Gyrobus (LT)

“GYROBUS” – GERA, BET NEPASITEISINUSI ĮDĖJA

Liucijus Suslavičius

Prieš pusę amžiaus viso pasaulio spaudoje pasirodė pranešimai apie Šveicarijoje sukurtą ir eksploatuojamą naujo tipo transporto priemonę – žirobusą, kurio judėjimui reikalingą energiją tiekė smagratis. Neapėjo jo savo puslapiuose taip pat Lietuvoje skaitoma tarybinė techninė ir populiari periodika. Idėja išties buvo patraukli – sustojimo vietose žirobusas prisijungia prie išorinio elektros tinklo, elektros variklis įsuka smagratį, o po to šis suka generatorių, tiekiantį elektros srovę ratus sukančiam varikliui. Transporto priemonė tyli, ekologiška, manevringumu niekuo nenusileidžia automobiliui, jos linijos įrengimui pakanka gana retai – kas keli kilometrai – išdėstytų stulpų, nereikia jokių virš gatvės kabančių laidų, sudėtingų iešmų sankryžose ir pan. Visgi šiandien pasaulio miestų gatvėse tokio tipo pavarą turinčių transporto priemonių nėra, apie tai net nešnekama. Tik mažame Šveicarijos miestelyje Yverdone vyresni amžiumi jo gyventojai, ruošdamiesi kur nors važiuoti autobusu, pagal seną įprotį sako: “On prend le Gyro…” Kas paskatino atsisakyti aukšto techninio lygio transporto priemonės, jau pradėtos praktiškai eksploatuoti?

Smagratis kaip mechanizmas žinomas labai senai – jau 5000 metų prieš mūsų erą Mesopotamijos puodžiai naudojo indų gamybai žiedimo ratą, kuris techniniu požiūriu buvo ne kas kita, kaip horizontaliai besisukantis smagratis. Smagračio principas buvo panaudojamas ir kituose mechanizmuose, kur reikėjo gauti galimai tolygesnį sukimąsi. Pats žodis “gyro” yra atėjęs iš senovės Graikijos ir reiškia sukimąsi, ratą, vilkelį, tam tikra prasme – ir smagratį. Tačiau kelis tūkstantmečius naudotas smagratis kaip energijos šaltinis transporto priemonės pavarai pirmą kartą buvo panaudotas 1884 metais amerikiečio išradėjo Džono Houelo sukonstruotoje torpedoje. Prieš paleidžiant torpedą į priešo laivą, garo turbina įsukdavo torpedos korpuse sumontuotą smagratį iki 10 tūkstančių apsisukimų per minutę. Taip sukauptos energijos pakako torpedai, kurios sraigtą varė šis smagratis, gana dideliu greičiu nuplaukti pusantros mylios atstumą. 1905 metais vienas Didžiosios Britanijos automobilizmo pionierių Frederikas Lančesteris užpatentavo kombinuotą pavarą savaeigiams ekipažams, kurioje vidaus degimo variklis įsukdavo horizontalų smagratį, kuris po to suko ratus. Deja, praktiškai įgyvendinti šios idėjos išradėjui nepavyko, nes jis neįvertino daugybės su tokio tipo pavara susijusių faktorių. Tik Šveicarijoje gyvenęs ir firmoje “Maschinenfabrik Oerlikon” (MFO) dirbęs norvegų kilmės inžinierius – elektrikas Bjarnis Storsandas Antrojo pasaulinio karo metais, kai net ir nekariaujanti Šveicarija jautė visokeriopą energijos nešėjų stygių, sugebėjo sukurti praktiškai įgyvendinamą smagratinės pavaros konstrukciją. 1946 metų balandžio 15 dieną jis gavo tai patvirtinantį patentą ir jau tais pat metais sukonstravo nedidelį manevrinį geležinkelio lokomotyvą su smagratine – elektrine pavara.

Jo sėkmingos eksploatacijos įtikinta 1948 metais MFO vadovybė davė leidimą pradėti transporto priemonės su smagračiu projektavimą, o jau 1950 metų Bazelio pramonės mugėje susižavėję lankytojai galėjo apžiūrėti keleivinio žirobuso prototipą. Svarbiausias jo agregatas – tarp žirobuso rėmo lonžeronų sumontuotas smagratis su jį sukančiu asinchroniniu kintamos srovės varikliu-generatoriumi. Smagračio diskas (svoris 1,6 tonos, skersmuo 1,5 metro) buvo nukaltas iš chromnikelio plieno. Kad sumažinti iki minimumo aerodinaminį pasipriešinimą, smagratį su varikliu bei guoliais, kuriuose jis sukosi, konstruktoriai patalpino į hermetišką korpusą, užpildytą vandeniliu. Slėgis korpuso viduje – vos 0,3 atmosferos. Bandymų metu iki 3000 aps/min įsuktas smagratis be apkrovos sukdavosi net 12 valandų! Švedų firmos SKF sukonstruoti ir pagaminti guoliai turėjo specialią tepimo sistemą su atskiru ant žirobuso stogo sumontuotu alyvos aušinimo radiatoriumi.

Prijungus variklį-generatorių prie 500V 50 hercų dažnumo kintamos trifazės srovės tinklo, jis įsukdavo smagratį iki reikiamų sūkių per dvi minutes. Tada vairuotojas nuleisdavo ant žirobuso stogo sumontuotus pantografus (arba atjungdavo šoninį kištuką) ir perjungdavo elektros variklį darbui generatoriaus režimu. Besisukantis smagratis sukdavo generatorių, o šis tiekė srovę autobuso gale sumontuotam pavaros elektromotorui. Tam atvejui, jei staiga pritrūktų energijos, o taip pat stabdymo varikliu metu generuojamos elektros energijos akumuliavimui žirobusas turėjo gale specialiose dėžėse bei priekyje tarp rėmo lonžeronų įrengtas akumuliatorių baterijas. Konstruktoriai paskaičiavo, kad 15 tonų su pusšimčiu keleivių sveriantis žirobusas lygia vietove turėtų nuvažiuoti iki 6 kilometrų, išvystydamas maksimalų 50 km/h greitį. Beje, po 6 kilometrų kelio smagratis tebesisukdavo, tik gerokai mažesniu, nei pradinis greičiu, tad jį tereikdavo tik pagreitinti iki nominalių sūkių.

Pirmąjį MFO žirobuso prototipą pagaminti padėjo sunkvežimių gamybos firma FBW (važiuoklė) bei aliuminį kėbulą sukūrusi firma “Carosseriewerke Aarburg”. Kartu MFO parengė keletą žirobuso išbandymui skirtų trasų su laikinais maitinimo elektra įtaisais Altdorfe, Aarau, o ilgiausią eksperimentinę žirobuso liniją MFO įrengė St.Gallien’o apylinkėse, paleisdama jį reguliariai kursuoti tarp Heerbruggo Šveicarijoje ir Hohenemso Austrijoje. 1951 metų kovo 30 dieną šis unikalus daugeliu požiūrių viešojo transporto maršrutas buvo atidarytas oficialiai. Žirobusas maršrute tarp abiejų galinių sustojimų užtrukdavo 51 minutę, įskaitant tarpinį smagračio įsukimą Diepoldsau miestelyje ir 10 minučių ant valstybės sienos, kol buvo tikrinami keleivių dokumentai. Elektros srovę savo maitinimui 250 kW variklis-generatorius gaudavo ne per pantografus (nes stulpų niekas nepastatė), o per specialų kištuką, sujungtą su požeminiu kabeliu. Maršrutas veikė beveik metus ir patvirtino žirobuso gyvybingumą. Tačiau tik po poros metų Šveicarijos Yverdono miesto savivaldybė ryžosi paleisti žirobusus savo gatvėmis. MFO gamykloje buvo užsakyti du 70 keleivių talpinantys kur kas tobulesni, nei pirmasis prototipas žirobusai, pastatytos maitinimo stotelės 8 kilometrų ilgio maršruto “Tuileries de Grandson – Condemines”galuose ir maršruto viduryje. Iš gamyklos atvežtas pirmasis prototipas sėkmingai išbandė įrangą maršrute, ir 1953 metų spalio 30 dieną prasidėjo reguliarus žirobusų eismas.

Šveicarų žingsnis sudomino kitame Europos krašte esančio Belgijos Gento miesto transportininkus. Jie užsakė MFO tris žirobusus, kurie 1956 metų rugsėjo mėnesį pradėjo vežioti keleivius tarp Gento ir jo priemiesčio Merelbeke. 11,7 tonos svėrę 70 vietų (iš jų 35 – sėdimos) žirobusai 9,6 ilgio maršrute pakeitė anksčiau šį maršrutą aptarnavusius tramvajus. Elektros energijai, reikalingai smagračiui įsukti, pakako vos 6 stulpų, prie kurių žirobusai prisijungdavo savaisiais pantografais.

Bet dar anksčiau – 1955 metų rugpjūčio mėnesį net keturi žirobusų maršrutai, kuriais važinėjo iš viso 12 Šveicarijoje pagamintų žirobusų, ėmė veikti…Afrikoje, tuometinės Belgijos kolonijos Belgų Kongo sostinėje Leopoldvilyje Afrikai skirti žirobusai kiek skyrėsi nuo naudotų Europoje – jie talpino net 90 keleivių, išvystydavo iki 60 km/h, o tarpinėse stotelėse užtrukdavo tik 1 minutę 40 sekundžių, mat sustojimų buvo daugiau, tad pakakdavo smagratį nuo 2100 aps/min įsukti tik iki 2900 aps/min. Leopoldvilyje jie važinėjo kas 15 minučių.

Tačiau “žirobusų era” truko neilgai – pirmieji jų atsisakė belgai – Gente žirobusų eismas oficialiai nutrauktas 1959 metų lapkričio mėnesį. Kiek ilgiau išsilaikė jų linijos Leopoldvilyje. Žirobusai čia kursavo iki 1960 metų vidurio, kai paskelbus Kongo nepriklausomybę, šalis paskendo kruviname chaose ir specialistai europiečiai, iki tol aptarnavę žirobusų parką, viską metę, grįžo namo.

O 1960 metų pabaigoje žirobusai nustojo važinėti taip pat ir Yverdono gatvėmis – juos pakeitė trys nedideli “Saurer-OM” markės žemarėmiai dyzeliniai autobusai. Pagrindinė priežastis – nepakankamas žirobusų ekonomiškumas, kurio priežastimi buvo palyginti menkas smagračio energijos imlumas, sąlygotas ne itin vykusios jo formos ir nepakankamo jo medžiagos atsparumo, mažas santykinis panaudotų elektros mašinų galingumas ir naudingo veikimo koeficientas, neefektyvus stabdymo energijos rekuperavimas (tik 10-12 procentų). Būta ir mechaninių problemų – žirobusų rėmai buvo nepakankamai tvirti, be to, salonuose Šveicarijos sąlygomis žiemą būdavo šalta. Tai galu gale ir sąlygojo palyginti trumpą jų praktinės eksploatacijos periodą. Be abejo, šiandien, kai galima kompiuteriais sumodeliuoti transporto priemonės mechanizmų darbą, kai mechaninius elektros sistemų valdymo įtaisus pakeitė elektroninės sistemos, kai sukurta daugybė naujų medžiagų su unikaliomis savybėmis, kokių neturėjo MFO panaudotos prieš 50 metų, žirobusų likimas galėtų būti kitoks. Tačiau kol kas jų niekam nereikia. Tik kritiška naftos produktų stoka gali mus priversti vėl prisiminti Bjarnio Storsando patentą…

Nuotraukose:

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

EN DE LT RU