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El proyecto aeronave aerodeslizador Grumman TLRV

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Los trenes de cojín magnético tienen actualmente la velocidad más alta entre todos los vehículos ferroviarios. Esta técnica se basa en el uso de un potente campo magnético, que eleva el tren sobre las vías y también lo acelera. Al mismo tiempo, se elimina completamente la fricción entre las partes del chasis y la pista, de modo que la energía se consume de la manera más eficiente posible, y solo la resistencia del aire circundante evita la aceleración. Los trenes magnéticos aparecieron relativamente recientemente, en los años ochenta. Sin embargo, los intentos de levantar el tren sobre el camino para eliminar la fricción se hicieron antes, aunque se implementaron utilizando las tecnologías que existían en ese momento.


A finales de los años sesenta, la empresa estadounidense Grumman se interesó por el problema del transporte ferroviario de alta velocidad u otros sistemas similares. Durante los próximos años, sus empleados desarrollaron un proyecto de vehículo de alta velocidad prometedor, denominado TLRV (Vehículo de investigación de levitación rastreada - “Aparato experimental de levitación de rieles”). Además, hay una designación alternativa TACRV (Vehículo de investigación de cojines de aire con orugas - "cojín de aire de vehículos ferroviarios experimentales"). Como se desprende de las dos designaciones, el objetivo del proyecto era el desarrollo y la construcción de un vehículo experimental, que durante el movimiento no debe tocar la superficie de la carretera.


Aviones Grumman TLRV en el hangar durante la prueba. Fotos de Wikimedia Commons


El proyecto TLRV se desarrolló con la participación activa del Departamento de Transporte de los Estados Unidos. En ese momento, esta organización mostró interés en varios desarrollos prometedores en el campo del transporte ferroviario, incluidos aquellos que no utilizan las vías ferroviarias tradicionales. A partir de cierto punto, el ministerio asumió parte de la financiación del trabajo y también ayudó a la compañía de desarrollo con la construcción de una ruta experimental y pruebas.

Algunas fuentes mencionan la conexión del proyecto TLRV con el programa Space Shuttle. Sin embargo, en realidad, este proyecto no tuvo nada que ver con el programa espacial, aunque el prototipo construido por su apariencia futurista realmente parecía un Transbordador Espacial sin alas.

Durante el trabajo preliminar, cuyos resultados formaron la base del proyecto TLRV, los especialistas de Grumman descubrieron que se requiere una ruta correspondiente para la construcción de un vehículo radicalmente nuevo. El uso de la vía férrea tradicional se consideró poco práctico y se desarrolló una nueva versión de la estructura que podría ser utilizada por un vehículo prometedor. En lugar de un par de rieles, se propuso utilizar una carretera plana de hormigón con lados verticales en cada lado. Se suponía que el automóvil TLRV debía conducir esta "bandeja", quedando a cierta altura por encima de su parte inferior. Las tablas sirvieron para mantener el vehículo en la pista, y también lo ayudaron a tomar turnos.

El proyecto aeronave aerodeslizador Grumman TLRV
Prototipo en la pista. Foto Evergreen.zenfolio.com


Se propuso un nuevo proyecto para basar en una cama de aire. Esta tecnología para entonces estaba bien dominada y podía proporcionar las características requeridas. La elevación del vehículo con colchón de aire permitió eliminar el contacto de su estructura y la pista. Además, debido a un equipo similar, fue posible evitar que el automóvil entre en contacto con los lados de la pista. Estas, así como algunas otras consideraciones, finalmente afectaron el diseño del aparato experimental TLRV.

Se propuso utilizar varios motores turborreactores como fuente de energía para mover el aparato y suministrar aire a las almohadas. La potencia de una central eléctrica de ese tipo era suficiente para mantener el automóvil en el aire y para su movimiento de traslación a una velocidad suficientemente alta. Por lo tanto, el TLRV, en base a las características principales de su apariencia, puede considerarse un carro expreso con amortiguación de aire. Además, cabe señalar que se convirtió en una de las pocas representantes de esta clase de tecnología extremadamente rara.


Alojamiento de carenado de nariz. Foto Evergreen.zenfolio.com


La base de un vehículo prometedor serían dos camiones de diseño especial ubicados en la parte delantera y trasera del vehículo. Cada uno de ellos tenía que tener cuatro unidades pequeñas para crear un colchón de aire. Dos estaban ubicadas debajo de la parte inferior del carro, dos más, en los lados. Se suponía que los más bajos elevarían el automóvil sobre la carretera, y los laterales sujetarían las vías entre los lados y los protegerían de los ataques contra ellos.

Como parte del TLRV, se propuso utilizar dos tipos de cojines de aire: se planeó ubicar agregados más anchos debajo de la parte inferior, las tablas laterales tenían un ancho menor. La longitud de todas las almohadas era la misma, y ​​el diseño general es similar. La base de cada almohada era una caja de metal con conductos de aire, en la cual se colocaban una falda de goma y amortiguadores, que protegían las partes contra daños cuando estaban en contacto con el concreto. Las almohadas eran de forma ovalada, lo que garantizaba la máxima eficiencia del trabajo, además de facilitar su ubicación en el carro.

Para girar las esquinas y compensar las diferentes oscilaciones, las ocho almohadillas de airbag se montaron en bisagras, lo que les permitió girar a lo largo del eje longitudinal. El sistema de suspensión amortiguadora también estaba equipado con amortiguadores y actuadores hidráulicos para cambiar la configuración del chasis. El uso de dos grupos de bolsas de aire permitió, hasta cierto punto, simplificar y facilitar la construcción, así como mejorar su rendimiento durante el paso de las secciones de vía curvada. Un dispositivo de dimensiones similares con amortiguadores de aire sólido en toda la superficie de la parte inferior y los lados normalmente no podría tomar turnos debido a la aparición de grandes espacios entre las faldas y los lados de la pista. Los dos carros móviles, a su vez, permitieron resolver el problema de mantener la posición correcta de las almohadas.


Vista general del coche. Foto de Cygnus.smugmug.com


Como parte de la parte trasera del camión había un gran tanque para la distribución de aire comprimido suministrado por las bombas. Este tanque se conectó a las bolsas de aire traseras mediante un sistema de tuberías. Además, había dos tuberías de gran diámetro, sostenidas debajo del cuerpo del aparato. Frente a estas tuberías había unidades para transmitir aire comprimido a los cojines delanteros. Se proporcionaron bloques de madera en las superficies externas de estos tubos, diseñados para protegerlos del contacto con los lados de la bandeja.

El cuerpo del experimentado carro aeronáutico TLRV se hizo en forma de un carro alargado con un cono de nariz característico. Ambos carros con cojines de aire estaban sujetos a su marco en la parte inferior. Para facilitar el paso de vueltas, los carros podrían girar alrededor de un eje vertical. Debido a esto, el carenado de la nariz del cuerpo se realizó como una unidad separada y se fijó en el carro delantero. Hay una brecha notable entre el carenado y la parte principal del cuerpo. Inicialmente, se cerró con una tira de tela, pero luego se perdió esta parte, por lo que ahora hay una brecha entre el caso y el carenado.

En la parte inferior del carenado había una ranura vertical, cuyo propósito exacto sigue siendo desconocido. Es posible que en una de las etapas del proyecto, se planificó que la carretera en forma de U se complementara con un riel central, que debería haberse incluido en la muesca del carenado. Sin embargo, la ruta experimental construida no recibió tal carril y el propósito exacto de la ranura en el carenado plantea preguntas.


Vista lateral Elementos claramente visibles del chasis original. Foto de Cygnus.smugmug.com


Directamente detrás del carenado de la nariz había una cabina de tripulación con grandes cristales frontales y lugares de trabajo completos para maquinistas. Para acceder a la cabina, se proporcionaron dos puertas de construcción de ala de gaviota en los lugares del conductor y su asistente. Además, en los lados del casco había varias escotillas para acceder a las unidades internas.

Según algunos informes, la parte central del casco se entregó para acomodar un conjunto de equipos especiales, así como tanques de combustible para queroseno. En la parte de cola del casco había un pilón ancho con tres motores turborreactores Pratt & Whitney J52, que se suponía que proporcionaban cojines de aire y también se usaban como dispositivo de propulsión.

Se puede suponer que se organizó un sistema de bombas y tuberías en la torre del motor para suministrar aire atmosférico a los tanques de colchón de aire. Aparentemente, se tomó aire del compresor del motor, que luego se distribuyó entre las ocho almohadas. En este caso, los motores seguían siendo una cierta reserva de potencia, que podría usarse para hacer avanzar el automóvil. Los motores turborreactores también propusieron utilizarlos al frenar. Para esto, las unidades de boquillas de los motores estaban equipadas con boquillas reversibles ubicadas en un eje común.


TLRV en un carro durante el transporte de un museo a otro. Puedes considerar los elementos del chasis. Foto Pueblorailway.org


El avión experimental Grumman TLRV fue construido en el año 1972. Este dispositivo tenía un peso de aproximadamente 25 mil libras (11,35 t) y estaba equipado con un conjunto de equipos necesarios para la prueba. En esta configuración, el coche tenía que ser probado en una pista especial.

Especialmente para verificar el proyecto original en uno de los sitios propiedad de Grumman (según otros datos, en el sitio del Ministerio de Transporte), se construyó una pista experimental. Se colocó un anillo de losas de concreto del ancho apropiado, en cuyos lados se instalaron placas verticales para sostener el automóvil. Todos los controles posteriores se llevaron a cabo sólo en esta pista. La construcción de nuevas carreteras o la modernización del relleno existente no fue necesaria.

Según los cálculos, un vehículo prometedor podría alcanzar velocidades de hasta 300 millas por hora y transportar carga que pesa alrededor de 10-15 mil libras (toneladas de 4,5-6,8). No tomó más de tres minutos acelerar de cero a 270 millas por hora. En el futuro, fue posible aumentar el rendimiento mediante el uso de nuevos componentes, principalmente motores, así como con la ayuda de importantes mejoras en el diseño del propio aparato. Sin embargo, las pruebas del primer prototipo mostraron que tales desarrollos no son necesarios.


La parte trasera del auto, central eléctrica y camión con airbags. Foto Evergreen.zenfolio.com


El chasis original del vagón TLRV llevó a la adopción de métodos de trabajo desde el aerodeslizador marítimo. Antes del viaje, la tripulación tenía que arrancar los motores de turborreactores y llevarlos al modo de operación. Después de eso, el aire comenzó a ser arrastrado hacia los tanques y las tuberías de las bolsas de aire. Al alcanzar la presión requerida en el sistema, fue posible encender las almohadas y elevar el dispositivo a una pequeña altura sobre la pista. Entonces fue necesario agregar el empuje del motor y así comenzar la aceleración.

Según los informes, los primeros controles del vehículo acrobático aerodeslizador se completaron sin ningún problema. Todos los sistemas funcionaron en modo normal y aseguraron la correcta aceleración a bajas velocidades. El auto tomó turnos con suavidad, las bolsas de aire laterales lo mantuvieron a una distancia segura del concreto. Además, el paso de vueltas contribuyó a la presencia de dos camiones móviles. Los autores del proyecto quedaron satisfechos y, con el tiempo, comenzaron a aumentar la velocidad de las pruebas.

El aumento gradual de las velocidades se llevó a cabo sin ningún problema, pero pronto se identificaron las primeras deficiencias graves. Se descubrió experimentalmente que el aparato experimental podía moverse a alta velocidad solo a lo largo de tramos rectos de la carretera. En este caso, al instalar nuevos motores y modificar el diseño, la velocidad podría aumentar a 300 millas por hora. Sin embargo, para las curvas seguras, era necesario reducir la velocidad a 90 millas por hora. A pesar del uso de bogies giratorios y bolsas de aire laterales, a altas velocidades hubo un riesgo de respuesta tardía del tren de rodaje con daños posteriores.


Transporte a un nuevo lugar. Foto Pueblorailway.org


Es muy posible que hayan sido precisamente los problemas con las curvas de alta velocidad lo que impidió que el TLRV mostrara todas sus capacidades y desarrollara la velocidad estimada. Las pruebas en la pista de prueba duraron varios meses. Durante las pruebas, las pruebas lograron desarrollar una velocidad máxima a nivel de millas 258,4 por hora (415 km / h). El exceso de reloj en las condiciones existentes no fue posible por varias razones.

Las pruebas del único prototipo TLRV en la pista experimental nos permitieron probar la viabilidad del concepto original, así como identificar sus lados positivo y negativo. Fue posible descubrir que el diseño propuesto de un vehículo prometedor de alta velocidad realmente le permite desarrollar altas velocidades y reducir el tiempo de viaje. Además, la posibilidad de uso completo de un grupo de bolsas de aire fue confirmada por la experiencia.

Sin embargo, no fue sin defectos. Lo más serio no fue el diseño perfecto del chasis, que no pudo proporcionar la interacción correcta de las bolsas de aire y los lados de la carretera a altas velocidades. Debido al alto riesgo de golpear las partes de concreto al tomar una curva, fue necesario reducir la velocidad. Cuando se opera en pistas reales, esto podría llevar a la necesidad de frenado y aceleración regulares, lo que, entre otras cosas, podría dañar gravemente la eficiencia del sistema debido a los frecuentes cambios en el modo de operación de los motores turborreactor. Además, la necesidad regular de cambiar la velocidad complicó la gestión del automóvil, pero en la práctica podría llevar a dificultades en la planificación de los vuelos.


Transporte a un nuevo lugar. Foto Pueblorailway.org


Otro grave inconveniente del programa TLRV, que en ese momento ya había llevado al cierre de muchos proyectos audaces, era la necesidad de construir una carretera especial. El aerodeslizador no podía usar la red ferroviaria existente y necesitaba rutas especiales. Para su construcción se requerían inversiones financieras serias, que en teoría podrían pagar en el proceso de operar un nuevo transporte. Sin embargo, incluso las ventajas existentes no nos permitieron contar con el retorno de las inversiones en un tiempo razonable.

De acuerdo con los resultados de las pruebas en la pista de prueba, se decidió abandonar el trabajo adicional. En su forma actual, el nuevo aero wagon tenía serias fallas que no nos permitían hablar de su uso práctico. Hubo fallas técnicas notables, y además, hubo serias dudas sobre la posibilidad de la operación práctica completa de dicho equipo.

Las pruebas se completaron en 1972 y pronto la pista experimental se desmanteló como innecesaria. El único prototipo de carro TLRV fue enviado para su almacenamiento. Pronto, Grumman y el Departamento de Transporte de EE. UU. Determinaron el destino del dispositivo. Nadie decidió utilizar la encarnación única de ideas originales y, por lo tanto, el automóvil experimentado fue entregado al Museo de Aviación Pueblo Weisbrod Aircraft Museum (Pueblo, Colorado), donde se exhibió durante varios años. En la primavera de 2010 aviación el museo acordó transferir la exhibición "no básica" a otra organización. En abril de 2010, el automóvil fue trasladado al Museo del Ferrocarril del Pueblo. Allí, el TLRV se almacena hasta el día de hoy y está disponible para todos.


En los materiales de los sitios:
http://strangernn.livejournal.com/
http://trid.trb.org/
http://pueblorailway.org/

Reseña detallada de la foto del prototipo TLRV:
http://evergreen.zenfolio.com/p47481705/h3783DE78#h11d84f14

Fotos del proceso de transporte del museo de aviación al ferrocarril:
http://pueblorailway.org/Pueblo%20Railway%20Museum%20-%20Grumman.html
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10 comentarios
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  1. Major_Vortex
    Major_Vortex 3 diciembre 2015 07: 55
    +3
    Será divertido ver cómo un tren así arrastrará un tren cargado cuesta arriba. Se verá algo así como un avión despegando hacia los globos oculares al despegar. En lugar de un cojín magnético, un avión que despega del suelo tiene una almohada aerodinámica, pero por lo demás son similares: Mikhalych, ¡corta el quemador posterior! Nos levantamos ... riendo
  2. Jarilo
    Jarilo 3 diciembre 2015 08: 36
    +2
    Hay una tecnología mucho más interesante para aerodeslizadores en el vacío en una tubería. Velocidad: hasta 1200 km / h. El proyecto ya se está implementando en Estados Unidos entre Los Ángeles y San Francisco. Aquí está un link del artículo:
    http://texnomaniya.ru/rossiiyskiiy-venchurniiy-fond-uvelichit-vlozheniya-v-sverh
    skorostnoiy-poezd-Hyperloop
    Aquí está la presentación:
  3. Rostislav
    Rostislav 3 diciembre 2015 10: 19
    +2
    No he oído hablar de este dispositivo antes, gracias al autor. ¿Hemos tratado de crear algo similar?
    1. gjv
      gjv 3 diciembre 2015 11: 59
      +1
      Cita: Rostislav
      ¿Hemos tratado de crear algo similar?

      Un tren a reacción "Troika rusa". Se construyó un coche de laboratorio experimental de alta velocidad. La velocidad máxima alcanzada durante las pruebas es de 250 km / h. Montamos un poco en 1970 y nos dimos por vencidos.

      Ahora tiene la forma de un hermoso monumento frente a la entrada de Tver Carriage Works.
  4. abrakadabre
    abrakadabre 3 diciembre 2015 12: 29
    0
    Los problemas en las curvas de los bogies podrían resolverse agregando pequeñas ruedas de rodillos dentro del cojín.
    Pero los problemas de la construcción y operación de las canaletas son mucho más serios. Dichas pistas deben ser herméticas en la parte inferior y los lados (retención de bolsas de aire a alta presión). Esto significa que cualquier residuo y sedimento llenará la canaleta a una velocidad u otra. Deje que una lluvia rara pero probable en general lo estropee todo. Especialmente con el aumento de la red de carreteras y su propagación a latitudes más altas.
    Otro gran problema es el ruido y el polvo que generan los motores. Si en viajes largos esto no es tan problemático, entonces los asentamientos cercanos e internos, y con el tráfico desarrollado, lo siento ... PA.
    Los aviones vuelan alto y no es tan relevante. Pero el fuerte movimiento propulsado por chorro a nivel del suelo ...
    1. bazilio
      bazilio 3 diciembre 2015 13: 13
      0
      Por mi cuenta, agregaré cuán económicamente factible es este proyecto. ¿Cuál será el costo de entregar pasajeros / carga de esta manera?
    2. El comentario ha sido eliminado.
  5. pawlenty
    pawlenty 3 diciembre 2015 13: 00
    0
    Sí, lo que solo el pensamiento de ingeniería no alcanzó ... cuántos proyectos desafortunadamente no realizados
  6. Siberia 9444
    Siberia 9444 3 diciembre 2015 15: 47
    +2
    Creo que lo más prometedor es en una almohadilla magnética, y ya existe
    1. Svetlana
      Svetlana 5 diciembre 2015 12: 47
      0
      Cita: Siberia 9444
      el más prometedor es el cojín magnético

      Los imanes permanentes súper fuertes pronto aparecerán sobre la base de una nueva modificación de carbono (Q-carbon) con propiedades ferromagnéticas. Q-carbon fue creado en el laboratorio. Como base material utilizado
      parecido al vidrio, y lo cubrió con el llamado carbono amorfo (en este elemento, los átomos de carbono aún no están tan cerca entre sí como para formar estructuras cristalinas características de, por ejemplo, los diamantes).
      Después de eso, el carbono se irradió con pulsos a corto plazo de 200 nanosegundos de un láser de alta potencia, lo que condujo a un calentamiento muy rápido de la sustancia a una temperatura de 3727 grados Celsius. Después de eso, el material se enfrió muy rápidamente.
      El resultado del experimento fue la formación de Q-carbon.
      El nuevo material es más fuerte que el diamante, cuando se le suministra electricidad, puede brillar y, además, es un ferromagnet (a cierta temperatura puede magnetizarse).
      Queda por obtener este Q-carbon dentro de la bobina de un solenoide ultra fuerte con un campo magnético de Tesla 100 - como resultado, después del enfriamiento, puede aparecer un imán permanente ultra fuerte de Q-carbon.
      http://hi-news.ru/technology/uchenye-sozdali-eshhe-odnu-formu-ugleroda-i-ona-pro

      chnee-almaza.html
  7. midivan
    midivan 14 diciembre 2015 07: 44
    +4
    en carbón y a veces sería más barato riendo parece que simplemente engañaron el dinero del gobierno y lo dominaron. ¿Has intentado poner el avión en raíles? cortar alas y todas las cosas riendo