Начало эпохи «гармошек» (Часть 2)

Машины тянущего типа

Инновация, ставшая классикой

После Второй мировой войны население Италии стремительно росло и урбанизировалось из-за миграции рабочей силы из села и всплеска рождаемости 1930-х. Ежегодный прирост населения в крупных городах составлял к началу 1950-х до 5%. Это привело к увеличению нагрузки на общественный транспорт. В создавшихся условиях довоенный опыт постройки сочленённых машин оказался весьма востребованным.

После войны Марио Урбинати и Амброджио Барателли ушли на пенсию и передали свои наработки компании Viberti, специализировавшейся на производстве автобусных кузовов для различных итальянских фирм, а также прицепных орудий для сельскохозяйственной техники. В компании Viberti за реализацию идей Урбинати и Барателли взялись молодые инженеры-конструкторы Джузеппе Чиапелла (Giuseppe Chiapella) и Марио Ревербери (Mario Reverberi). Взяв за основу конструкцию Урбинати, они представили 21 марта 1951 года собственный узел сочленения и запатентовывали его. 15 марта 1953 года срок действия патента Марио Урбинати истёк, и компания Viberti, выкупив права на него, продолжила выпуск узлов сочленения до 1973 года.

Созданием нового механизма сочленения занялся Джузеппе Чиапелла. Поворотный круг, как у Урбинати, он разделил на четыре сегмента и установил на опорный подшипник. Но поскольку Марио Ревербери разработал новый сильфон, то понадобилось сделать поворотный круг с собственной механикой вращения. Для этого со стороны тягача под кругом смонтировали дугообразную пластину с металлическим канатом, который проходил через дугообразный ролик, установленный на раме прицепа. Такая конструкция обеспечила вращение поворотного круга относительно двух частей кузова на угол до 17°. Для осмотра и ремонта узла сочленения на поворотном круге предусмотрели съёмные напольные крышки.

Джузеппе Чиапелла усовершенствовал и конструкцию управления осью прицепа. Теперь она управлялась одним рычагом и рулевой тягой, при этом задний мост мог быть как с двускатной, так и односкатной ошиновкой. На троллейбусах, которые выпускала компания Viberti, задняя ось была ведущей и управляемой. В 1956 году инженер-конструктор Антонио Калетто поставил на узел сочленения гидравлический цилиндр, предотвращавший складывание машины на скользкой дороге, чем повысилась её устойчивость. Управление гидроцилиндром осуществляется за счёт гидротрансмиссии через ГУР. С такими узлами сочленения начали выпускать пригородные автобусы и троллейбусы. Сигнализация о критическом складывании стала неотъемлемой частью сочленённых машин.

Сильфон, защищающий пассажиров от внешней среды, представлял собой диафрагму со сплошными резиновыми листами, между которыми располагалась средняя рама. Диафрагма растяжима только на части длины, причём оставшаяся часть является гибкой, но нерастяжимой. Гибкая расширяемая часть размещалась в углублении корпуса кузова тягача или прицепа. Средняя рама крепилась к поворотному кругу и стабилизаторам на крыше. Поскольку на поворотном круге находятся сиденья, в средней раме с обеих сторон устанавливали вертикальные окна, ставшие визитной карточкой стиля Viberti.

Конструкция узла сочленения оказалась настолько удачной и универсальной, что в течение трёх десятилетий являлась основной на всех сочленённых автобусах Италии – Alfa Romeo, FIAT, Lancia, Франции – Vetra, Berliet и Испании – Pegaso и ряда других странах.

В 1963 году компания Pegaso совместно с Viberti изготовила свой первый сочленённый автобус Рegaso 6035А длиной 18,5 м. Он перевозил уже 180 пассажиров, в т. ч. 43 сидящих.

В 1964 году Рegaso 6035А прибыл на испытания в Барселону. Его эксплуатация длилась около года, после чего было принято решение о начале серийного производства. Но согласно действовавшим в Испании нормам на максимальную длину, автобус пришлось уменьшить до 16,5 м. И только с 1967 года транспортная компания Transports de Barcelona в исключительном порядке добилась эксплуатации Рegaso 6035А и пролонгировало его до 1985 года!

Закат итальянской философии

Первой сочленённой машиной Франции стал троллейбус Vetra VA4 на базе серийного автобуса Renault с использованием узла сочленения Viberti. Длина машины составила 18,86 м, что позволило перевозить до 158 пассажиров, в т. ч. 37 сидящих. В 1950 году троллейбус поступил в эксплуатацию в Лион, однако по причине невысокой манёвренности и большой длины, а также проблем во время обслуживания через четыре года отправился в Алжир, где спустя год лишился узла сочленения и был переделан в обычный троллейбус.

В 1965 году компания Compagnie des Omnibus Tramways Lyonnais даёт заказ на сочленённый автобус повышенной вместимости. За выполнение заказа берётся компания Berliet, доминирующая на рынке коммерческого транспорта во Франции. Совместно с Viberti разработали сочленённый автобус Berliet PH12-180 длиной 18,5 м, который перевозил до 180 пассажиров, в том числе 35 сидящих.

В период 1966–1967 гг. для Лиона было изготовлено 37 автобусов и ещё 64 для Алжира, где они эксплуатировались до 1978 года.

25 декабря 1979 года у Viberti истёк срок действия патента на узел сочленения. После этого компания приняла решение полностью перейти на выпуск полуприцепов для грузовиков и сельскохозяйственной техники. Это было связано с тем, что в Италии потребность в большом количестве сочленённых автобусов с каждым годом уменьшалась. Узлы сочленения Viberti, некогда славившиеся на весь мир, уступили место немецким, французским и американским конструкциям.

Шарнир Кэсборэра

Послевоенные годы входят в историю ФРГ как «Эра Аденауэра». Основные средства направляются на восстановление разрушенной войной экономики. Это приводит к стремительному перераспределению населения в промышленные центры и существенно увеличивает нагрузку на общественный транспорт, поскольку личный автомобиль вплоть до 1960-х в Западной и Центральной Европе остаётся для большинства несбыточной мечтой. Стандартные городские автобусы не способны справиться с возросшим пассажиропотоком. Транспортным компаниям требуется подвижной состав повышенной вместимости, способный перевозить более 100 пассажиров.

Так, в конце 1940-х гг. в промышленном и научном центре Западной Германии Дортмунде муниципальная транспортная компания Dortmunder Stadtwerke AG озвучила заказ на вместительный автобус, способный перевозить в часы пик до 180 пассажиров. За осуществление заказа взялась фирма Kässbohrer Fahrzeugwerke GmBH, выпускающая автобусные кузова и прицепной состав для магистральных грузовиков. Карл Кёссборер, сын основателя компании, понял, что автобус особо большой вместимости должен быть сочленённым, а итальянский опыт производства и эксплуатации таких машин сулил большие возможности.

В 1950 году инженеры-конструкторы Георг Вал и Ханс Шваб патентуют узел сочленения оригинальной конструкции. Георг Вал разрабатывает узел сочленения, в котором соединение рам тягача и полуприцепа осуществляется с использованием подшипников большого и малого диаметра, соединённых штифтовыми петлями. Узел сочленения обеспечивает управление осями полуприцепа посредством рулевых рычагов и тяг. Привод поворота колёс прицепа был двух видов. Первый рычажно-тяговый: два рулевых рычага соединялись с узлом сочленения и рулевыми тягами колёс полуприцепа; второй – продольно-редукторный. В нём подшипник малого диаметра соединялся с рулевым редуктором, а от него вращение передавалось на продольный вал и рулевые тяги колёс полуприцепа. Аналогичная схема управления впоследствии применялась на отечественных троллейбусах СВАРЗ ТС-1.

По заказу ряда муниципальных транспортных компаний автобусы или троллейбусы имели лишь одну – четвёртую – управляемую ось в прицепе, третья ось являлась поддерживающей, что облегчало эксплуатацию и ремонт сочленённых машин.

Борьба за сильфоны

Новый сильфон был разработан Хансом Швабом. В отличие от итальянской схемы поворотный круг крепится на среднюю раму, установленную на узле сочленения, и ограждается щитками с поручнями, препятствовавшими падению пассажиров во время движения. Сам сильфон разделён средней рамой на две части, которые закрываются гибкими защитными шторами, изготовленными из резины, армированной алюминиевыми профилями, изготовленными фирмой Hübner GmbH. Сверху средняя рама фиксируется двумя стабилизаторами, закреплёнными на крыше, а по бокам с внутренней стороны четырьмя. Такая конструкция предотвращает скручивание и деформацию защитных штор. Базовым автобусом для создания сочленённой машины становится MAN MKN 26.

Автобус MAN MKN 26 Kässbohrer имел длину 17,5 м и оснащался безнаддувным дизелем MAN 1246G (V6, мощность 130 л.с.) и механической 6-ступенчатой КП ZF. Он был изготовлен в единственном экземпляре и эксплуатировался до 1963 года.

14 марта 1953 г. компания Kässbohrer Fahrzeugwerke GmBH получила патент на свой узел сочленения, а в следующем году Kässbohrer и MАN приступили к совместному производству сочленённых автобусов. Позднее сочленённый узел Kässbohrer нашёл применение на автобусах Büssing-NAG, Mercedes-Benz и Henschel. Компания Kässbohrer изготовляла для них несущие кузова и полностью рассчитывала длину кузова вместе с узлом сочленения.

Казалось бы в производстве «гармошек» нет ничего сложного: поставил узел сочленения, соединив две части кузова, и поехал. Однако при неправильном расчёте длины кузова или даже одной из его частей, значительно снижается устойчивость машины на дороге, увеличивается амплитуда колебаний в узле сочленения, что может привести к складыванию автобуса на дороге или к разрыву узла сочленения. С целью предотвращения подобных «складываний», как и у итальянских сочленённых машин, была установлена система сигнализации о критическом сложении.

С 1956 по 1967 год Kässbohrer Fahrzeugwerke GmBH предоставила лицензию на производство своего узла сочленения компаниям Gräf & Stift, Saurer, Scania, Ikarus (венгерскому), Škoda, Jelcz и Karosa.

В 1956 году по заказу транспортной компании Цюриха Verkehrsbetriebe Zurich (VBZ) двумя швейцарскими фирмами – Franz Brozincevic & Cie. (FBW) и Adolph Saurer AG – совместно с Kässbohrer строится рекордно длинный сочленённый автобус Saurer Kässbohrer Prototyp Nr. 250G. Длина машины составила 18 050 мм. Он рассчитан на перевозку 180 пассажиров, в т. ч. с 47 посадочными местами. Автобус оснастили дизелем EDUA-Н мощностью 250 л.с. и полуавтоматической планетарной КП FBW. Главные особенности – две ведущие оси с двухскатной ошиновкой. От силовой установки карданный вал идёт к редуктору второй оси и от неё по шрусовому кардану через узел шарнирного сочленения к третьей оси. Такая схема обеспечила высокую устойчивость при движении во время гололедицы, а при скольжении давало высокую динамику разгона и торможения. Компания Viberti в узел сочленения для более эффективной устойчивости предложила установить гидроцилиндр.

Испытания автобуса прошли успешно, несмотря на большой расход топлива в условиях города. Этот недостаток заставил в 1957 году городские власти Цюриха, из желания улучшить экологическую ситуацию, перенаправить автобусы на пригородные маршруты, связывающие агломерации. А в городах был дан приоритет трамваю и троллейбусу. Транспортная компания VBZ вынуждена была отказаться от сочленённого автобуса и дала заказ на сочленённый троллейбус. К концу года компания FBW на базе автобуса Saurer Kässbohrer Prototyp Nr. 250G построила троллейбус FBW GTr51. Он стал всего лишь на 1,5 м короче прототипа и вмещал 113 пассажиров, в т. ч. 33 сидящих. На ведущих, средней и задней осях, были установлены два тяговых электродвигателя общей мощностью 110 кВт.

Начало новой эпохи

В начале 1960-х популяция автобусов и троллейбусов особо большого класса быстро росла. Сочленённые машины стремительно вытеснили городские и пригородные автобусные поезда, вплоть до их частичного запрета (см. «Люди в прицепе»). С улиц начали исчезать неудобные двухэтажные маршрутные автобусы: верхний этаж в них даже в часы пик заполнялся лишь на 5–18 мест! Лондонские даблдеккеры превратились в туристический аттракцион уже в конце 1950-х.

В 1964 году инженер-конструктор Георг Вал упростил механизм управления колёс прицепа. Теперь он имеет привод рычажно-тяговый с одним рычагом и рулевой тягой. Такая схема управления колёс полуприцепа стала впоследствии классической и используется вплоть до настоящего времени. Дальнейшее развитие сочленённых машин свелось к установке более мощных силовых агрегатов, автоматических КП, кондиционеров и увеличению числа посадочных мест. Максимальная длина сочленённого автобуса достигла 18,5 м, что до сих пор считается стандартной длиной машин этого типа. Послабление действовавших в послевоенные годы ограничений на максимальную осевую нагрузку позволило отказаться от второй оси в прицепе.

В 1970-х гг. после грандиозного успеха в Европе сочленённые автобусы начали своё победное шествие по странам Северной и Южной Америки, а также Азии. Этому способствовал глобальный экономический кризис середины 1970-х, который привёл к повышению спроса на услуги общественного транспорта, поскольку ежедневные поездки на личном автомобиле для большинства стали накладной роскошью.

В конце 1970-х гг. произошла революция в транспортном машиностроении. Тогда концерн Daimler-Benz AG продемонстрировал сочленённый автобус Mercedes-Benz O305G с толкающим приводом, т. е. с ведущими колёсами прицепа, а не тягача. Она станет отправной точкой для машин нового поколения, новой эпохи транспортного машиностроения.

Так называемая «тянущая схема» остаётся классической и используется производителями по сей день – это Volvo (в основном бразильский рынок), Van Hool, МАЗ. Она окажется дешевле, проще в обслуживании и ремонте, надёжнее и проявит свою эффективность во время гололедицы.