Miért nem járunk gázturbinás autókkal?
2018.05.01. 14:24
Amikor 1952-ben az első gázturbinás sugárhajtóművekkel szerelt utasszállító repülőgép a levegőbe emelkedett, azaz a jetkorszak kezdetén, a járműmérnökök már javában dolgoztak azon, hogy hogyan lehetne az új technológiát a közúton közlekedő járművekbe is beépíteni. Gyakorlatilag minden tőkés, erős gazdasági háttérrel rendelkező ország épített néhány gázturbinás, gumikerekes járműprototípust, de legtöbben, főként a magas fogyasztás miatt, hamar elvetették az ötletet.
A kísérletezgetés mégis majdnem negyven évig tartott, amelyben a legkitartóbb és a legtovább jutó államok az USA és a Szovjetunió voltak. Persze ez nem véletlen, hiszen a harci járművekhez már a kezdetektől ideális hajtásrendszernek tűnt az új technológia, ami sokáig nem volt igazán megbízható. Azonban napjainkra, mind az orosz, mind az amerikai hadsereg páncélos erőinek gerincét adó típusaiban is gázturbinás hajtásrendszer dolgozik. Néhány évente, még manapság is, fel-fel feltűnik egy-egy új gázturbinával szerelt prototípus, de a gyártók ma már inkább az elektromos hajtás felé fordultak.
Miért bukott el a gázturbina, legalábbis közúton? Bár vannak pillanatok, amikor kifejezetten jó hatásfokkal üzemel és méretéhez képest igen nagy teljesítmény leadására képes, ráadásnak olyan a nyomatékleadása, hogy sebességváltóra nincs igazán szüksége, elég egy hátrameneti fokozat – ám sok kényelmetlen tulajdonsága is akad. Például az alapból 6-800 fokos kipufogógázokat nem lehet csak úgy kieregetni a bringásokra. Vezetési oldalról a pöcc-röff beindítás nem játszik, és aki utazott már repülőn, biztos érzékelte már azt is, hogy a gázadásra irgalmatlan lassan reagál. Nem csinálhatnak egy külön jelzéstt a gázturbinásoknak, hogy adjanak gázt még a sárga felgyulladása előtt, hogy a zöldnél el tudjanak indulni. Ja, és mellesleg irgalmatlan drága, részterhelésen pedig felfoghatatlanul sokat zabál.
Rover JET 1 (1952) Az angol cég 1950-ben építette meg az első, autókban is elférő gázturbináját. A hajtáshoz megfelelő kaszni viszont csak 1952-re készült el, és még ebben az évben 208 km/órás sebességrekordot állított fel az autó. Néhány hónappal később, egy lezárt belgiumi autópályán a JET 1-gyel újabb sebességrekordot állítottak fel, ezúttal 240 km/órát értek el. A JET 1 volt a világ első gázturbinás autója, amire a sebesség rekordoknak köszönhetően, hamar felfigyeltek, így mások is követték az angol gyár példáját.
Fiat Turbina (1954) A Rover után a Fiat volt a második, amely épített egy koncepció-versenyautót gázturbinás hajtóművel. A Turbina kasznija 0,14-es légellenállási együtthatójával több mint harminc évig a legáramvonalasabb autó volt a világon. A beépített kétfokozatú turbina 22 000-es fordulaton adta le 300 lóerős teljesítményét, amellyel a tervek szerint 250 kilométeres óránkénti sebességet értek volna el. Erre azonban soha nem került sor, ugyanis a beépített gázturbina nemcsak sokat fogyasztott, de hajlamos volt a túlmelegedésre, ezért a továbbfejlesztést ejtették.
Fiat gázturbina (1954) A Fiat Turbina sebességváltó nélküli hajtóműve nagy hasonlóságot mutat a repülőgépek hajtóművével. A hatvanas évek elejére azonban már kompaktabb és hatékony hűtéssel rendelkező hajtóműveket építettek. A magas üzemanyag-fogyasztást azonban a nyolcvanas évek elejéig nem igazán sikerült kiküszöbölni.
Renault Étoile Filante (1956) A francia hajtóműgyártó, a Turbomeca 1954-ben felkereste a Renault-t, hogy építsenek közösen egy gázturbinás versenyautót. Hosszú kísérletezés és tesztek után 1956-ra elkészült a Renault versenyautója, amelyet az USA-ba szállítottak a híres Utah állambeli Bonneville Speedwayre, ahol az Étoile Filante 307 km/h sebességgel világrekordot állított fel a gázturbinás autók között. A Renault sokáig azt tervezte, hogy egy másik versenyautót is építenek, de erre nem került sor, hiszen addigra kiderült, hogy a gázturbina nem a legjobb választás az autókhoz. Így az Étoile Filante az egyetlen gázturbinás francia autó a mai napig.
GM Firebird II. (1956) A General Motorsnál nem úgy vélekedtek, mint a franciáknál. Az üzemanyagot aprópénzért árulták, a gázturbinás autóknak pedig az volt az egyik, és talán egyetlen előnye, hogy gyakorlatilag bármilyen üzemanyaggal lehetett tankolni őket. A General Motors (GM) első gázturbinával hajtott autója a Firebird volt, amely egy repülőgépre hasonlított, és állítólag borzalmasan viselkedett az úton, ezért 1956-ra a GM elkészítette a Firebird II.-t. Ez már sokkal praktikusabb volt, mint az első Firebird. Négy ülése volt, mind négy kerekéhez tartozott tárcsafék, buborékablaka volt és a hátulja titánból készült. Egy érdekes irányítórendszert is kapott a koncepcióautó. Az útfelületbe épített érzékelők irányították volna az autópályákon a Firebird-öt. A nagy sikerre való tekintettel a GM elkészítette a Firebird III-ast és IV-est is, de a cég nem vállalta be a gázturbinás autók sorozatgyártását.
Golden Dolphin (1956) A nevével ellentétben ez a 11,5 méter hosszú, 18 személyes busz nem az angolszász világban, hanem Olaszországban, a Viberti cégnél született. Az 1956-os genfi autószalonon bemutatott prototípusban egy, a padló alatt elhelyezett, 400 lóerős gázturbina dolgozott, amely a tervezők szerint 200-as tempóig repítette volna a Golden Dolphint. A busz karosszériája az akkor még újdonságnak számító műanyagból, az ablakai pedig plexiből készültek. A szaksajtó hamar szkeptikus lett a busszal kapcsolatban: elsősorban a végsebességet, a szűk utasteret és a szűk beszálló ajtót kritizálták. De hamar elterjedt, hogy a jármű nem tud mozgásba lendülni, hiszen nincs benne hajtómű sem, és hogy a nagy fogyasztás miatt túl drágák lennének rá a jegyek. A Golden Dolphin azonban több forrás szerint is mozgott, így valószínűleg ennek a járműnek is magas fogyasztás tette be végül az ajtót.
Overland Train TC-947 (1958) Minden idők egyik legfurább járműve volt az Overland Train. RG Le Tourneau 1950-ben alapította meg a Le Tourneau Inc. nevű cégét, amely számos különleges rendeltetésű járművet fejlesztett ki az amerikai hadsereg részére. Ilyen volt az Overland Train LCC-1, amelynek lényege az volt, hogy egy esetleges háború idején a lerombolt infrastruktúrát leküzdve, illetve terepen is tudjanak mozogni ezek a gumikerekes vonatok. E járművek így, úttalan-utakon is el tudják szállítani a megmaradt katonai és gazdasági infrastruktúrát a hátországba. Először csak egy LC1 vontatót teszteltek, és mivel ez sikeres volt, az amerikai hadsereg megrendelte a TC-947-est, amely már egy teljes vonat volt, és amelyben a korábbi Cummins dízelmotort leváltották gázturbinára. A 170 méter hosszú járműszerelvény 9 méter magas volt és 150 tonnányi terhet bírt el. A TC-947-essel nagyon meg volt elégedve a hadsereg, a programot azonban 1961-ben törölték, ugyanis megjelent a Sikorsky S-64 égidaru, amely sokkal hatékonyabbnak tűnt a TC-947-esnél. Az Overland Train máig a világ leghosszabb terepjáró járműve.
ZISZ 127 Turbo/NAMI-053 (1959) A szovjet autókísérleti iroda (NAMI) 1959-re fejlesztette ki a ZISZ-127-es gázturbinás változatát, a NAMI 053-ast. A gázturbinás buszban mindössze tíz ülőhely volt, ugyanis kellett a hely a többi berendezésnek. A 360 lóerős gázturbina segítségével a NAMI-053-as a tesztek alkalmával 164 kilométeres óránkénti sebességet ért el. A járműből a már megszokott ok miatt nem lett sorozat, a gázturbina alacsony fordulaton és állóhelyben rengeteg tüzelőanyagot elfogyasztott, így drága lett volna az üzemeltetni még akkor is, ha jóval nagyobb sebességgel tud haladni a busz, mint benzines vagy dízel társai.
Chrysler Turbine Car (1964) Mivel olcsó volt az üzemanyag, a Chryslernél úgy gondolták, hogy ideje megpróbálni egy olyan gázturbinás családi autó piacra dobását, amely elterjedhet az Államokban. A Turbine Car fejlesztése az ötvenes évek végén kezdődött, és egy igen jól átgondolt, sorozatban is gyártható családi autó jött létre. A turbina kisebb lett, mint az akkori V8-as motorok, sikerült megoldani a hűtését és a gázok elvezetését is. Nagyon jó formatervet kapott az Turbine Car kívül-belül, apró a gázturbinára utaló részletekkel. A vevők és az akkori sajtó el volt ragadtatva az autó formájától, többen az akkori legszebb amerikai autónak tartották. A programba rengeteg pénzt ölt a Chryslert, és így nagyon drágák lettek volna a kereskedelmi forgalomba került kocsik, és bárkit kizabáltak volna a vagyonából.
GM Turbocruiser II. (1964) A Chrysler rengeteg pénzt ölt a gázturbinás kísérletekbe, persze nem akart lemaradni a GM sem. Hamar bizonyossá vált, hogy a személyautókba a hatvanas évek technológiai szintjén nem éri meg beépíteni a gázturbinát, ezért a gyártók fokozatosan a haszonjárművek felé fordultak. A GM is így tett, már 1960-ban beépítettek egy gázturbinát egy GM TD buszba, Turbocruiser I, majd 1964-ben egy új fejlesztésű turbinát, az akkor új New Look buszba. Ez lett a Turbocruiser II. amely körbejárta az Egyesült Államokat, de végül egyetlen cég sem vásárolt a típusból. A GM nem adta fel a kísérletezést, újabb és újabb gázturbinákat fejlesztettek, de a busz kasznija maradt a New Looké. A GM eljutott egészen a Turbocruiser V-ig, amikor is beütött az olajválság, és nem is lett kérdés, hogy már nem éri meg tovább kísérletezni.
Ford Big Red (1964) A Ford sem akart lemaradni a nagy riválisoktól, ezért egy igencsak figyelemre méltó koncepció-teherautót építettek, természetesen gázturbinás hajtással. A gyár képviselői az 1964-es New York-i világkiállításon mutatták be, ahogy ők mondták a „mi lenne, ha?”-teherautójukat. A 28 méter hosszú járműszerelvény 60 tonna teherbírású volt, a vontató rész padlója alatt volt egy átalakított 800 lóerős repülőgép-gázturbina. A jármű a világkiállítás alatt, egyedi útvonalengedéllyel bejárta az USA államait, ahol feltűnt mindenhol elaléltak tőle! Ráadásul a Ford számításai szerint egy tank üzemanyaggal (azaz kerozinnal) 600 mérföldet, mintegy 816 kilométert tehetett meg, ami már a dízel teherautók hatótávolságával vetekedett. Hiába a kiváló konstrukció, a Ford nem hasznosította a tapasztalatokat és nem is foglalkozott tovább a gázturbinával, csak megmutatta, hogy ilyet is tud. A Big Red rajongói és a Ford is évek óta keresi a valahol rozsdásodó járművet, hogy rendbe hozhassák, de nem találják. Aki tudja, hol rohad, szóljon.
Chevrolet Turbo Titan III. (1965) A GM annyira komolyan gondolta a gázturbinás járművek fejlesztését, hogy a két gyári Chevrolet teherautó gázturbinássá alakítása után, 1965-re megalkották a teljesen új karosszériájú Turbo Titan III-at, amelyet kereskedelmi forgalomban is értékesíteni kívántak. A 38 tonna összsúlyú teherautót rozsdamentes acél és műanyag elemekkel burkolták. A fényszórója rejtett, befordítható volt a hatalmas homlokfali beömlőkbe építve. A gázturbina egy 750 lóerős GM volt, amelyhez egy különleges kialakítású alumínium adapterrel csatlakozott egy Allison-váltó. A Turbo Titan III-nak nem volt kormánya, két forgatható karral lehetett vezetni. A kereskedelmi forgalomba való megjelenésnek lett volna létjogosultsága az egyre bővülő autópálya-hálózatnak köszönhetően, és a UPS rendelt is tíz darabot a Turbo Titanból, azonban 1967-ben egy új környezetvédelmi szabálynak köszönhetően nem állhattak forgalomba a teherautók. Az új szabályoknak való megfelelés újabb dollármilliókat emésztett volna fel, ezért a GM törölte a projektet. A Turbo Titan III-ról sem lehet tudni, hogy mi lett a sorsa.
Leyland 2S/350/R Turbo (1968) Ahogy az USA-ban, úgy a briteknél is hamar kiderült, hogy a gázturbina kevés jó tulajdonsága nem igazán hasznosítható a személyautókban. Ezért az angolok is inkább a haszonjárművek felé fordultak a hatvanas évek végén. A Leyland a hatvanas évek közepén, a Rovertől átcsábított mérnököket alkalmazott arra, hogy egy új, 400 lóerős, haszonjárművekbe való gázturbinát tervezzenek. Az elkészült turbinát egy Leyland teherautóba építették be. A tesztek sikeresek voltak, a sofőrök és gyár mérnökei is meg voltak elégedve az eredményekkel, azonban a teljes koncepció további fejlesztésre szorult, amely végül az íróasztal fiókjának mélyére került. A prototípust lelkes amatőrök néhány évvel ezelőtt felújították.
ZIL-132P (1969) Teljesen más utat választott a Szovjetunió. Már a kezdetektől inkább a haszon- és katonai járművekben szerették volna alkalmazni a gázturbinát. Ilyen volt a ZIL-132 is, amely egy háromtengelyes, kétéltű terepjáró katonai gépjármű. A ZIL-132-es gázturbinás P változatánál a NAMI mérnökei nem sokat gondolkoztak, egyszerűen ráerősítettek egy MIG-15-ös Klimov hajtóművet, amelyet összekötöttek az osztóművel. A jármű így nem igazán hozta az elvárt értékeket, ugyanis a hajtómű alig néhány perc működés után, mindenféle hűtés nélkül vészesen túlmelegedet, majd alig néhány indítás után teljesen tönkre is ment. Ha másra nem is, arra mindenképpen jó volt a kísérlet, hogy az oroszok megtudják, a gázturbinához jó hűtés is kell.
Belaz 549B (1970) A világ legnagyobb dömpergyártójának (amelynek napjainkban még az USA-ban is van leányvállalata) az egyik első kísérlete az volt, hogy gázturbinát építenek egy új háromtengelyes, 80 tonna teherbírású dömperbe. A jármű tervezése és megvalósítása lassan haladt, és mivel a NAMI már kifejlesztette a beépíthető gázturbinát, ezért a Belaznál úgy döntöttek, hogy inkább az egyik, már sorozatban gyártott 75 tonna teherbírású 549-esbe építik be a gázturbinát. A 800 lóerős gázturbina egy generátort hajtott, amely a kerékagyakba épített villanymotorokat táplálta. A jármű igen meggyőző volt, hiszen az 549B-ben bőven volt annyi erő, hogy megbirkózzon a 75 tonnás súllyal, és a dömper fogyasztása sem volt túl magas. A technológia azonban még kiforratlan volt, így a tesztek alatt sűrűn meghibásodott, érdekes módon a villamossági berendezésekkel voltak problémák, és nem a gázturbinával. A Belaz végül ejtette a gázturbinás megoldást, és inkább a mozdonyokban ekkor már jól működő dízel-elektromos hajtást választották.
MAZ-547E (1975) A hetvenes évek közepén már sorozatban gyártott MAZ-543-as alapjaira építették a MAZ-547V-t, amelyet az új Pioneer rakéta hordozására terveztek. Ekkor még nem vetették el a gázturbinás hajtású változatot sem, ezért az egyik prototípusba egy 1100 lóerős gázturbinát is beépítettek, amely egy generátort hajtott meg, ami a vontatómotort hajtotta, onnan pedig kardántengelyek segítségével a kerekeket. Ahogy más szovjet járműveknél, a rendszer elméletben és a gyakorlatban is kiválóan teljesített, azonban a megbízhatósága bőven az elvárt színt alatt maradt, ami harci helyzetben nem biztos, hogy jó. Ezért a tervezők maradtak inkább a jól bevált JaMZ motornál – az 547-es dízel változatából végül 538 darabot építettek.
KrAZ E260E (1976) Az orosz mérnökök a hetvenes évek elejére úgy döntöttek, hogy a mindenevő, nagy fordulatszámú és nyomatékos gázturbinákat a katonaság által használt járművekbe fogják beépíteni a jövőben. Ezért az egyik prototípus KrAZ 260-ast átalakították gázturbinássá. Mivel a JaMZ motornál nagyobb helyigénye volt a gázturbinának, ezért a csőrös jármű orrát meghosszabbították. Ide egy 360 lóerős 33 000-es fordulatú gázturbinát építettek be, amely a beszámolók szerint a kissé hanyagul összeszerelt 260-ast konkrétan szétverte, az alkatrészek lepotyogtak a teherautóról. Később, amikor már sorozatban gyártották a 260-ast, inkább nem kísérleteztek ezzel a megoldással, ugyanis beütött az olajválság.
T-80 közepes harckocsi (1976) Majd harminc évnyi próbálkozás után a Szovjetunióban végre megtalálták, hogy hol lehet létjogosultsága, az ekkorra már megbízhatóan működő gázturbináknak. Természetesen a harckocsikban. A T-64-es közepes harckocsi bázisán kifejlesztett, szintén közepes T-80-as prototípusa 1969-re készült el, egy ezer lóerős, Klimov GTD-1000-es gázturbinával. A mérnökök azonban rájöttek arra, hogy a nagy teljesítményű gázturbina olyan manőverező képességet biztosít a harckocsinak, amelyet a futómű nem igazán bír el, ezért azt teljesen áttervezték. A T-80-asokat többször is modernizálták, többek között új GTD-1250-es, 1250 lóerős gázturbinát építettek be. Napjainkban az orosz szárazföldi erők gerincét alkotják a T-80-asok és azok továbbfejlesztett változatai. A T-80-as harckocsi a világ első sorozatban gyártott gázturbinás szárazföldi járműve.
M1A1 Abrams nehéz harckocsi (1980) Hogy-hogy nem, az amerikai hadsereg is arra a megállapításra jutott, hogy a gázturbináknak a harckocsikban van a leginkább értelme. Az Abramst a Chrysler Defense cég tervezte és itt jöttek jól a Chrysler Turbine Carnál szerzett gázturbinás tapasztalatok. Így már nem volt kidobott pénz a sok korábbi fejlesztés, ugyanis felépítését tekintve az Abrams nehéz harckocsi gázturbinás hajtóműve ugyanolyan, mint a Turbine Caré. Az 56 tonnás, kompozit páncélzatú harckocsit jelenleg a General Dynamics gyártja, és eddig több mint 9000 darab készült belőle.
Mercedes 2000 Concept (1981) A német szövetségi kutatási és technológia minisztérium az olajválság idején, egy olyan projektet indított, „Auto 2000 projekt”, amelynek az volt a célja, hogy bemutassa, milyen autók fognak közlekedni az ezredforduló környékén. A fő célok a fogyasztás csökkentése, maximum 11 literre száz kilométerenként, valamint a 400 kilogrammos hasznos terhelés és a maximális 2,17 tonnás tömeg. A Mercedes a célok eléréséhez, a súlycsökkentésen és a légellenállási együtthatón kívül, háromféle hajtásrendszert használt. A három közül az egyik egy kicsi, kompakt 240 lóerős gázturbina volt, amit a súlycsökkentés miatt választottak a német mérnökök, hiszen nem volt szükség vízhűtésre. Ez a turbina került a megépített koncepcióautóba is. A Mercedes 2000 Concept jelenleg a Mercedes stuttgarti múzeumában tekinthető meg, üzemképes állapotban.
MAZ 7907 (1993) A világ mai napig, legnagyobb teherbírású gumikerekes járművének a fejlesztése 1984-ben kezdődött. Az oroszok célja az volt ezzel, hogy egy olyan járművet hozzanak létre, amellyel egy háború esetén el tudják vinni a hátországba, a SS-24 ICBM interkontinentális ballisztikus rakéta mobil állásból is indítható változatát, a Celina 2-t. A fejlesztés nagyon nyögvenyelősen haladt, egészen 1993-ig kellett várni, mire elkészült az első négy prototípus, igaz ebből csak kettő teljes értékű. Ekkora már nem igazán volt szükség a 24 kormányzott és hajtott kerekes, 220 tonna hasznos terhelhetőségű járműre, amelynek erőforrása a T-80-as harckocsiból ismert, 1250 lóerős, Klimov GTD-1250-es. A 90-es évek végéig néha-néha találtak munkát a hatalmas járműveknek, de hosszú évek óta nem dolgozik egyik sem. Jelenleg nem túl jó állapotban egy-egy oroszországi múzeumban tekinthetőek meg a monstrumok.
Volvo ECC - Environmental Concept Car (1992) Bár ránézésre egy kicsit béna, első generációs Volvo S80-nak tűnik, ezt a tanulmányautót hat évvel korábban építették, hogy a jövő biztonsági rendszereit és hajtásrendszerét demózzák. A biztonsági fejlesztések a 850-esben is benne voltak, mint például a támlából kihajtható gyermekülés vagy a SIPS, azaz az oldalvédelem, viszont a gázturbinás hajtás soha nem került Volvo személyautóba. Az ECC karosszériáját alumíniumból építették, és valójában gázturbinás-elektromos hibridautó volt, méretéhet képest egész könnyű lett: 1580 kilós volt. A gázturbina egy generátort hajtott, az ECC tisztán elektromos módban is tudodd közlekedni, de ez hozzáadott 10 másodpercet a nullaszázas gyorsulásához, ami egyébként 13 másodperc volt, ha ment a gázturbina is. A gázturbina csúcsteljesítménye 95 lóerő volt, de tartósan pedig 76-ot tudott leadni. A tanulmányautó a Volvo gyári múzeumában pihen manapság, dizájnja pedig hosszú évekre meghatározta a Volvók formavilágát.
Jaguar C-X75 (2010) Az indiai Tata tulajdonában lévő Jaguar egy érdekes tanulmányautót mutatott be 2010-ben. A C-X75-ösben két kisméretű, 80 000-es fordulatú, földgázüzemű, gázturbina hajt meg egy generátort, amely tölti az akkumulátorokat. Ha lemerülnek az akksik, akkor a gázturbinák hajtják meg a kerekeket. A szép vonalú sportkocsi menetteljesítménye is említésre méltó, ugyanis 3,4 másodperc alatt van százon és 5,5 másodperc alatt éri el a 160-at, végsebessége pedig 330 km/h. A Jaguar C-X75 csak egy tanulmányautó volt, így nem került sorozatgyártásba, azonban úgy néz ki, hogy az egyik kínai gyár valami hasonló hajtásrendszerrel épített autót szeretne bemutatni jövőre. Szóval úgy néz ki, hogy a gázturbinás autó még nem halott.
