Введение

British Rail 18000 — прототип магистрального газотурбинного электровоза, построенный в 1949 году компанией Brown, Boveri & Cie. для Британских железных дорог. Ранее газотурбинный локомотив 18100 был заказан компанией Great Western Railway у Metropolitan Vickers, но его строительство было отложено из-за Второй мировой войны; в 1946 году был заказан второй локомотив, 18000, из Швейцарии. На протяжении всего срока службы он эксплуатировался в Западном регионе Британских железных дорог, обслуживая экспресс-пассажирские перевозки от станции Паддингтон в Лондоне.

Обзор

GWR выбрала газотурбинный локомотив, потому что в то время не было ни одного дизельного локомотива достаточной мощности. Паровоз класса "King" мог выдавать около [значение мощности] л.с. на рельсах. Дизельные локомотивы LMS имели двигатели мощностью всего [значение мощности] л.с. После учета потерь на передачу мощность снижалась бы примерно до [значение мощности] л.с. на рельсах, поэтому для достижения мощности "King" потребовалось бы два дизеля. Локомотив № 18000 имел колесную формулу A1A-A1A, а его газовая турбина была рассчитана на [значение мощности] л.с. Его максимальная скорость составляла [значение скорости], а вес – [значение веса]. Он был окрашен в черную ливрею BR с серебряной полосой по средней части кузова и серебряными номерами.

Газовая турбина

Газовая турбина была промышленной машиной производства Brown Boveri. Это был тип двигателя, который сегодня назвали бы турбовальным, но он отличался от современных турбовальных двигателей с раздельными турбинами тем, что имел только одну турбину для привода как компрессора, так и выходного вала. Основной упор делался на экономию топлива, поэтому в конструкции предусматривался теплообменник (для утилизации тепла выхлопных газов) и двигатель был рассчитан на работу на дешевом тяжелом мазуте (хотя он мог сжигать и легкое масло, но только для запуска). Это было то же топливо, которое использовали в паровозах, работающих на жидком топливе. Покинув теплообменник, предварительно нагретый воздух поступал в большую вертикальную камеру сгорания, где в него впрыскивалось и сжигалось топливо.

Вспомогательный дизельный двигатель

Существовал также вспомогательный дизельный двигатель, который использовался для запуска газовой турбины. Дизельный двигатель мог приводить локомотив в движение на малой скорости, когда газовая турбина была выключена. Обычно локомотив перемещали от депо до станции Паддингтон на дизельном двигателе, а газовую турбину запускали лишь за несколько минут до отправления поезда. Это позволяло экономить топливо и уменьшать дискомфорт от шума и выхлопных газов.

Проблемы

Это оказалась проблемной машиной в эксплуатации. Зола от тяжелого мазута повредила лопасти турбины, а футеровка камеры сгорания требовала частой замены из-за повреждений. Электрические системы управления были чрезвычайно сложными для того времени и доставляли много хлопот; обслуживание электрического оборудования в условиях паровоза и недостаток знаний в этой области были затруднены. В середине срока службы один из тяговых двигателей вышел из строя, и вместо его ремонта или замены он был просто демонтирован, оставив локомотив лишь с тремя тяговыми двигателями и не позволяя ему развивать полную мощность. Также он пострадал от разрушения теплообменника в результате пожара на станции Темпл-Мидс, когда воспламенились отложения продуктов сгорания в выхлопной части теплообменника.

Расходы на топливо

Ее эксплуатация также оказалась намного дороже, чем ожидалось. Эффективность газовой турбины резко падает при низкой мощности, поэтому для достижения приемлемой экономии топлива газотурбинный локомотив необходимо эксплуатировать как можно больше времени на полной мощности, сводя к минимуму периоды работы с частичной нагрузкой. Однако выяснилось, что даже при интенсивном движении пассажирских поездов невозможно было поддерживать полную мощность локомотива на протяжении большей части маршрута, и длительные периоды работы с частичной нагрузкой были неизбежны, что приводило к значительному расходу топлива. Кроме того, из-за износа, вызванного золой от тяжелого мазута, локомотив иногда работал на гораздо более дорогом и дефицитном легком масле, которое обычно использовалось только для запуска.

Выступление

Когда удавалось обеспечить надежную работу, он демонстрировал соответствие ожиданиям. Однако, к сожалению, не удалось добиться стабильно приемлемого уровня надежности и обеспечить его эксплуатацию в условиях, позволяющих достичь разумной экономии топлива.

Сравнение 18000 и 18100

В следующей таблице приведено сравнение между 18000 и 18100. Имеются некоторые аномалии, которые описаны в примечаниях. Показатель 18000 18100 Примечания Вес (длинные тонны) Мощность турбины (кВт) имя= 1 Мощность, потребляемая компрессором (кВт) имя= 1 Выходная мощность (кВт) имя= 1 Количество тяговых двигателей 4 6 Общая мощность тяговых двигателей (кВт) При использовании электрической передачи мощность тяговых двигателей обычно составляет 81% (т.е. 90% x 90%) от мощности [[Первичного двигателя (локомотива)]. Начальное тяговое усилие (lbf)

Использование после БР

В конце 1960 года локомотив 18000 был выведен из эксплуатации и хранился на заводе Swindon Works в течение четырех лет. Затем он вернулся в континентальную Европу, где на протяжении более десяти лет использовался в значительно измененном виде (и уже не на газотурбинном ходу) для экспериментов, связанных с взаимодействием стальных колес и стальных рельсов под эгидой Международного союза железных дорог. В 1975 году он был перевезен в Вену и выставлен снаружи здания испытаний машиностроительной техники исследовательского центра "Арсенал".

Модели

18000 выпускается в виде набора для сборки и готов к эксплуатации в масштабе OO компанией Silver Fox Models. Rails of Sheffield планирует выпустить готовую к эксплуатации модель в 2020 году.