Jetcar: технология реактивного автомобиля¶

Jetcar — обобщённое название автомобиля, оснащённого реактивным двигателем (турбореактивным, прямоточным или ракетным) в качестве основного или вспомогательного источника тяги. В отличие от обычных автомобилей с поршневыми или электрическими двигателями, jetcar использует принцип реактивной тяги, создаваемой выбросом струи газа или жидкости, что позволяет развивать экстремальные скорости, но сопряжено с рядом технических и эксплуатационных ограничений. Термин также используется для обозначения экспериментальных концепт-каров, рекордных болидов и проектов серийных машин с реактивным двигателем.

¶История развития

Идея установки реактивного двигателя на автомобиль возникла вскоре после появления первых турбореактивных двигателей в авиации в конце 1930-х — начале 1940-х годов. Первые эксперименты носили единичный характер и были направлены на достижение рекордов скорости на суше. Пионером в этой области считается американский гонщик и инженер Гарри Габлич, который в 1947 году построил машину «Smokey» с турбореактивным двигателем. Однако широкую известность получили заезды британца Джона Кобба, который в 1947 году на автомобиле «Railton Special» с двумя реактивными двигателями развил скорость около 634 км/ч, установив рекорд для наземных транспортных средств.

В 1950-е — 1960-е годы реактивные автомобили стали использоваться исключительно для побития рекордов скорости. Наиболее известным проектом стал «Bluebird-Proteus CN7» Дональда Кэмпбелла, который в 1964 году на солончаке Бонневилль (США) разогнался до 648 км/ч. В 1970 году американский гонщик Гэри Габелич на автомобиле «Blue Flame» с ракетным двигателем достиг скорости 1001,67 км/ч, став первым человеком, преодолевшим звуковой барьер на суше (впоследствии этот результат был пересмотрен с учётом точности измерений).

В конце XX — начале XXI века реактивные автомобили продолжали участвовать в гонках за абсолютный рекорд наземной скорости. В 1997 году британский пилот Энди Грин на автомобиле «Thrust SSC» с двумя турбовентиляторными двигателями от истребителя F-4 Phantom впервые официально превысил скорость звука на суше, разогнавшись до 1227,99 км/ч. Этот рекорд остаётся непревзойдённым на начало 2020-х годов. Проекты последующих машин, такие как «Bloodhound LSR», ставили цель достичь скорости более 1600 км/ч, однако их реализация столкнулась с финансовыми и организационными трудностями.

¶Конструкция и принцип действия

¶Типы двигателей

В конструкции jetcar применяются три основных типа реактивных двигателей:

• Турбореактивный двигатель (ТРД) — воздух засасывается компрессором, сжимается, смешивается с топливом и сгорает в камере сгорания; раскалённые газы выбрасываются через турбину и сопло, создавая тягу. Наиболее распространённый тип для наземных рекордных машин, так как обеспечивает высокую тягу при относительно компактных размерах.
• Ракетный двигатель — несёт собственный окислитель (например, перекись водорода или жидкий кислород), что позволяет работать в безвоздушной среде, но требует больших запасов топлива и окислителя. Использовался на «Blue Flame» и ряде других рекордных аппаратов.
• Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) — не имеет компрессора и работает за счёт сжатия воздуха при сверхзвуковом потоке; эффективен только на высоких скоростях, поэтому на автомобилях применяется редко, обычно в связке с другим двигателем для разгона.

¶Особенности шасси и управления

Реактивная тяга не передаётся на колёса через трансмиссию, поэтому автомобиль не имеет коробки передач, сцепления и приводного вала в классическом понимании. Управление тягой осуществляется регулировкой подачи топлива. Торможение обеспечивается аэродинамическими щитками, парашютной системой и дисковыми тормозами, которые, однако, малоэффективны на сверхвысоких скоростях. Для устойчивости на прямолинейной трассе jetcar оснащаются специальными аэродинамическими стабилизаторами и килями, а колёса изготавливаются из цельных алюминиевых сплавов без резиновых покрышек, способных выдержать центробежные нагрузки при вращении с частотой до 10 000 об/мин.

¶Топливо и безопасность

В качестве топлива используются авиационный керосин, сжиженный природный газ, а в ракетных установках — перекись водорода, гидразин или твёрдое ракетное топливо. Запас топлива на борту рекордных машин обычно ограничен 3–5 минутами работы двигателя на максимальном режиме. Пилот размещается в герметичной кабине с системой жизнеобеспечения, так как на скоростях свыше 800 км/ч возникают перегрузки и вибрации, опасные для человека.

¶Применение и современные проекты

¶Рекорды скорости на суше

Основная сфера применения jetcar — установление абсолютных рекордов скорости на суше. Заезды проводятся на высохших соляных озёрах (Бонневилль, США; озера Гэрднер и Айр в Австралии), где поверхность достаточно ровная и твёрдая. Правила Международной автомобильной федерации (FIA) требуют, чтобы рекорд фиксировался двумя заездами в противоположных направлениях в течение часа. Современные рекордные машины, такие как «Thrust SSC» и «Bloodhound LSR», представляют собой гибридные конструкции с реактивным и ракетным двигателями, развивающими суммарную тягу до 200 кН.

¶Концепты и шоу-кары

В 1960-е — 1970-е годы ряд автомобильных производителей создавал демонстрационные концепты с реактивными двигателями для привлечения внимания к своим маркам. Например, в 1961 году Chrysler представил шоу-кар «Chrysler Turbine Car» с газотурбинным двигателем, который, хотя и не являлся реактивным в строгом смысле, использовал турбину для привода колёс. Полноценные jetcar-концепты, как правило, не предназначались для дорог общего пользования и использовались на автошоу и в рекламных целях.

¶Технологические эксперименты

Отдельные инженерные группы и энтузиасты строят jetcar для участия в соревнованиях по дрэг-рейсингу и для демонстрационных заездов. Такие машины, как правило, имеют упрощённую конструкцию и развивают скорость до 400–500 км/ч. В России также существовали проекты реактивных автомобилей, однако они не получили широкой известности из-за высокой стоимости и отсутствия подходящих трасс.

¶Критика и ограничения

Jetcar не получили распространения в качестве практичного транспорта по ряду причин:

• Чрезвычайно высокий расход топлива — на порядок выше, чем у поршневых двигателей, при сопоставимой мощности.
• Опасность эксплуатации — реактивная струя создаёт высокотемпературный выхлоп (до 1000 °C), способный разрушать дорожное покрытие и представлять угрозу для окружающих.
• Шумовое загрязнение — уровень шума превышает 130 дБ, что недопустимо для населённых пунктов.
• Отсутствие реверса и маневренности — реактивный двигатель не обеспечивает задний ход и требует длинной прямой трассы для разгона.
• Регуляторные запреты — в большинстве стран, включая Россию, эксплуатация реактивных автомобилей на дорогах общего пользования запрещена правилами дорожного движения и техническими регламентами.

В связи с этим jetcar остаются нишевой технологией, применяемой исключительно в спортивных рекордных заездах и инженерных экспериментах.

¶См. также

• Рекорд наземной скорости
• Газотурбинный двигатель
• Турбореактивный двигатель

¶Источники

• Holthusen, P. (1997). The Land Speed Record. Osprey Publishing.
• Twite, M. (1998). World's Fastest Cars. Motorbooks International.
• FIA Land Speed Records regulations, официальные правила Международной автомобильной федерации.
• Bloodhound LSR project documentation.