Опубликовано: ГП 12-2018
Тандем с одной степенью свободы

Сочленённые автобусы с подвижностью в вертикальной плоскости

Александр Якубенко, Владимир Вараксин
Фото компаний Alfa Romeo, Officina Meccanica della Stanga (OMS), Twin Coach

80 лет назад с этой удивительной и необычной конструкции началась история первых в мире сочленённых автобусов

История этих машин началась в 1930-х гг. в индустриальном центре Италии – Милане. Рост количества городских жителей, обусловленный развитием тяжёлой промышленности, закономерно привёл к увеличению пассажиропотока. Для решения возникших проблем был открыт новый Центральный железнодорожный вокзал. Чтобы увеличить пропускную способность дорог и повысить скорость перевозок, из центра города трамвайная сеть была интегрирована на периферию, в центре существенно расширили автобусные маршруты, а в помощь автобусу пустили троллейбус. Однако после изменения маршрутной сети компания ATM Milano, управляющая общественным транспортом города, столкнулась с новой проблемой. Автобусы капотной компоновки, составлявшие основу подвижного состава, не справлялись с возросшей нагрузкой. В среднем они вмещали до 100 пассажиров, к тому же мощность двигателей зачастую оказывалась недостаточной.

В 1936 году ATM Milano разрабатывает программу Navetta Milano, связывающую автобусными линиями все основные железнодорожные узлы. Для работы на них были необходимы автобусы повышенной вместимости на 180 человек. Однако ограничения на посадку-высадку пассажиров на остановках в центральной части города не допускали использование двухэтажных автобусов и автобусов с прицепом. Это подтолкнуло транспортную компанию искать другие, более эффективные решения.

Автобус Alfa Romeo 110 AM-Macchi

По прозвищу «поезд»

В 1937 году по заказу ATM Milano компании Alfa Romeo и Aeronautica Macchi под руководством инженера-конструктора Амброгио Барателли построили первый сочленённый автобус. В апреле тоже года он был продемонстрирован на Берлинском автосалоне.

Автобус Alfa Romeo 110 AM-Macchi стал одним из главных событий выставки и вызвал огромный интерес. За свои четыре оси и длину 17 метров он получил прозвище «поезд» – treno. Автобус мог взять на борт 180 человек, а количество посадочных мест достигало 51. Alfa Romeo 110 AM-Macchi комплектовали 6-цилиндровым дизелем Alfa Romeo AR1603 мощностью 140 л.с. и механической 4-ступенчатой КП. Крутящий момент передавался на дифференциал, а с него на два карданных вала к редукторам второй и третьей оси.

На базе Alfa Romeo 110A был полностью разработан Alfa Romeo 110 AM-Macchi

Передние и задние колёса симметрично поворачивались, что позволило существенно улучшить манёвренность. Управление ими осуществлялось за счёт механизма рулевых тяг и рычагов. Для облегчения управляемости автобуса использовался пневмоусилитель руля. Передняя и задняя части кузова соединены штифтовым шарнирным сочленением оригинальной конструкции, что позволяло им покачиваться в вертикальной плоскости относительно друг друга. Такое инженерное решение объяснялось тем, что Амброгио Барателли не имел возможности спроектировать шарнирный узел сочленения с двумя степенями свободы за короткие сроки. В отличие от автопоездов здесь не предусматривался тамбурный переход и салон был единым, а пространство между косыми стыками кузова закрывалось резиновым сильфоном.

После испытаний и ряда технических доработок 20 апреля 1939 г. автобусы вышли на маршруты. Всего для ATM Milano изготовлено четыре автобуса, однако в связи со вступлением Италии в войну их применяли для перевозки раненых с железнодорожных станций в больницу Баджо, а впоследствии они были уничтожены во время бомбардировок Милана авиацией стран антигитлеровской коалиции.

Опытный троллейбус Isotta Fraschini TS (прототип будущей серии Isotta Fraschini TS40)

Из-за существенного сокращения выпуска автобусов в военное время, а также дефицита горючего и запчастей было принято решение о расширении троллейбусной сети и прокладке новых линий. После успешной эксплуатации сочленённого автобуса Alfa Romeo 110 AM-Macchi было принято решение о создании аналогичного троллейбуса. Заказ на его постройку получила компания Officina Meccanica della Stanga (OMS), которая в 1939 году представила свой опытный троллейбус Stanga-Isotta Fraschini-TIBB, прототип Isotta Fraschini TS.

Новая модель длиной 14 360 мм была рассчитана на перевозку 136 человек, в том числе 46 сидящих; она имела три оси, две из которых являлись управляемыми. Троллейбус укомплектовали двумя электродвигателями GLM-1273 общей мощностью 59 кВт. Крутящий момент передавался на дифференциал, а с него на карданный вал и ведущий мост. Электрооборудование TIBB не только обеспечивало синхронную работу двух электродвигателей, но и позволяло развивать максимальную скорость 55 км/ч. Узел шарнирного сочленения был аналогичен автобусу Alfa Romeo 110 AM, но поскольку троллейбус имел только три оси, то средняя ведущая ось располагалась непосредственно под узлом сочленения. Это сделано для уменьшения нагрузки на сцепной механизм и снижения износа узла сочленения.

Опытный троллейбус Isotta Fraschini во время маневрирования, хорошо видно поворот передних и задних колёс

Однако во время опытной эксплуатации неоднократно возникали проблемы в обслуживании ведущего моста, потому что закреплённые между двумя рамами тягача и полуприцепа рессоры, помимо основной функции амортизации ведущего моста и гасившие колебания шарнирного узла сочленения, часто выходили из строя. По итогам испытаний конструкторы сдвинули ведущую ось в переднюю часть троллейбуса, а узел сочленения располагался позади неё. Для облегчения управления рулевой механизм снабдили пневматическим усилителем.

В октябре 1939 года опытный троллейбус Stanga начал работу на линии, получив парковый номер 501. Он проработал около трёх лет и был уничтожен во время одной из бомбардировок Милана.

Серийный троллейбус Isotta Fraschini TS40
Салон троллейбуса Isotta Fraschini TS40

Весной 1940 года компания OMS представила серийный троллейбус Stanga-Isotta Fraschini-TIBB, тип Isotta Fraschini TS40, получивший новый кузов от Alfa Romeo, однако пассажировместимость осталась прежней. Мощность двух тяговых электродвигателей превышала 78 кВт, а максимальная скорость возросла до 60 км/ч. Всего с 1940 по 1943 год для нужд ATM Milano было построено 54 троллейбуса и ещё пять троллейбусов поступило в Рим. В 1943 году один троллейбус отправлен в Гамбург, где эксплуатировался до 1954 года. Немцы высоко оценили данную машину, но не проявили к ней особого интереса из-за нетрадиционной конструкции. Прагматичным германцам было проще прицепить прицеп, чем обслуживать это, по их словам, «недоразумение».

Многие троллейбусы Isotta Fraschini TS40 пережили войну и работали как в самой Италии, так и за её пределами. Пять троллейбусов попали в Чехословакию, два из которых захвачены во время войны, а три других получены в качестве репарации. После ремонта на заводе Škoda итальянские троллейбусы эксплуатировались в Чехословакии до 1957 года. В самой Италии последний троллейбус Isotta Fraschini TS40 был списан в 1964 году.

Восстановленный на заводе Škoda троллейбус Isotta Fraschini TS40

Сэндвич по-американски

Первые сочленённые машины вызвали интерес во многих странах мира, в том числе в США, где с первой половины 1930-х годов шло активное внедрение новых идей, технологий и изобретений в автомобилестроении. В США инженерную мысль Барателли подхватили братья Фрэнк и Уильям Фаджелы, которые в 1927 году основали компанию Twin Coach, где внедрили свои изобретения в производство – пневмоусилитель руля, расположение двигателя в заднем свесе автобуса и дизель-электрическую передачу.

В 1935 году в США впервые в мире был запатентован автобус с расположенным в заднем свесе двигателем. А уже через три года Фаджелы построили 60-футовый (18 290 мм) 4-осный сочленённый дизель-электрический городской автобус Twin Coach Model 58RDE Super Twin для компании Baltimore Transit Company. Он был рассчитан на перевозку 120 пассажиров, в том числе 58 сидящих, и мог развить максимальную скорость 50 миль в час (80 км/ч). Два электродвигателя общей мощностью 90 кВт, размещённых под полом, приводили в движение вторую и третью оси. Атмосферный дизель Hercules мощностью 175 л.с. с электрическим генератором был расположен в заднем свесе автобуса.

Автобус Twin Coach Model 58RDE Super Twin
Салон автобуса Twin Coach Model 58RDE Super Twin

Управление автобусом было очень простым, как на троллейбусе. При помощи ручки реверса менялось направление движения вперёд или назад, а для ускорения движения или торможения служили две педали. Управление передними и задними колёсами осуществлялось пневмоусилителем руля и дополнительной педалью, которой водитель подавал воздух в пневмоцилиндры для работы механизмов рычагов и рулевых тяг управляемых осей. Четвёртая ось полуприцепа имела широкопрофильные шины большего диаметра, так как в заднем свесе располагалась силовая установка. Такие колёса уменьшали нагрузку на ось и улучшали манёвренность полуприцепа. Узел шарнирного сочленения сделан по аналогичному проекту Барателли. Всего выпущено 20 таких автобусов, все они поступили в город Балтимор, где эксплуатировались до 1947 года.

Штифтовый шарнир
Схема рулевого управления и шарнирного сочленения кузова Схема рулевого управления и шарнирного сочленения кузова

В начале 1940-х годов компания Twin Coach выпустила для Нью-Йорка 3-осный сочленённый автобус Twin Coach Model 30R, который в отличие от Twin Coach Model 58RDE Super Twin при длине 55 футов (17 290 мм) имел три оси – две поворотные и одну ведущую. Автобус комплектовали дизелем Hercules Diesel и полуавтоматической КП Banker. От силовой установки карданный вал шёл с заднего свеса полуприцепа через узел шарнирного сочленения к средней ведущей оси. Всего было построено около 250 автобусов, которые эксплуатировали компании Brooklyn Bus Corp., North Shore Bus Co., Jamaica Buses Inc., Steinway Omnibus Corp. и Queens-Nassau Transit Lines. Эти автобусы проработали до 1948 года.

В 1938 году компания Twin Coach впервые в США разработала и построила сочленённые троллейбусы: один 4-осный и два 3-осных. Все машины имели длину 55 футов (17 290 мм).

Автобус следует по маршруту по улицам Балтимора
Обе части кузова имели скосы для движения в вертикальной плоскости относительно друг друга. Пространство между ними закрывал резиновый чехол, так как в салоне в этом месте был предусмотрен переход из передней части автобуса в заднюю

Базовой моделью стал автобус Twin Coach Model 30R. Четырёхосный троллейбус Twin Coach Model 48GTT был аналогичен проекту Twin Coach Model 58RDE Super Twin и имел аналогичное электрооборудование и силовую установку, позволявшую троллейбусу работать автономно без контактной сети. В 1940 году троллейбус поступил в эксплуатацию в Сан-Франциско, где проработал около восьми лет. Троллейбус Twin Coach Model 58GTT был построен в 1942 году в трёхосном варианте и комплектовался электродвигателем компании General Electric мощностью 50 кВт, который располагался под полом в базе полуприцепа и приводил в движение среднюю ведущую ось, и двигателем Hercules Diesel мощностью 150 л.с., установленным в базе тягача. Переход из тягача в полуприцеп был закрыт от внешней среды не резиновым чехлом, а брезентом с алюминиевыми профилями, получившим название «жаберные щели». Всего было построено два троллейбуса, которые поступили в Кливленд и эксплуатировались компанией Cleveland Transit System около 8 лет.

Автобус Twin Coach Model 30R
Схема автобуса Twin Coach Model 30R

Послевоенные озарения

В 1946 году после нескольких лет перерыва компания Twin Coach вернулась к производству автобусов. Новые модели Twin Coach Model 44-D и Twin Coach Model 41-S быстро пришлись по вкусу пассажирам и транспортным компаниям. Они вновь поразили всех своими прогрессивными конструкторскими решениями. Кузова автобусов изготовляли из стальных гнутых профилей различного сечения, обшитых алюминиевыми листами. Двигатель располагался в средней части автобуса под полом слева. Он мог быть дизельным или газовым с горизонтальным расположением цилиндров и мощностью 150 л.с., работавшим с автоматической трансмиссией Allison.

Независимая подвеска всех колёс на поперечных балансирах и продольных рычагах Torsilastic. Рулевое управление оснащено пневматическим усилителем. В том же году компания Twin Coach приступила к выпуску сочленённых автобусов на базе автобуса Twin Coach Model 44-D. Новый автобус Twin Coach 58-DW создан по той же схеме, что и предыдущие модели сочленённых автобусов. В 1947 году изготовлено 16 автобусов Twin Coach 58-DW с газовыми двигателями, а через год был построен один троллейбус Twin Coach Model 58DWT для Кливленда. Но компания Cleveland Transit System отказалась от его приобретения.

Автобус Twin Coach 58-DW во время тестовых испытаний на улицах Чикаго
Автобус Twin Coach 58-DW во время тестовых испытаний на улицах Чикаго

После неудачной работы с газовыми двигателями около 10 автобусов Twin Coach 58-DW были переделаны на дизель. Они хорошо справились со своей задачей по перевозкам пассажиров на загруженных магистралях Бостона, Нью-Йорка, Балтимора и Чикаго. В 1954 году в Чикаго один автобус был переделан в троллейбус Twin Coach Model 58DWT, в таком качестве машина проработала до 1963 года, после чего отправлена в железнодорожный музей Иллинойса. До 1983 года она оставалась единственной сочленённой машиной, построенной на территории США. Компания Twin Coach сыграла важную роль в истории общественного транспорта США.

Троллейбус Twin Coach Model 58DWT
Схема движения автобуса по кругу

Данные автобусы и троллейбусы стали весьма популярны у инженеров и владельцев транспортных кампаний. Ведь проблем с манёвренностью у этих машин не было, что позволяло эксплуатировать их без особых проблем. Кроме этого можно было увеличить длину машины, но при этом она не считалась автопоездом, что позволяло ей работать в ряде штатов, где существовали ограничения по длине для грузовиков и автобусов.

Эти удивительные конструкции дали толчок развитию первых в мире сочленённых автобусов, решили многие транспортные проблемы крупных городов и подтолкнули конструкторов к новым идеям. Одна из них нашла своё применение на трёхосных машинах с задними управляемыми осями.

Троллейбус Twin Coach Model 58GTT
Схема троллейбуса Twin Coach Model 58GTT

Источники:

1) Архив Alfa Romeo Macchi и Officina Meccanica della Stanga (OMS) предоставлен профессором Джузеппе Ди Лоренцо (Giuseppe Di Lorenzo). Палермо, Италия.

2) Архив Twin Coach предоставлен директором клуба Twin Coach Джоном Фаджелом (John Fageol) Калифорния, США.

Комментировать ... >>
Loading...