Ilyen az, amikor egy repülőgépgyártó vonatot épít

Az UAC TurboTrain története

2024.07.14. 16:00

A hatvanas években nem igazán számított az üzemanyagfogyasztás, ezért jó ötletnek tűnt gázturbinákat szerelni a vonatokba. Ilyen volt az USA első nagysebességű motorvonata a TurboTrain.

A TurboTrain kifejlesztésének előzményei

Amikor 1964-ben Japánban bemutatták a Tokaido Sinkanszent, azaz a Tokiót Oszakával összekötő nagy sebességű vasútvonalat, amelynek egyes szakaszain 250 km/h-s sebességgel száguldott a golyóvonat, akkor többen is felkapták a fejüket. Például az Egyesült Államok is, ahol nemcsak a vasútijármű gyártó cégek, de a politikusok figyelmét is felkeltette a forradalmi nagy sebességű vasúti közlekedés.

A Sinkanszen elindulása után alig egy évvel Lyndon B. Johnson elnök aláírta a Nagysebességű földi szállításról szóló törvényt. Ezután Johnson elnök meg is jegyezte, hogy:

„Az elmúlt évtizedekben technológiai csodákat értünk el. Vannak olyan repülőgépeink, amelyek a hang háromszorosával repülnek. Vannak televíziós kameráink, amelyek a Mars körül keringenek. De az elöregedett és nem megfelelő tömegközlekedés a nagyvárosaink között pontosan olyan, mint harminc évvel ezelőtt.”

A törvény szerint, eredetileg 90 millió dollár volt a keret a nagysebességű szárazföldi utasszállítás tanulmányainak és kísérleti projektjeinek elkészítésére. Ezt az összeget az elkövetkező két évben folyamatosan emelték, 1967-re 130 millió dollárra bővült a keret. 

A kísérleti projektet két demonstrációs részre osztották: az egyik a New Yorkot Washingtonnal összekötő Budd Metroliner, amely külön vasútipályán, 240 km/h-s sebességgel száguldó, villamos motorvonatokkal kötötte volna össze a két nagyvárost. A másik demonstrációs projekt teljesen más utat választott. Ez volt az északkeleti folyosó, amit az amerikai repülőgépgyártó vállalat a United Aircraft Corporation (UAC) talált ki és szorgalmazott. A cég elképzelése szerint, a repülőgépiparból átvett megoldásokkal, olyan nagysebességű, gázturbinás motorvonatokat építhetnek, amelyek a felsővezeték nélküli, régebbi vaspályákon is megbízhatóan  és nagysebességgel működhetnek. Az állam mindkét elképzelésre rábólintott. A projektekben részvevő cégek megbízást kaptak a prototípus járművek megépítésére és azok tesztelésére. Az UAC a vállalat alá tartozó Sikorsky helikoptergyártót bízta meg a vonatok tervezésével és a prototípusok építésével.

Az UAC TurboTrain koncepció

Az UAC biztosra vette, hogy megkapja az állami támogatást egy nagy sebességű vasúti jármű megépítésére, ezért már jóval a megbízás előtt megvásárolta a C&O vállalat billenőszekrényes, csuklós vonatának szabadalmát. A repülőipari vállalat azért választotta ezt a megoldást, mert vonatnak nem kellett akkorát lassítania a kanyarban, mint a hagyományos vasúti járműveknek, ezáltal nagyobb átlagsebességet és komfortosabb utazást érhettek el.

A TurboTrain egyik legfontosabb vállalása az volt, hogy az utasok egy repülőgép kényelmét kapják, miközben biztonságosan és kényelmesen utaznak a motorvonaton. E megközelítés miatt a TurboTraint úgy építették meg, mint egy repülőgépet. A kocsiszekrény könnyűszerkezetes kialakítású volt, alumínium szendvicshéj szerkezetű burkolatokkal. A vonat végein lévő motorkocsik áramvonalas műanyag burkolatot kaptak, amely szétnyitható, így két vagy több motorvonat összekapcsolása esetén a szerelvény átjárható. Az átjárhatóság biztosítása miatt a vezetőfülkét a motorkocsik tetejére építették, amely mögé egy üvegezett, kilátó szekciót építettek. A motorvonat lehetett háromtól egészen kilencrészesig bármekkora.

A járműkoncepció igazi különlegessége a hajtásrendszer volt. A vonatba ugyanis az UAC leányvállalatától érkező, repülőgépekhez kifejlesztett 400 lóerős, Pratt & Whitney Canada ST6-os, gázturbinákat építették be. A TurboTrainnél azonban nem egy légcsavart, hanem egy osztóművet és egy sebességváltót hajtott a gázolajjal üzemelő gázturbina. A hajtás modulrendszerű volt, ez azt jelentette, hogy a megrendelői igényeknek megfelelően, a motorkocsiba, három, négy vagy öt gázturbinát is be lehetett építeni, amelyek közül egy minden esetben a segédüzemi generátort hajtja. A megcélzott 270 km/h-s utazósebességet, a hétszekciós vonattal, öt turbinás, 2000 lóerős variánssal kívánta elérni az UAC.

A TurboTrain üzemben

A két prototípus (DOT 1 és DOT 2) motorvonat 1967 elejére készült el a chicagói Pullman Worksben. Az év végén, egész pontosan december 20-án a Trenton melletti nagysebességű próbapályán az egyik prototípus 274,9 km/h-s sebességet ért el, ami a gázturbinás vonatok világrekordjának számít, még ma is. Ezzel csúnyán megverte Budd Metrolinert is, amellyel csak 223 km/h-t értek el ugyanitt.

A tesztidőszakot követően, 1969 áprilisában a DOT 1 és DOT 2, erős állami hátszéllel és támogatással, a Penn Central vasúttársasághoz került, amely Boston és New York között üzemeltette a vonatokat. A 144 férőhelyes, háromrészes TurboTrainek valóban a repülőgépekhez hasonló szolgáltatást nyújtottak. A Spacing Magazine beszámolója szerint:

„az utasok olyan luxusélményt kapnak ezeken a vonatokon, amely nem különbözik a repülőgépekétől. Az ülések teljesen hátra dönthetőek, a padlót szőnyeg borítja. Sötétben enyhe világításban utazhatunk és minden pasztell színű drapériákkal burkolt. A vonatokon személyzet és étkezési szolgáltatás is van. Az üléstámlákon összecsukható asztalok találhatók, az utasok pedig a fejük feletti zárható rekeszekbe helyezhetik a csomagjaikat.”

A Penn Centralnál közlekedő vonatok 90 százalékos megbízhatósággal üzemeltek, a 370 kilométeres utat 3 óra 39 perc alatt tették meg, 160 km/h-s maximális és 130 km/h-s átlagsebességgel. A Penn Central 1971-ben csődbe ment, ezért a TurboTraineket átvette az állami Amtrak vasúttársaság, amely továbbra is Boston és New York között üzemeltette a vonatokat, sőt a kanadai vasúttársaságtól az Amtrak még vásárolt négy vonatot. Ezek egészen 1976-ig közlekedtek, amikor is mind a hat TurboTraint leállította a társaság. A leállított vonatokat szerette volna értékesíteni az Amtrak, de ez a járművek rossz állapota miatt, rendre meghiúsult.

De nem csak az USA-ban közlekedtek a gázturbinás motorvonatok, hanem Kanadában is, ugyanis ott is tervezték bevezetni a nagysebességű vasúti szolgáltatást. Még kész sem volt a prototípus TurboTrainek, amikor a kanadai állami vasútársaság (CN), 1966-ban, öt darab hétkocsis gázturbinás motorvonatot rendelt az UAC-től. Ezeket a vonatokat a Montreal Locomotive Works építette. A járműveket a CN 1967 nyarán, a montreali Expóra szerette volna üzembe helyezni, azonban a gyártási nehézségek és más technikai problémák miatt csak 1968 decemberében sikerült elfoglalni a vonat üléseit az utasoknak. Ekkor az indulás után alig egy órával, a 196-tal száguldó vonat elgázolt és porrá zúzott egy tiloson áthaladó teherautót. A balesetben csodával határos módon nem sérült meg senki és a vonat is a síneken maradt, de a TurboTrainek maximális sebességet 153-ra csökkentették

A kanadai TurboTrainek számos műszaki problémával küszködtek és többször is leállították őket. A vonatokat 1973-ban teljesen átépítették, az öt hétkocsis szerelvényből lett három kilenckocsis. Ahogy fentebb említettük az átépítés után a megmaradt közbenső- és motorkocsikat a CN eladta az Amtraknak, ahol négy vonatot raktak össze belőlük. A következő évben áttervezték a felfüggesztést és új hangszigetelést is kaptak a szerelvények. A Pratt & Whitney Canada közreműködésével, teljesen átalakították a váltóműveket is. Innentől ezek a vonatok megbízhatóan működtek. Olyannyira, hogy a CN egyik TurboTrainje 1976. április 22-én, a gananoguei próbapályán 226 km/h-ás sebességet ért el, ezzel hivatalosan is a TurboTrain a leggyorsabb vonat Kanadában, még ma is. A TurboTraineket 1978-ban átvette a VIA Rail vasúttársaság, ahol 1982-ig üzemeltek.

Miért nem hódította meg a világot a TurboTrain?

Bár alapvetően jó ötletnek tűnt gázturbinákat építeni a motorvonatokba, amelyek egyszerűségük miatt megbízhatóan működtek. De a váltóművek és a szöghajtások igen bonyolult szerkezetek. Nem tett jót a TurboTrainnek az 1973-as olajválság sem, hiszen egy gázturbina is borzasztó mennyiségű üzemanyagot tud elfogyasztani, hát akkor még három vagy öt.

Mivel sem az USA-ban, sem Kanadában nem építettek ezeknek a vonatoknak dedikált, önálló pályát, ezért a vonatok mindig lassítva voltak, a sokszor az előnyben részesített tehervonatok és a közúti kereszteződések miatt. De a lassabb hagyományos vonatokkal is kerülgetniük kellett egymást. Ezért soha nem tudták kihasználni az engedélyezett maximális sebességüket. Így nem is csoda, hogy nem ikerült az utasokat átszoktatni a repülőgépekről a TurboTrainre. A hét legyártott TurboTraint szinte soha nem tudták megtölteni utasokkal, a legnagyobb kihasználtság is csak félházas. 

Igen sok állami pénzt elköltöttek a nagysebességű vonatok elterjedésére az USA-ban, a felemásra sikerült demonstrációs projektek egyáltalán nem hozták a számokat. A TurboTrain az űrkorszak egyik nagy vívmánya volt, fontos és érdekes műszaki kuriózumnak számíthatna napjainkban, azonban mind a hét legyártott példányt feldarabolták a nyolcvanas évek elején.