Применительно к миру машин мы в курсе, что, например, 300 лошадиных сил — это довольно много, а 80 — это «Жигули» или что-то очень маленькое и незаметное. Отлично. Но что, если речь заходит не о привычном нам мире автомобилей, а об авиации, морских перевозках или даже космосе? Какими цифрами оперируют там и канает ли в этих областях устоявшаяся точка зрения, будто 500 «лошадей» — избыточная мощность?
Первому самолету (братьев Райт — верно), чтобы подняться в воздух, хватило 40 л.с., а теперь давайте сразу к разоблачениям: современные самолеты, располагая сотнями «лошадей», вряд ли даже оторвутся от полосы. Это крохотная Cessna-182 массой в 900 кило может довольствоваться всего 230 л.с., а вот коммерческому Boeing-737 с его 190 посадочными местами (кстати, такой себе средний самолетик по меркам пассажировозов с крыльями) не помешала бы пара тысяч «лошадок». Они у него есть: два турбовентиляторных мотора CFM выдают тягу до 12 тонн силы каждый, что в общей сложности можно назвать 25 000 лошадиными силами на взлете.
Устройство тепловоза ТЭП70БС
Нужны штуки помощнее? Что ж, у дальнемагистрального Boeing 777 есть два двигателя размером с торговый ларек, по 570 000 ньютонов (примерно по 45 000 лошадиных сил) каждый. А самый крутой из «Эйрбасов» — двухэтажный 280-тонный Airbus A380 — располагает четырьмя моторами и где-то 110 000 силами «на круг».
Кстати, эта цифра не так уж далека от той, что выдают шесть моторов Ан-225 — самого большого транспортника в мире. Самолет, способный взять на борт что угодно вплоть до 200-тонной электростанции или космического челнока и поднять это хозяйство на высоту 12 км, «выдает» эквивалент 111 000 лошадиным силам. Как говорится, вот тебе, бабушка, и Golf GTI.
На флоте (военном или гражданском) все немножечко проще. Чтобы понять и оценить мощность плавсредства (авианосца «Мистраль» или лодочного мотора), необязательно вооружаться калькулятором и учебником по математике и переводить все эти килограммы силы и килоньютоны во что-то привычно-осязамое — как правило, здесь мощность мотора указана именно в «кониках».
КРЕЙСЕР «ПЕТР ВЕЛИКИЙ» ОСНАЩЕН АТОМНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ МОЩНОСТЬЮ 140 000 Л.С.Простой пример — рыбалка. Чтобы поохотиться на карпа с середины озера, вам нужна лодка. Пожалуйста, на выбор подвесные моторы мощностью от 2 до 300 лошадиных сил. Конечно, для более крупной охоты и целой тысячи сил мало.
Например, мощность двух газотурбинных установок General Electric американского эсминца Carney класса «Арли Берк» (с управляемыми ракетами), направленного ВВС США в Средиземное море, составляет 108 000 лошадиных сил. Кстати, форсажная мощность уже дежурящего там российского ракетного крейсера «Москва» чуть-чуть ниже — около 90 000 л.с. Зато крейсер «Петр Великий», гордость военного флота России, все же помощнее — 140 000 «лошадей», правда, по большей части атомных.
А что на гражданке? Ну, теплоход «Москва», что курсирует по водным артериям столицы, по мощности сопоставим с горячей Audi RS 3 или самым слабым из Mercedes-Benz Gelandewagen (несмотря на силовую установку из двух танковых V12). Штуки побольше, типа австралийского парома The Cat, располагают тысячами лошадиных сил (у аэродинамического The Cat их 38 000, как у 25 Bugatti Chiron).
В классе частных суперъяхт сейчас лидируют штуки в миллиард долларов, но у них редко отыщешь больше 40 тысяч сил. И чтобы пощекотать себе нервы реально большими цифрами, лучшее решение — смотреть в сторону океанских лайнеров. Например, мировой гигант — Oasis of the Seas, оснащенный тремя 1050-литровыми V12 и тремя 1400-литровыми V16, имеет суммарный объем 7 350 литров и суммарную же мощность 136 900 сил. Туше!
Железные дороги — мир больших цифр в плане расстояний, но никак не мощности. Верно? А если вспомнить типичный прогон товарного состава через переезд, когда в ожидании проезда десятков составов успеваешь выспаться? То-то же. Причем, что удивительно: на то чтобы тягать почти сотню вагонов угля, нефтепродуктов, тачек и прочей почты, хватает усилий двух-четырех тепло- или электровозов.
Какая мощность у этих силачей?
Ну, пожалуй, самый известный и узнаваемый из тепловозов — маневровый (читай, для работы на небольших расстояниях) брянский ТЭМ18. Он снабжен четырехтактным дизелем и обладает мощностью целого Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse — солидными 1 200 лошадиными силами. Правда, скорость у «восемнадцатого» никакие не 400 км/ч, а жестко конструкционная «сотка». Впрочем, и она для 126-тонной махины — почти что достижение.
6 000 «лошадей» — цифры поинтереснее. Примерно столько выдают два дизеля двухсекционного магистрального 2ТЭ10В — как правило, именно этот тепловоз можно встретить во главе длинного товарного состава из цистерн, платформ и хопперов. Что касается новинок, то, к примеру, часовая мощность новенького электровоза 2ЭС10 «Гранит» (с возможной нагрузкой в 7 000 тонн) составляет 8 800 кВт, что эквивалентно 12 000 привычным нам лошадиным силам. А знаменитый «Сапсан» (или Siemens Velaro), курсирующий из Москвы в Питер и Нижний Новгород и способный разгоняться до 250 и даже 300 км/ч, имеет выходную мощность в 8 000 кВт — условно говоря, как у двух электричек, ездящих от Казанского вокзала.
Если споры о мощности зашли так далеко, то лучше сразу забыть про десятки, сотни и даже тысячи лошадиных сил. В сфере, построенной на желании преодолеть притяжение Земли, такие вещи как чип-тюнинг или расточка блока ради лишних 10 л.с. — все равно что пшик.
Еще в 1960-е годы (полвека назад, на секундочку) часто произносимой фразой в мире ракетостроения была — приготовьтесь! — «расчетные 20 миллионов лошадиных сил». Съели?! Ракета «Протон» с ее 900 тонн тяги — 60 миллионов «лошадей». «Сатурн-5» — 3 000 тонн тяги и 200 миллионов «лошадей». И плевать на то, что эти «лошади», по сути, мало что говорят о характеристиках ракеты. Цифры — просто космос.
Источник: www.ochevidets.ru
Локомотивы, которые ведут грузовые поезда
Хватает ли у используемых типажей лошадиных сил и скоро ли их заменят на новые? Попробуем проанализировать структуру парка тяги на сети РЖД и эффективность его работы.
Основу грузового тепловозного парка в эпоху МПС составляли крепкие на тот момент грузовые тепловозы, выпускавшиеся на Луганском ТВЗ.
Многие из старых электровозов ВЛ10, ВЛ11 в/и на постоянном токе, как и ВЛ80, ВЛ85 в/и на переменном токе, до сих пор в строю. А двухсистемный двухсекционный ВЛ82, соответственно, мог работать на обоих видах тока.
Кони, которых пора менять
Секрет долголетия этих машин – в простоте конструкции, надежности и возможности при нештатной ситуации дотянуть до ремонтного депо. Собственно, эти качества были присущи всем отечественным локомотивам старого поколения.
В современной России тяговый подвижной состав выпускают, прежде всего, два производителя – АО «Трансмашхолдинг» и АО «Синара – Транспортные машины» (СТМ). О том, какое техзадание на производство локомотивов выдвинуто производителям, рассказал заместитель начальника Дирекции тяги ОАО «РЖД» (по развитию) Николай Михальчук.
Обновленная линейка
Электровозы СТМ представлены тремя сериями: 2ЭС6, 2ЭС7, 2ЭС10. Первые – для работы на постоянном токе. Их уже выпущено более 900. Именно эта машина должна заменить ВЛ10.
Электровоз 2ЭС10 («Гранит») справляется с поездами массой 12 тыс. т. Правда, при этом оказывается повышенное воздействие на путь (с предсказуемыми последствиями). Просаживается напряжение и в контактной сети. Локомотив надежный, но если он все-таки встанет из-за неисправности, то выводить с перегона поезд придется частями или подгонять другой трехсекционный «Гранит».
Электровоз 2ЭС7 питается переменным током. Новинка хороша, но пока что в штучном исполнении.
У ТМХ – своя линейка машин. В частности, магистральные тепловозы 2ТЭ116У, 2ТЭ116УД, 3ТЭ116, ведущие свою родословную от 2ТЭ116 (получил прозвище Боинг за характерный свист, а за жутковатую эстетику дизайна кабины его окрестили Фантомасом), распространения на сети РЖД не получили. Предпочтение было отдано 2ТЭ25КМ модификации 2ТЭ25К («Пересвет»), во многом схожей с 2ТЭ116У.
Другая вариация базовой модели – магистральный 2ТЭ25А («Витязь»). Тепловоз имеет асинхронный тяговый привод, и это первая отечественная разработка подобного типа.
Грузовые электровозы ТМХ – это 2(3)ЭС4К («Дончак») на постоянном токе и 2(3,4)ЭС5К («Ермак») на переменном (цифра в скобках означает возможное количество секций). Все электровозы оснащаются коллекторными двигателями. Мощность «Дончака» на две секции – 5735 кВт, «Ермака» – 6560 кВт.
В упряжке то пусто, то густо
Вот, собственно, набор основных типажей магистральной тяги, используемых на сети РЖД. Все они имеют, как уже было сказано, и недостатки, и достоинства. В целом разработки указывают на то, что отечественный рынок локомотивостроения для грузовых перевозок развивается.
Правда, остается открытым вопрос: насколько приведенные в этих документах сведения соответствуют реальным условиям поездной работы и способствуют правильному выбору серии локомотива?
Если старые машины достаточно устойчивы к перегрузкам, то этого нельзя сказать про новые серии: чем умнее локомотив, тем более он чувствителен к нарушениям в режиме работы. Заметим, что на сети приходится сталкиваться и с тем, что локомотивостроители скрывают истинные характеристики своей продукции. Приоткроем завесу тайны – подробнее об этом читайте в № 18 (2019 г.) журнала РЖД-Партнер.
Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.
Источник: www.rzd-partner.ru
Что мощнее: Поезд или самолет
Современный прогресс в автопромышленности привел к тому, что уже не редкость легковые автомобили мощностью 1000 л. с. и более, тогда как еще совсем недавно подобная мощность казалась фантастикой. Но все мы знаем, что легковые авто не эталон мощности транспортных средств.
На земле уже давно существует другой транспорт с невероятной мощностью. Например, ни у кого не вызывает сомнения, что современные поезда и самолеты мощнее большинства современных автотранспортных средств. Но задумывались ли вы, кто из них круче? Давайте разберемся.
Прежде всего, позвольте мне сразу отметить, что двигатели поездов и двигатели самолетов весьма отличны по своей конструкции и смыслу работы и имеют совершенно разные сферы применения. Мало того, даже мощность этих силовых агрегатов измеряется с помощью разных единиц.
Так, самолетные турбодвигатели обычно измеряются силой тяги (F), а двигатели локомотивов поездов – в лошадиных силах / кВт (Р). Эти две меры мощности связаны друг с другом простой формулой:
Чтобы вычислить мощность двигателя самолета, нужно знать скорость своего авиапутешествия. То есть скорость самолета.
Для того чтобы выяснить, какой вид транспорта мощнее, нужно для начала понять, какие транспортные средства сравнивать. Ведь в мире используется огромное количество разнообразных поездов и самолетов, которые комплектуются многочисленными модификациями силовых установок.
Для наглядности я решил использовать при сравнении самый мощный серийный самолет, который комплектуется двигателем, занесенным в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный и большой авиадвигатель в мире. Также для сравнения локомотива я выбрал самый мощный поезд в мире.
Самым мощным одиночным локомотивом в мире, который когда-либо строился за всю историю железнодорожного транспорта, является EMD DDA40X весом в 230 тонн и длиной в 30 метров. Мощность этого ж/д монстра составляет 6600 л. с.
Самым мощным и большим серийным реактивным авиадвигателем является GE90-115B. Этот турбированный реактивный мотор весит чуть больше 8 тонн (8282 кг) и имеет максимальную мощность 568,9 кН тяги. Диаметр турбины составляет 3,25 метра, длина – 5,5 метра, а ширина – 3,4 метра.
Двигатели GE90-115B применяются в самолетах Боинг-777. Правда, из-за особенностей конструкции самолетов все мы знаем, что двигатели используются парами. Поэтому для справедливого сравнения мощности самолета и ж/д локомотива сравним только один реактивный двигатель Боинга-777 с двигателем поезда EMD DDA40X.
Давайте, зная технические характеристики Боинга-777 с двигателями GE90-115B, вычислим мощность одного реактивного турбодвигателя. Максимальная крейсерская скорость составляет чуть более 900 км/час. Если быть точнее, то 905 км/ч. Округлим для удобства подсчета это значение до 900 км/ч.
Получается, что скорость Боинга-777 с двигателем GE90-115B составляет 250 метров в секунду. Теперь вычислим мощность двигателей:
P = 568,9 * 1000 * 250 = 142 225 000 Вт, или 190 726,867 л.с.
Разделим полученную мощность на 2 двигателя, получим 95 363 л. с.
Как видите, самый мощный самолетный двигатель производит в 15 раз больше лошадиных сил, чем самый мощный серийный ж/д поезд на планете.
Соответственно, при таком простом сравнении ответ на вопрос «Что мощнее – самолет или поезд?» будет однозначным: самолет.
Однако не все так просто. Дело в том, что это неправильное или, точнее сказать, несправедливое сравнение. И вот почему.
Во-первых, условия работы обоих двигателей – это два совершенно разных мира. И несмотря на то что железнодорожный локомотив фактически весит столько же, сколько некоторые Боинги-777 с пассажирами и грузом, все равно сравнивать два двигателя друг с другом не совсем справедливо. На самом деле сравнивать авиа и ж/д технику лучше не по мощности, а по их возможностям.
Вот тут, конечно, мировые рекордсмены совсем иные. Например, советский, ныне эксплуатируемый Украиной транспортный реактивный самолет Ан-225 «Мрия» является самым большим и самым грузоподъемным самолетом в мире. Самолет Ан-225, оснащенный 6 двигателями, держит мировой рекорд подъема полезной нагрузки, составляющий 190 тонн.
Что касаемо железнодорожной техники, то пальма первенства также принадлежит нашей стране, где еще в 1989 году был зафиксирован мировой рекорд по перевозке несколькими тепловозами грузового состава длиной 6,5 километра. Тогда грузовой состав, состоящий из 439 вагонов, с помощью нескольких ж/д тепловозов перевез 434 000 тонны угля из Экибастуза на Урал.
В итоге, сравнивая эти два мировых рекорда по перевозке груза самолетом и поездом, видно, что самый тяжелый груз, перевозимый когда-либо по железной дороге, был в 230 раз тяжелее самого груза, который мог перевозить самый грузоподъемный реактивный самолет.
Так кто мощнее или сильнее? Как видите, все зависит от того, для чего вы сравниваете два совершенно разные транспортные средства.
Железнодорожный локомотив предназначен для производства огромного крутящего момента, для того, чтобы сдвинуть с места тяжелые вагоны с грузом. Например, стартовая сила тепловоза (локомотива) составляет 507 кН, что, как видите, сопоставимо с тягой реактивного самолета в 514 кН, которую авиадвигатель производит при движении самолета на уровне моря.
Но в отличие от самолета локомотив использует большую часть мощности для того, чтобы начать движение железнодорожного состава. Далее поезду не нужно столько энергии, чтобы двигать тяжелые вагоны. Также грузовой железнодорожный состав никогда не сможет достичь высоких скоростей.
Самолетный же двигатель в отличие от двигателя локомотива требует постоянной большой мощности не только для подъема авиалайнера, но и для того, чтобы достигать высокой скорости во время полета.
Именно поэтому редко когда можно увидеть грузовые поезда, движущиеся со скоростью более 130 км/ч. В большинстве случаев грузовой железнодорожный состав движется по ж/д путям с меньшей скоростью.
Пассажирские поезда по сравнению с грузовыми составами намного легче и могут двигаться со скоростью около 350 км/ч. Правда, это могут позволить себе только высокоскоростные специальные поезда, для которых построена специальная ж/д линия.
Напомним, что текущий рекорд скорости поезда на начало 2018 года составляет 574,8 км/час (округлим до 575 км/ч) и принадлежит он французскому поезду TGV POS 4402.
Рекорд скорости самолета в настоящий момент составляет 3530 км/час. Этот рекорд принадлежит американскому стратегическому сверхзвуковому самолету Lockheed SR-71 Blackbird. Таким образом, самый быстрый самолет в мире в 6 раз быстрее, чем самый быстрый поезд.
Поводя итог, хотел бы отметить, что детально и точно выяснить, какой вид транспорта мощнее, невозможно. Все зависит от критериев сравнения и с чем сравниваются транспортные средства.
Как видите, и самолет, и поезд имеют свои преимущества друг перед другом. То есть эти два вида транспорта нельзя сравнивать в принципе, поскольку их двигатели созданы совершенно для разных задач.
Так, авиационные двигатели предназначены преимущественно для скорости, тогда как двигатели железнодорожных локомотивов созданы для перевозки длинных тяжелых составов на большие расстояния.
Но если сравнивать по-простому (то есть только чистую производимую энергию), то, конечно, самолеты мощнее поездов.
Источник: 1gai.ru