Поезд без рельсов: как работал 174-метровый автопоезд LeTourneau

Прежде чем отправить грузовой поезд в отдалённый район, туда нужно проложить железную дорогу. Для регулярных перевозок такие затраты могут окупиться, но ради нескольких рейсов строить сотни километров путей слишком дорого. В середине XX века американская компания LeTourneau попробовала обойтись без рельсов: собрать длинный грузовой состав на огромных резиновых колёсах, который сможет ехать прямо по грунту.

Самым крупным из таких автопоездов стал TC-497 Overland Train Mark II. В полной сборке он растягивался примерно на 174 метра и опирался на 54 колеса. Причём каждое из них было ведущим: прицепы тоже помогали двигать груз, а электричество для их моторов вырабатывали газовые турбины.

Как возить грузы без железной дороги

Прицепить к мощному тягачу десяток платформ не так уж трудно. Гораздо труднее сдвинуть их с места на рыхлом грунте или вытянуть на подъём. Колёса тягача могут начать буксовать раньше, чем двигатель отдаст всю мощность, а каждый дополнительный прицеп увеличивает сопротивление движению.

На хорошем шоссе длинные автопоезда работают вполне успешно. Но в песке, снегу и на размокшей земле условия другие: тяжёлые платформы продавливают колеи, и передней машине приходится тянуть их через эти же неровности. Одним увеличением мощности двигателя такую задачу не решить — нужно ещё передать тяговое усилие на грунт.

LeTourneau предложила снабдить приводом и колёса прицепов. Тогда вес груза приходится на колёса, которые сами тянут состав вперёд, а не только катятся за тягачом. Это не гарантирует проезд через любое болото, зато позволяет использовать для тяги гораздо большую часть веса всего автопоезда.

В полном составе TC-497 было 13 звеньев: головная машина, десять грузовых платформ и два энергетических прицепа. На головную машину приходилось шесть колёс, на каждое из остальных звеньев — по четыре. Так и набирались те самые 54 колеса, которые сделали автопоезд одним из самых необычных транспортных экспериментов своего времени.

Почему ведущими сделали все колёса

Передать вращение от одного двигателя через весь такой состав механическими валами было бы крайне неудобно. Прицепы поворачивают относительно друг друга, качаются на неровностях, поднимаются и опускаются. Длинной цепочке валов, шарниров и редукторов пришлось бы работать во всех этих положениях.

У LeTourneau уже было другое решение — электрическое колесо. Компания развивала эту технологию с начала 1950-х годов: двигатель вращает генератор, а тот питает отдельные электромоторы у колёс. Между звеньями достаточно проложить силовые кабели, поэтому не нужно тянуть через весь автопоезд общий вращающийся вал.

На TC-497 собственный электропривод имело каждое колесо. В этом отношении автопоезд был похож на тепловоз с электрической передачей, только вместо стальных колёс на рельсах использовал огромные шины. Грузовые платформы сохраняли обычные сцепки, но головной машине уже не приходилось в одиночку преодолевать сопротивление всего состава.

Диаметр шин составлял около трёх метров. Большие колёса легче перекатываются через неровности, а широкие шины распределяют вес по большей площади грунта. Для машины, которой предстояло возить тяжёлые грузы по песку и другим слабым грунтам, это было особенно важно.

Четыре турбины на один состав

Электричество для TC-497 вырабатывали четыре газовые турбины Solar. Одну разместили в головной машине, ещё одну — в первом энергетическом прицепе, две оставшиеся — во втором. Получалась небольшая электростанция на колёсах, распределённая по нескольким звеньям.

Турбины вращали генераторы, а не колёса напрямую. Для такой работы подходила их способность выдавать большую мощность при сравнительно небольших размерах и массе. Воздух для двигателей проходил через фильтры, а отработавшие газы выходили через крупные трубы на крышах — с песком и пылью пришлось считаться ещё при проектировании.

Энергетические прицепы были нужны именно потому, что большая часть автопоезда тоже имела привод. На грузовых платформах не требовалось устанавливать отдельные двигатели с баками и системой запуска: они получали электричество от общих генераторов. Это давало конструкторам возможность разделить грузовые и силовые звенья и собирать составы разной длины.

Сама головная машина была рассчитана на длительные поездки. В ней предусмотрели места для шести человек, спальные места, небольшую кухню и туалет. Высокая кабина с большими окнами возвышалась над передними колёсами, а за жилым отсеком находилось силовое оборудование.

Такой автопоезд всё равно нуждался в топливе, ремонте и подходящих местах для погрузки. Его создатели пытались сократить зависимость от дорог, но не могли убрать из перевозок всю остальную подготовку. Даже удачно выбранный маршрут нужно было обследовать: длинный состав нельзя развернуть в любом удобном для легковой машины месте.

Как поворачивал состав длиной 174 метра

У обычного прицепа на повороте колёса проходят ближе к внутреннему краю, чем колёса тягача. Водители длинных фур учитывают это, когда объезжают столбы и бордюры. Если последовательно соединить много прицепов, задние звенья будут всё сильнее срезать поворот, и последняя платформа может попасть туда, где передняя машина вообще не проезжала.

У TC-497 управляемыми сделали и прицепы. Дышло, соединявшее платформу с предыдущим звеном, направляло её переднюю ось. С задней осью переднюю связывали перекрёстные тросы: когда передние колёса поворачивались в одну сторону, задние поворачивались в другую.

Благодаря этой связи платформа вписывалась в поворот и следовала за предыдущим звеном гораздо точнее, чем обычный прицеп. Положение колёс задавали дышла и тросы, последовательно связывавшие все звенья состава. В самой головной машине поворачивалась передняя пара колёс; рулевой механизм приводил в действие электромотор.

Предусмотрели даже возможность движения назад, но для этого нужно было перестроить рулевые связи между звеньями. Поэтому задний ход оставался сложным манёвром, который мог выручить в затруднительном положении. Обращаться со всем составом так же свободно, как с отдельным грузовиком, водитель не мог.

Что показали испытания

В 1962 году TC-497 испытывали в районе Юмы, в Аризоне. Маршруты подготовили заранее: изучили грунты, уклоны и рельеф, подобрали участки, похожие на местность в разных пустынях мира. Испытателей интересовало, где автопоезд сможет работать с грузом, а какие условия окажутся для него слишком тяжёлыми.

В этом и заключалась разница между внушительным видом машины и её реальной полезностью. Колёса высотой с комнату не превращали автопоезд во вездеход без ограничений. Поездке всё равно могли помешать склон, слабый грунт или слишком тесный проход, а удачный заезд по одному типу местности ещё не доказывал, что состав пройдёт всюду.

TC-497 показал себя на испытаниях хорошо, однако в серийное производство не попал. К тому времени появились тяжёлые транспортные вертолёты, которые могли доставлять грузы туда, где для колёсного состава пришлось бы искать наземный маршрут. Потребность именно в таком огромном внедорожном автопоезде отпала, и единственный экземпляр остался экспериментом.

Большую часть состава позднее разобрали, но головную машину удалось сохранить. Она некоторое время служила необычной рекламой у продавца автодомов, а затем вернулась в Юму как музейный экспонат. От 174-метрового поезда осталось только первое звено — с высокой кабиной, жилым отсеком и шестью огромными колёсами.