Гиробус или жиробус

[HWman]

По заказу швейцарской фирмы «Эрликон» Леонард Билл разработал в 1945 году проект маховичного автобуса, или, как его

еще называли, гиробуса. Пять лет спустя был построен его опытный образец, а еще через три года в Цюрихе открылась

первая транспортная линия, обслуживаемая новыми машинами.

Гиробус имел длину чуть более Юм, массу 9600 кг и вмещал 70 человек. Под полом салона, между осями, располагался полуторатонный диск диаметром 1,63 м.

Он был изготовлен из стали и помещен в контейнер с низким давлением для

уменьшения трения. Но все равно каждые 800 м автобус вынужден был останавливаться для подзарядки.

Три штанги, установленные на крыше, поднимались к контактам трехфазного источника тока напряжением 440—550 В.

Напряжение подавалось к двухполюсному асинхронному электродвигателю, который и раскручивал маховик до рабочей

скорости 2100—2900 об/мин. На зарядку уходило от 40 до 80 с.

Гиробус трогался с места и благодаря хорошей приемистости за несколько секунд разгонялся до скорости 60 км/ч.

Разгонный электродвигатель при этом автоматически переходил в режим генератора, от которого питался тяговый

электромотор.

«Маховоз» Билла имел 6 скоростей. КПД его был довольно высок — 70%. И все-таки, несмотря на явные преимущества (экологичность, дешевизна, бесшумность), в 1960 году эксплуатация гиробусов была прекращена. Причина — сложность

управления и недовольство пассажиров частыми остановками.

---

Гиробус G3 — единственный в мире сохранившийся гиробус. Хранится во Фламандском музее трамваев и автобусов в Антверпене.

Привод маховик

Период 1950 — 1960 годы

Скорость 50-60 км/ч

Область применения общественный транспорт в пределах города

Инфраструктура контактная сеть (не обязательно непрерывная)

Гиробус или жиробус (образовано от греческого корня gyros — круг, оборот и новолатинизма omnibus — омнибус) — особый вид троллейбуса, движущийся за счёт кинетической энергии вращающегося маховика. В настоящее время гиробусы не используются, хотя концепт гиробуса является объектом научно-технических изысканий.

Появление

Концепт автобуса, приводимого в движение маховиком, был разработан швейцарской фирмой Эрликон (Oerlikon) в 1940-х годах. Гиробус был разработан как альтернатива для аккумуляторных автобусов, которые задумывались как альтернатива троллейбусам на тех маршрутах, где строительство контактной сети не было оправдано.

Первые демонстрационные поездки гиробуса (с перевозкой пассажиров) состоялись в 1950 году. В течение ещё четырёх лет демонстрационные поездки устраивались в разных городах.

Эксплуатация в Швейцарии

Полноценная коммерческая эксплуатация гиробуса началась в октябре 1953 года. Этот маршрут соединял швейцарские коммуны Ивердон-ле-Бан и Грандсон. Однако он имел ограниченный пассажиропоток, и в 1960 году движение гиробусов там было закрыто по экономическим причинам (хотя с технической точки зрения опыт применения гиробусов на этом маршруте был успешным). Ни один из использовавшихся на швейцарском маршруте гиробусов не сохранился, как не сохранился и опытный, демонстрационный экземпляр.

Эксплуатация в Бельгийском Конго

Вторая гиробусная система была открыта в Леопольдвиле (ныне Киншаса, тогда столица колонии Бельгийское Конго, ныне — Демократическая Республика Конго). В Конго в 1955—1956 годах использовалось двенадцать гиробусов (хотя некоторые источники ошибочно сообщают, что гиробусов было семнадцать), которые обслуживали четыре маршрута. Заправочные станции располагались через каждые два километра. Использовавшиеся в Киншасе гиробусы были самыми большими гиробусами из когда-либо существовавших: они имели 10,4 метров в длину, весили 10,9 тонн и вмещали до 90 пассажиров. Их максимальная скорость составляла 90 километров в час.

Однако гиробусы в Конго быстро изнашивались. Вполне вероятно, что это было связано с привычкой водителей «сокращать» маршрут по дорогам без покрытия, которые превращались в настоящие болота после дождя.

Другими проблемами были поломки подшипников маховика и высокая влажность, которая приводила к перегрузке мотора. Однако закрытие системы было вызвано высоким потреблением энергии. Фирма-эксплуататор сочла, что расход энергии слишком высок (он составлял 3,4 кВт·ч на километр для одного гиробуса). Движение гиробусов в Конго прекратилось летом 1959 года. Ставшие ненужными гиробусы были брошены ржаветь рядом с гаражом.

Эксплуатация в Бельгии

Третья и последняя гиробусная транспортная система имелась в Бельгии. Она состояла из одного маршрута (Gent Zuid-Merelbeke Molenhoek) и соединяла город Гент с его предместьем Мерелбеке. Эксплуатировало эту линию Национальное Общество Местных Железных Дорог (оно занималось эксплуатацией междугородных трамваев и автобусов). Подвижной состав состоял из трёх гиробусов, получивших обозначения G1, G2, G3. Для питания гиробусов использовалось напряжение в 380 вольт/50 герц. Гиробусное движение открылось 10 сентября 1956 года, однако просуществовало оно недолго, до 24 ноября 1959 года.

Имелось несколько причин прекращения использования гиробуса в Бельгии. Прежде всего он отличался высоким потреблением энергии — 2,9 кВт·ч/км, в то время как трамвай, перевозящий большее (в несколько раз) число пассажиров расходовал 2—2,4 кВт·ч энергии на километр пути. Кроме того, гиробусы были признаны ненадёжными, к тому же на «заправку» уходило непозволительно много времени. Ко всему прочему, из-за большого веса (из-за тяжёлого маховика) гиробус повреждал дороги. Один из гентских гиробусов, G3, был сохранён. Его иногда демонстрируют на различных выставках и других подобных мероприятиях. Сейчас этот гиробус хранится во Фламандском музее трамваев и автобусов в Антверпене.

Дальнейшее развитие

Несмотря на неудачи, развитие гиробуса не прекратилось полностью.

В 1979 году компания «Дженерал Электрик» (США) заключила с департаментом энергии правительства США четырёхлетний контракт (стоимостью в пять миллионов долларов) на развитие прототипа автобуса с маховиком.

В 1980 году компания «Вольво» проводила эксперименты с маховиком, разгоняемым дизельным двигателем и используемым для рекуперации тормозной энергии. Впоследствии от этого проекта отказались в пользу гидравлических аккумуляторов.

В 2005 году Center for Transportation and the Environment (центр транспорта и окружающей среды), работая совместно с Университетом Техаса в Остине, Центром электромеханики (Center for Electromechanics), Test Devices, Inc., и DRS начал поиски спонсора для финансирования разработки прототипа нового гиробуса.

Устройство

Источником энергии для гиробуса является маховик (весом примерно в полторы тонны), который разгоняется до трёх тысяч оборотов в минуту электрическим двигателем. Электромотор, разгонявший маховик, получал энергию через три короткие штанги (мотор был трёхфазным), установленные на крыше гиробуса. Электродвигатель включался только эпизодически. Для этого вдоль маршрута следования гиробуса оборудовались «заправочные пункты» (обычно на некоторых остановках). На этих пунктах штанги гиробуса поднимались и прикасались к установленным над остановкой контактам трёхфазной электрической сети. После разгона маховика до нужных оборотов штанги опускались, двигатель выключался, и гиробус следовал до следующей «заправки».

Электромотор мог действовать и как генератор, таким образом энергия вращающегося маховика могла отдаваться обратно в сеть.

Гиробус имел электрические тормоза, при торможении производилась рекуперация энергии, что увеличивало радиус действия гиробуса.

«Заправка» гиробуса занимала от тридцати секунд до трёх минут. В целях уменьшения времени напряжение контактной сети было повышено с первоначальных 380 вольт до 500 вольт.

«Заправленный» гиробус мог проехать примерно шесть километров со скоростью в 50-60 км/ч.

Видны три поднятые заправочные штанги

Преимущества

- Бесшумный ход

- Экологически чистый

- Не требует непрерывной контактной сети (в отличие от троллейбуса)

- Возможность гибко изменять маршрутную сеть в случае необходимости.

Недостатки

- Большой вес — гиробус, предназначенный для перевозки 20 человек на 20 километров, должен иметь маховик весом в 3 тонны

- Вращающийся со скоростью в 3000 оборотов в минуту маховик требует особых мер безопасности (линейная скорость обода маховика достигает 900 километров в час)

- Управлять гиробусом сложно, так как его маховик обладает свойствами гироскопа (стремится сохранять неизменное положение в пространстве).

Обложка журнала того времени:

Копирайт:

http://www.unique-autos.ru/blog/mechanics/138.html

wikipedia.org

http://www.transport-history.com.ua/page5/page1_1.html

[HWman]

У теперішніх гідробусів використовуються "проволочні супер маховики" які мають вагу всього в 300 кг. і прицьому мати шалену кількість обертів на хвилину.

[HWman]

Автор монтирует свою магнитную подвеску крупного маховика в университете города Циттау (Германия)

Надо сказать, эти подвески производили огромное впечатление на наблюдателей. Одна из таких подвесок поддерживала супермаховик массой 7 кг и диаметром около полуметра. В ней были использованы 10 магнитов, каждый массой около 30 г и диаметром 3 см, и миниатюрные фиксирующие подшипники, размером не больше таблетки. Показывая своим гостям устройство подвески, я как бы нечаянно подталкивал супермаховик, и он начинал медленно, со скоростью диска электропроигрывателя вращаться. Но если после выключения проигрывателя его диск через считанные секунды останавливался, мой супермаховик продолжал крутиться в течение всего разговора, и, казалось, скорость его не уменьшалась. Гости уже из принципа ждали час, другой, но супермаховик и не думал останавливаться. «Неужели это вечный двигатель?» – в изумлении спрашивали меня. «Подождите до утра, – отвечал я, – может, и остановится».

За счёт конструктивных особенностей способен хранить до 500 ватт/часов (для примера литиевые аккумуляторы способны хранить всего 110-200 Вт*ч/кг) на килограмм веса.

Законченный вид супермаховик принимает тогда, когда он способен запасать и отдавать энергию. Для этого создаётся мотор-генератор, где статором является барабан, а ротором — ось, вокруг которой он вращается. Таким образом, при подключении в сеть он будет запасать энергию, а при подключении нагрузки — отдавать. КПД этого преобразования достигает 98 %.

Цілком не виключено що коли нафта/газ закінчиться будемо льотати на гідробусах.

[VeryFate]

[Banzai]

почитайте http://n-t.ru/ri/gl/ek.htm

Нурбей ГУЛИА В поисках «энергетической капсулы»

Нурбей Владимирович ГУЛИА

Биографическая справка

Нурбей Владимирович Гулиа – преподаватель Московского государственного индустриального университета (бывший автомобилестроительный ВТУЗ ЗИЛ – МАСИ). В 34 года стал доктором наук, профессором и заведующим кафедрой. Автор более 300 изобретений и 20 книг. Если произнести фамилию Гулиа среди специалистов, они скажут: «А-а, это фанатик маховиков!»

Маховики давно используют в технике. Разрыв маховика превосходит по мощности взрыв тротила той же массы. Поэтому Нурбею Владимировичу пришлось изобретать безопасные маховики, разрыв которых безопасен. Первый в мире патент на безопасный маховик принадлежит ему. Получен он тридцать с лишним лет назад. И это было первым шагом на пути к маховичному автомобилю.

Для передачи вращения от быстро вращающегося маховика на колеса автомобиля существующие передачи не годятся. Сегодня на ЗИЛе готовятся испытать бесступенчатый вариатор Гулиа, в котором используется эффект стекленеющей смазки. Он проще и дешевле всех ныне существующих агрегатов, по размерам меньше известных нам коробок передач и для него не нужно сцепления.

по малолетству зачитывался.. очень познавательно .. но кроме как япошкам никому етот хайтек нафиг не упал .. нефтебабки рулят прогрессом

[Саня]

Цілком не виключено що коли нафта/газ закінчиться будемо льотати на гідробусах.

HWman, це добре, що ти чимось цікавишся, але будь уважнішим у питаннях, які вивчаєш. Ти вже двічі використав слово "гідробус", хоча цей вид транспортних засобів називаєть гіробус. Одна буква докорінно змінює значення слова. Сам ж вище цитував:

Гиробус или жиробус (образовано от греческого корня gyros — круг, оборот и новолатинизма omnibus — омнибус) — особый вид троллейбуса, движущийся за счёт кинетической энергии вращающегося маховика. В настоящее время гиробусы не используются, хотя концепт гиробуса является объектом научно-технических изысканий.

В той час як латинське gydro означає вода.

[HWman]

Ну ти згадав про те що було у 2011 році, тоді я ще не звик до нового слова, зараз же знаю що гіробус походить від слова гіроскоп.

[Harddriver]

Мда, тріумф інженерної думки, але, як виявилось, глухий кут розвитку. А от про варіатори Гуліа цікаво, чому вони не пішли в серію, коли технологічні япошки сують свої хайтек-варіатори навіть в мотороллери?

[HWman]

Далеко не глухий кут.

[Harddriver]

Ну, можливо років через ..надцять його дістануть з загашника, поки-що розвиток йде в інших напрямках.

[Саня]

В Радянському Союзі також було кілька проектів. Всі успішно загнулися.

Проектов эксплуатации в СССР было несколько. Все они относятся к 60-м годам ХХ века.

В 1960 году появился план оснащения некоторых междугородных автомобильных магистралей РСФСР гиробусными системами. В первую очередь это касалось трассы Москва — Ярославль. В дальнейших планах числились и другие магистрали, имеющие начало в Москве. Однако возникли трудности с разработкой подвижного состава. В дальнейшем эти планы сменились проектом междугородной троллейбусной сети, однако не был реализован и он.

Следующий проект гиробусной сети датируется 1963 годом. В этот раз речь шла о маршрутах рельсового гиробуса в заполярных городах, в первую очередь — в Норильске[?]. На сей раз дело всё же дошло до выпуска гиробуса-трамвая. Но не более того. Транспортное средство имело ряд серьёзных недостатков, в частности, ему требовалась особая колея, не приспособленная для других видов транспорта. К тому же советский гиробус оказался крайне неманевренным — во время заводской обкатки он неоднократно на поворотах сходил с рельс. Это, вкупе с нерентабельностью заполярной стройки, и похоронило проект. Трамвайный гиробусный вагон, не пущенный в Норильске, исчез бесследно.

Что касается последующих задумок, в которых были учтены все недостатки гиробуса, то они проскакивали лишь мельком и воспринимались заведомо скептически. Среди проектов было и использование всё того же гиробусного трамвая в Прибалтике, Закавказье, Крыму и Сочи вдоль побережья, и эксплуатация уже классических гиробусов на линии Казань — Набережные Челны, и даже их пуск за пределами СССР — по улицам монгольского Улан-Батора. Последний проект был встречен монгольской стороной с энтузиазмом и даже довольно долго обсуждался там всерьёз, но в результате в Улан-Баторе было налажено троллейбусное движение.

А взагалі ідея ще жива і навіть працює. Причому не де-небудь, а у Формулі-1. Розміри вже значно менші, а віддача суттєвіша. Ось один з проектів - http://www.f1news.ru/tech/64466.shtml

[HWman]

[HWman]

Все вірно каже, для чого дарма переводити механічну енергію у електричну, електричну у хімічну і назад...

Шкода що поки є нафта то використання маховиків у якості акумуляторів енергії у електротранспорті, буде гальмуватись.

Тут якщо просто на пальцях прикинути, ККД маховика як акумулятора енергії дуже велике за умов відсутності тертя з повітрям і у підшипниках, практично рівний 100%, але як я казав на пальцях якщо прикинути ККД акумулятора буде 90% + ККД безколекторного двигуна/генератора яке в основному більше 80% ну і ККД самого тягового двигуна - теж 80% і того:

ККД всієї системи більше 55%(і це ще грубі цифри) проти 12-15% у випадку з ДВЗ.

Ну і не забуваємо що 100 км на електротязі дешевше як мінімум у 2-3 рази ніж 100 км на паливі.

Можливо на перший погляд воно то і виглядає складно, підшипники на основі магнітів, вакуум, обладнання зупинок... але воно себе виправдає ІМХО.

[Harddriver]

Не вирішена така проблема - маховик веде себе як гіроскоп, а це утруднює повороти, це звісно можна вирішити, засунувши гіроаккумулятор в тримач з трьома ступенями свободи, але це сильно здорожчить систему і накладе певні конструктивні обмеження (місце під тримач, кожух і привід до неї)

[HWman]

Мені здається якщо закріпити його ззаду то цю силу можна подолати...

Он ці що на фото у першому посту по 10 років відкатали і нічого... Та і як для своїх років ці гіробуси трохи навіть випередили свій час.