайнер.
Лавров первого в мире автомобиля с газотурбиной под капотом было не сорвать. Британцы опередили. Но громко заявить о себе получилось. Обогнали америкосов – и то честь. General Motors со своими «Огненными птицами» припозднился. Нашумел, правда, больше.
Кадры из хроники 60-х: «Крайслер» 1963-1964 годов на газотурбинном двигателе. Фото: YouTube.comНо вернемся к событиям в Италии 1954 года. Публике представили прототип авто с ГТД. Назвали просто и прямолинейно – «Фиат Турбина». Окрасили в вызывающий, запоминающийся красно-белый цвет. На Туринском автосалоне модель произвела фурор.
Машину дорабатывали, обещая пользователям отличную динамику, низкий уровень шума, стабильность на любых скоростях. За это время конструкторы надеялись избавиться от досадного эффекта: даже на холостом ходу турбина вырабатывала очень много горячего воздуха, который сбрасывался через заднее сопло. В движении картина ухудшалась кратно. А после выключения движка горячая волна и дым заполняли салон.
Что получилось: обзор автомобиля
Модель построили на пространственной раме с независимой 2-рычажной сзади и спереди подвеской. Стабилизаторы поперечной устойчивости поставили на оба моста.
Газотурбинный двигатель «Фиат Турбина» в туринском музее. Фото: YouTube.comГладкие формы, плавные изгибы кричали о невероятной аэродинамики. И она потрясала – Cd=0,14. Рекорд в машиностроении продержался 30 лет. Стоило ожидать, раз кузов Fiat Turbina разрабатывали в аэротрубе Туринского Политехнического Университета.
Размеры авто компактные:
✅ Длина – 4370 мм
✅ Ширина – 1610 мм
✅ Высота – 1255 мм
✅ Между осями – 2400 мм
✅ Полная масса – 1270 кг
Дизайн Данте Джакоза вызывал восхищение. От овальной радиаторной решетки по всей длине бортов до самой кормы тянулся блестящий молдинг. Здесь он передавал эстафету внимания огромной выхлопной трубе (соплу) и выразительным крупным плавникам.
Хороша машина, просто реактивная красотка. А где фары и зеркала заднего вида?.. Да ладно! О глобальных вещах думали, не до мелочей.
Конструкционные особенности
ГТД автомобиля Fiat Turbina состоял из 2-стадийного центробежного компрессора, в котором воздух сжимается и подается под давлением в 3 камеры сгорания. Здесь происходит магия, и горячий газ устремляется на лопатки двух турбин. Одна приводит в движение упомянутый компрессор. Другая турбина через понижайку передает крутящий момент на «катки».
Кадры из хроники 60-х: так выглядит приборная панель авто с ГТД. Фото: YouTube.comНи тебе сцеплений, ни коробок передач: только акселератор да тормоз. Кажется, управлять реактивным авто – проще некуда. Однако парприз напичкан таким количеством приборов, что водителя не покидает стойкое ощущение, что он внутри бомбардировщика.
Для запуска двигателя итальянцы применили стартер от грузовика «Фиат» и одну свечу зажигания. Уже через 15 сек после поворота ключа мотор показывал 5 тыс. об/мин. Когда обороты удваивались, рабочий процесс поддерживал себя сам.
Обещанные 300 «лошадей» рвались вперед при 22 тыс. об/мин. При этом скорость дрожала на отметке 260 км/ч. Fiat Turbina – просто спортсмен, гонщик, если бы не барабанные тормоза по кругу.
Но на них не стоит обращать внимание, ведь фиатовцы так и не справились с двумя главными проблемами: чрезмерный нагрев и баснословный расход топлива. Проект Turbina закрыли, «газотурбинная эйфория» растворилась. Но выскочкам-янки все же нос утерли!..
- Timofey
- youtube.com
Рекомендуем для вас
Четыре цилиндра и турбонаддув: что известно об авиадвигателе М105
В сообщении о М105 важно точно назвать полученный документ. Сертификат разработчика относится к соответствию организации установленным требованиям;...
Т-16 вёз груз перед собой. Зачем шасси сделали настолько необычным
У обычного трактора впереди находится капот, а груз чаще едет в прицепе сзади. Семейство Т-16 узнаётся по другой картине. Перед водителем расположена грузовая...
«Урал» без оппозита: чем Neo 500 отличается от привычного Gear Up
Первые 26 мотоциклов прибыли в штат Вашингтон. В новой модели сохранили коляску и задний ход, но сменили двигатель, трансмиссию и платформу....
Зачем локомотиву песок, если он должен ехать по чистым рельсам
В запасах локомотива есть материал, который легко не заметить за разговорами о мощности: песок. Его подают к месту, где стальное колесо касается рельса. Он...
Машина без запаски: что покупатель получает вместо неё
Под полом багажника может оказаться аккуратный лоток с компрессором и бутылкой жидкости. Место похоже на отсек для инструмента, а большого колеса нет....
«Кировец» поворачивает всем корпусом. Что даёт подвижная рама
У большого «Кировца» на повороте меняется сам силуэт. Передняя половина машины смотрит в одну сторону, задняя ещё идёт под углом к ней. Колёса при этом не...
ЯМЗ работает и на дороге, и на рельсах. Что скрывает индекс двигателя
Грузовик едет по дороге, комбайн подолгу работает в поле, мотовоз передвигает железнодорожную технику. В их описаниях можно встретить двигатели одного...
Провода над карьером: как самосвал получает больше тяги на подъёме
На подъёме самосвал поднимает токоприёмник к контактной линии над дорогой. На первый взгляд он становится огромным троллейбусом с камнями вместо пассажиров. Но...
Что крутит винт вертолёта, если двигатель остановился
У вертолёта сразу видно, за что отвечает двигатель: он вращает винт над кабиной. Поэтому остановку мотора легко представить как остановку самого винта. Однако...
Зачем гоночному мотору бак для масла, если под ним уже есть поддон
Мотор может остаться без нормальной подачи масла посреди длинного поворота, хотя на стоянке уровень был в порядке. В обычном двигателе запас масла находится в...
Он свешивается к асфальту. Зачем гоночной коляске такой пассажир?
Пассажир смещается над платформой коляски и переносит вес к её колесу. С обочины кажется, что он вот-вот выпадет: корпус уже сбоку от машины, шлем низко над...
Грузовик спускает шины на ходу. Куда уходит воздух и что это даёт
На асфальте водитель следит, чтобы колесо не стало мягким. На рыхлой дороге тяжёлому вездеходу иногда специально снижают давление. Если машина оборудована...
Катер едет по льду. Что удерживает воздух под его юбкой
У судна на воздушной подушке между жёстким корпусом и поверхностью видна тёмная гибкая юбка. На воде она проходит возле волны, на льду касается неровностей....