K pohonu železničních vozidel může sloužit leccos. Zpočátku to byli koně, potom pára, elektromotory a nakonec motory s vnitřním spalováním. Z hlediska přenosu výkonu spalovacích motorů jsou kola železničních vozidel poháněna přímo, pomocí mechanického převodu, podobně jako na autě, případně se používá elektrický nebo hydraulický přenos výkonu.
Foto: Patent GB147092A, Public Domain
Patent GB147092A
Jednou z konstrukcí, která se navzdory svému zdánlivě velkému potenciálu neprosadila, byl pohon vrtulí. Vrtule slibovala vysokou účinnost při vysokých rychlostech (přes 100 km/h), které byly snem každého konstruktéra. Ostatně v letectví hrál vrtulový pohon absolutní prim více než půl století. Tak proč to nezkusit i na železnici.
Prvním pokusem s vrtulovým pohonem byl motorový vůz Dringos postavený v Německu v roce 1919. Bylo krátce po první světové válce a po celém Německu byla spousta „uzemněných“ letadel. Draky tvořené dřevěnou kostrou s plátěným potahem rychle chátraly, takže byly k dispozici velké počty výkonných motorů s vrtulemi.
Foto: Unknown, Public Domain
Dringos 02
Dr. Ing. Otto Steinitz si nechal patentovat pohon železničního vozidla vrtulí. Podle patentového spisu GB147092A z listopadu 1918, navrhoval postavit na plošinovém vagonu nástavbu, podobnou automobilu, vybavenou vpředu vrtulí, poháněnou dvěma spřaženými motory vedle sebe. Druhá verze vycházela ze skříňového vagonu, s aerodynamicky zaoblenými rohy a vrtulemi vpředu i vzadu. Každou vrtuli poháněl samostatný motor.
Prototyp postavil pod licencí společnosti Luftfahrt na předměstí Berlína. Motorový vůz úspěšně vyzkoušel 11. května 1919 na trati z Grünewaldu do Beelitzu. Základ tvořil vyřazený vagon, který měl vpředu a vzadu umístěné vyřazené řadové, kapalinou chlazené, zážehové šestiválce s dvojlistými dřevěnými vrtulemi. Motor byl umístěný na vyvýšeném loži, aby se vrtule mohla otáčet nad plošinou vagonu. Palivové nádrže tvořily 200l sudy. Pod motory byly umístěny dva chladiče kapaliny, ofukované proudem vzduchu od vrtule.
Foto: Unknown, Public Domain
Dringos
Motorový vůz dosáhl rychlosti 60 km/h. Pravděpodobně by zvládl i více, ale podvozek vagonu a hlavně ruční brzdy nebyly na takovou rychlost stavěné, takže z důvodů bezpečnosti se o více ani nepokoušeli. Vrtulový vagon byl „atrakcí“ a během testů se na něm svezlo asi 40 úředníků vlády, parlamentu a funkcionářů železnic. Nicméně koncept se neosvědčil a vůz skončil ve šrotu. Samotný konstruktér později stavěl lehké motocykly také pojmenované Dringos. V roce 1939 uprchl před rozpínajícím se nacismem do Spojených států, kde v roce 1964 zemřel ve věku 77 let.
Prostředek na šíření komunistické ideologie
Lotyšský samouk a nadšený bolševik Valerian Ivanovič Abakovskij pracoval jako řidič, což tehdy znamenalo mít nejen teoretické, ale hlavně praktické dovednosti na úrovni automechanika. Navíc uměl velmi dobře německy. Myšlenka, postavit vrtulí poháněný železniční vagon, ho pochytila po přečtení článku o německých pokusech Otto Steinitze v jednom technickém magazínu.
Foto: Unknown, Public Domain
Valerian Ivanovič Abakovskij
Jeho vizí bylo překonávat velkou rychlostí nedohledné ruské pláně, převážet do vzdálených měst důležité dokumenty a vedoucí stranické pracovníky. Na rozdíl od Steinitze, který použil vagon a motor, jaké byly zrovna k dispozici, chtěl Abakovskij řešit celé vozidlo komplexně. Nejprve však potřeboval souhlas bolševických funkcionářů, kterým odeslal své plány. Požádal o přidělení železničního podvozku a leteckého motoru s vrtulí. Soudruhy nápad zaujal, protože v něm viděli prostředek pro rychlou dopravu a šíření komunistické ideologie. Abakovskij mohl začít realizovat své dílo.
Za necelý rok měl vozidlo pojmenované Aerovagon hotové. Aby dosáhl co nejvyšší rychlosti, zvolil Abakovskij cestu, vyzkoušenou na automobilech – snažil se celou konstrukci co nejvíce zjednodušit a co nejvíce odlehčit. Vozidlo tvořil jednoduchý žebřinový rám s mechanickými brzdami na všech čtyřech kolech.
Aerovagon měl aerodynamický tvar nástavby s klínovitou přední částí. V kabině byla sedadla pro 20 – 25 cestujících. V přední části nástavby byl umístěn kompletně kapotovaný letecký motor, pohánějící dvojlistou dřevěnou vrtuli s průměrem kolem 3 m. V červnu 1921 začaly zkoušky, při kterých se na trati z Tuly do Moskvy údajně podařilo dosáhnout rychlosti 140 km/h.
Foto: Unknown, Public Domain
Aerovagon
Koncem měsíce probíhal v Sovětském Rusku Sjezd komunistické internacionály, kam se sjela řada zahraničních delegátů. V rámci programu měli 24. června pronést projevy před horníky v Tule. Sověti se chtěli blýsknout „výdobytky socialismu“, tak na výpravu do Tuly využili Abakovského prototyp.
Cesta do Tuly byl úspěšná, cestou zpět však došlo ke katastrofě. Přibližně v 18:35 místního času, asi 110 km od Moskvy v oblasti Serpuchova Aerovagon při rychlosti zhruba 85 km/h vykolejil a vylétl z trati. Z 22 členů delegace zahynulo 6, včetně funkcionářů z Austrálie, Británie, Bulharska a Německa. Obětí byl i tehdy 25letý Abakovskij. Projekt skončil pro další nezájem stranických představitelů.
Railplane George Bennieho
Přibližně ve stejné době začal skotský inženýr George Bennie pracovat na své verzi hybridu vlaku a letadla. Prostředek, pojmenovaný Railplane, měl sloužit pro rychlou přepravu pošty, významných osob, průmyslníků a lehkých cenných nákladů. Konstruktér předpokládal, že by se jeho Railplane měl pohybovat rychlostí 120 mph (193 km/h).
Foto: Unknown, Public Domain
Railplane nad železniční tratí
Technicky se jednalo o nadzemní jednokolejnou dráhu, po které se mělo pohybovat vozidlo poháněné vrtulemi. Visutá dráha měla kopírovat vybrané existující železniční tratě, po nichž měly nadále jezdit vlaky zajišťující pomalou nákladní a lokální osobní přepravu. Nad nimi se měly pohybovat jednotky Railplane, určené pro expresní přepravu.
George Bennie postavil v letech 1929–1930 v Milngavie zkušební úsek trati o délce 119 metrů. Na něm provozoval prototyp kabiny Railplane, aby nalákal potenciální klienty a investory. Kabina měla válcový, na obou koncích zašpičatělý tvar. Vpředu a vzadu měla čtyřlistou dřevěnou vrtuli. Ta mohla být poháněna spalovacím motorem nebo tišším elektromotorem, napájeným z troleje.
Aby Bennie zapůsobil na potenciální investory, měla kabina prototypu luxusní vybavení, měkké koberce, závěsy, pohodlná sedadla, stolky a stolní lampičky. Pohodlnou jízdu bez zbytečného houpání zajišťovala spodní vodicí kolej. Projekt počítal s kabinami pro 45 cestujících, ale luxusnější prototypová verze měla méně sedadel.
Foto: Unknown, Public Domain
Jedna z mnoha lákavých reklam na Raiplane
Provoz na zkušební trati byl oficiálně zahájen 8. července 1930 s pozvanými novináři a filmaři z celého světa. Ti chválili hladkou jízdu bez otřesů typických pro vlak. Navzdory nadšení a zájmu, s kterým se o projektu Railplane po celém světě psalo, se Benniemu nepodařilo získat finanční podporu, potřebnou pro další vývoj svého revolučního dopravního systému. V roce 1937 zkrachoval, protože většinu prací financoval z vlastních prostředků. Trať byla zlikvidována v roce 1941, kvůli nedostatku kovů. Kabina, rezivějící na poli, šla do šrotu v 60. letech. George Bennie zemřel v ústraní v roce 1957.
Vrtulová důlní drezína
O dalším vozidle se toho mnoho neví. Sloužilo údajně kolem roku 1931 jako drezína jedné důlní společnosti v Kongu. Vozidlo má několik zajímavých konstrukčních prvků. Čtyři kola s pneumatikami pro jízdu po kolejích, pocházející pravděpodobně z automobilu z období 20. let. Udržení drezíny na úzkých kolejnicích zajišťuje osm malých „železničních“ kol s okolky. Vrtule je poháněna pomocí zakrytého převodu, pravděpodobně řetězem, aby byla zajištěna dostatečná světlost nad kolejemi. Pěkným detailem je světlomet před vrtulí. Podrobnosti o provozu vozidla a důvodu použití právě takového řešení nejsou známé.
Foto: Unknown, Public Domain
Drezina
Ve 20. letech se zlepšením kolejové dopravy v Německu zabývali Kurt Wiesinger a Franz Friedrich Kruckenberg. Oba uvažovali o využití vrtulového pohonu. Wiesinger navrhoval jednoduchý vagon s vrtulí, podobný vozu Dringos, Kruckenberg byl odvážnější a navrhoval řešení podobné Railplane George Bennieho. Kruckenberg za války pracoval pro výrobce vzducholodí Schütte-Lanz.
Po válce Kruckenberg společnost Schütte-Lanz opustil. V červenci 1924 založil se svým bývalým kolegou dopravní společnost Gesellschaft für Verkehrstechnik (GVT), a snažili se prosadit původní koncepci visuté dráhy s předpokládanou rychlostí až 360 km/h. Německé dráhy však o tom nechtěly ani slyšet, protože by to znamenalo obrovské výdaje na stavbu infrastruktury.
Foto: Unknown, Public Domain
Propellerwagen
V dubnu 1928 založil novou společnost Flugbahn-Gesellschaft (FG), která měla testovat vrtulí poháněná vozidla na stávajících tratích. Společně s německým výzkumným ústavem leteckým postavili zkušební Propellerwagen a testovali ho na nepoužívaném úseku trati. Propellerwagen měl dvě nápravy, zcela uzavřenou nástavbu s dvěma motory BMW o výkonu po 186 kW. Vozidlo vážilo 14 tun a dosáhlo rychlosti 175 km/h. Do roku 1929 provedeno 82 testů v celkové délce kolem 1000 km.
Na základě získaných zkušeností navrhl Franz Kruckenberg v roce 1929 výrazně vylepšené vozidlo s vrtulovým pohonem, nazvané Propellertriebwagen A, ale běžně se mu říkalo Schienenzeppelin protože tvarem připomínalo známé vzducholodě. Vozidlo bylo hotovo v druhé polovině roku 1930 a od září začaly provozní zkoušky.
Foto: Franz Jansen, CC BY-SA 4.0
Schienenzeppelin za jízdy
Vůz byl 25 metrů dlouhý, k pohonu sloužily dva šestiválcové letecké motory BMW IV, které poháněly čtyřlistou vrtuli. Později byly motory nahrazeny jediným dvanáctiválcem BMW VI o výkonu 440 kW a čtyřlistá vrtule byla nahrazena dvojlistou. Kostra a potah byly hliníkové, aby byla celková hmotnost co nejnižší. Aerodynamický tvar snižoval odpor vzduchu. Spartánský interiér pojal 40 cestujících. Pro jízdu vzad, rychlostí maximálně 45 km/h, sloužil pomocný elektromotor.
Foto: Franz Jansen, CC BY-SA 4.0
Schienenzeppelin bez potahu
Schienenzeppelin běžně překračoval rychlost 200 km/h. V roce 1931 byla na trati Berlín–Hamburk zaznamenána rekordní rychlost 230 km/h, která byla překonána až v roce 1954. Schienenzeppelin dodnes drží rekord nejrychlejšího železničního vozidla s vrtulovým pohonem. V roce 1934 byl Schienenzeppelin prodán Německým říšským dráhám. O pět let později, v roce 1939, kdy Německo vstoupilo do války, byl sešrotován a materiál byl použitý armádou.
Vrtulový pohon měl své výhody. Po první světové válce bylo k dispozici dost leteckých motorů s vrtulemi z vyřazených letadel. Celá konstrukce pohonu byla velmi jednoduchá a lehká. Vrtule byla účinná při vysokých rychlostech. Pohon nebyl limitován adhezí a neměl mechanické ztráty.
Důvodů, proč se vrtulový pohon na železnici neujal byla řada. Především, byl extrémně hlučný a hluk vrtule se nedal potlačit. Značné problémy působila větší stoupání, ale největší překážkou byla bezpečnost. Na nádraží se nedalo zabránit tomu, aby někdo nevešel do točící se vrtule, což se dalo vyřešit jen komplikovanou manipulací, pomocí posunu a spouštěním motoru mimo nástupiště.
Pokud se vám článek líbil, využijte možnost sledovat autora, aby vám neunikly žádné novinky.
Dočetli jste až sem? Podpořte autora libovolnou částkou.
Abyste nemuseli hledat další díly, připravili jsme pro Vás:
Ishkov, Sergey (24 July 2019). „Последний «полет» аэровагона“. Moskovskaya Pravda
Thwaite, Malcolm (2005). „The George Bennie Railplane and Hugh Fraser Airrail Systems of Transport“.
Gottwaldt, Alfred (2006). Der Schienenzeppelin. Franz Kruckenberg und die Reichsbahn-Schnelltriebwagen der Vorkriegszeit 1929–1939.