Спасительная реверсивность
Специальные автомобили с двумя независимыми постами управления и двумя отдельными кабинами на одном шасси
Cовременный мир сложно представить без сети скоростных транспортных магистралей, и автодорожные тоннели стали привычным всем автомобилистам элементом дорог. Проезжая по ним, мало кто из водителей задумывается о сложности эксплуатации таких конструкций, но во всём мире именно тоннели являются объектами повышенного риска. Так, в 1999 году во время пожара в Монбланском тоннеле огонь не могли потушить более 50 часов, погибло 39 человек, а добраться до очага возгорания смогли лишь через 5 дней. Ремонт тоннеля продолжался более 3 лет.
Пожары в закрытом пространстве тоннеля отличаются высокими температурами и повышенным задымлением, что ведёт к быстрой потере видимости. Учитывая конструкцию тоннеля, при пожаре в нём бежать просто некуда. К тому же естественная тяга раздувает огонь в считанные секунды. Обычная пожарная машина не пригодна для работы в таких условиях, требовался автомобиль, способный, не теряя драгоценного времени, на высокой скорости въезжать в горящий тоннель, тушить возгорание или эвакуировать пострадавших, и, не разворачиваясь, быстро выезжать обратно.
Конструкторами различных автомобильных компаний были разработаны специальные автомобили необычной компоновки – с двумя независимыми постами управления и двумя отдельными кабинами на одном шасси. Машины такой конструкции очень похожи на известного сказочного персонажа Тяни-Толкая, в обиходе их именно так и называют.
Первый реверсивный
Необходимость в транспорте с двухкабинным управлением, работающим по принципу челнока (shuttle), была очень популярна в начале ХХ века. Потребности в маневровых работах на железной дороге заставили разработать машины с двумя постами управления. Одной из первых таких машин стал электрический трактор PRR Class 3/8000. Это был первый тяжёлый тягач, построенный компанией The Pennsylvania Railroad Co. на заводе в Джерси-Сити (США) в 1912 году. Компания искала замену ранее используемому гужевому транспорту для транспортировки вагонов. Обычные грузовые автомобили оказались слишком лёгкими, и требовалась машина с высокими тяговыми характеристиками.
Электрический тягач PRR Class 3/8000 длиной 6,7 м и рабочей массой 26,7 т, приводимый в движение двумя двигателями General Electric на 85 В развивал скорость до 12 км/ч. Аккумулятор ёмкостью 450 А∙ч для дополнительной безопасности водителя был установлен в раме ниже кабины. Стандартные железнодорожные автосцепки были смонтированы по обеим сторонам машины. Большие металлические колёса шириной 30 см со сплошными массивными шинами обеспечивали уверенное сцепление с дорогой, а выемки в протекторах позволяли эффективно передвигаться по рельсам. При необходимости их можно было заменить на обычные шины. Одной из особенностей тягача являлось его управление. Не имея возможности разворачиваться в сцепке с вагонами, машина одинаково хорошо двигалась и вперёд, и назад. Абсолютно симметричная компоновка машины с кабиной в центре позволяла водителю легко менять направление движения, благо, органы управления дублировались по обе стороны кабины. Что интересно: руль представлял собой настоящий корабельный штурвал, изготовленный из дерева и размещённый по центру кабины. Стоит отметить, что многие трактора PRR Class 3/8000 проработали достаточно долго, сохранились упоминания об их эксплуатации в 1962 году.
Спускаясь в тоннель
Идея создания именно пожарных автомобилей с реверсивным движением возникла уже в 1920-х годах в США. Строительный бум в Америке тех лет характерен строительством скоростных шоссе, особенно много новых дорог строилось в Нью-Йорке. Необходимо было связать между собой районы города, и при невозможности строительства мостов из-за рельефа местности единственным выходом стало строительство многочисленных тоннелей. Для тушения возможных пожаров требовались специальные пожарные машины, способные, не разворачиваясь, быстро заезжать и выезжать из тоннеля.
На шасси своего электротягача компания Commercial Truck Co. в 1928 году изготовила первый пожарный электромобиль с двумя постами управления. Компоновка позволяла избежать потери времени при развороте, обеспечивала одинаковую скорость переднего и заднего хода. Открытые кабины для улучшения обзора были расположены довольно высоко, водители забирались в них по специальным лестницам.
Сиденья в кабинах представляли собой 3-местный диван, на котором размещались члены пожарной команды. По центру машины находилась ёмкость с водой, заборные рукава, катушка с пожарным рукавом.
Практически сразу после открытия тоннеля пожарный автомобиль принял боевое крещение, выехав на тушение загоревшегося в тоннеле Холланда грузовика. Дым от пожара выводился через вентиляцию, пожарный автомобиль зацепил и отбуксипровал горящий грузовик из тоннеля. Из-за быстрого реагирования повреждений в тоннеле от огня и дыма не произошло и автомобильный трафик был восстановлен.
Кстати, интересной особенностью тоннеля Холланда, стала запущенная в 1955 году миниатюрная полицейская дрезина. Мощная система вентиляции внутри тоннеля разгоняла воздух до 27 м/ с, делая пешее патрулирование в нём практически невозможным. Машина Catwalk (подиум) всего 61 см в ширину и весом 590 кг могла разгоняться до 19 км/ч за счёт 240-вольтного электромотора мощностью 2,21 кВт. Движение осуществлялось вдоль стены на специальном подиуме. Сиденье водителя было поворотное для езды в любом направлении. Аналогичные полицейские мини-дрезины использовали и в тоннеле Линкольна.
Челноки под пулями
Вообще, толчком к массовому созданию автотехники с реверсивным принципом движением послужила Первая мировая война. На поле боя необходимо быстро и эффективно передвигаться как вперёд, так и назад, избавляя экипаж от разворота и тем самым защищая его, ведь зачастую броня многих моделей военной техники того времени имела максимальную толщину только в лобовой части машины.
Начавшееся производство танков показало определённую сложность в управлении тяжёлыми машинами, и конструкторами были разработаны варианты шасси с двумя местами для водителей, повернутых в противоположные стороны, с отдельным управлением для переднего и заднего хода. Так в 1917–1918 годах малой серией выпущено 20 танков A7V. Похожая компоновка с двумя рулевыми комплектами в передней и задней части корпуса была у бронеавтомобилей Büssing A5P и White AMD.
К числу двухпостовых можно отнести первый советский бронированный автомобиль БА-27 на шасси АМО Ф-15, который состоял даже на вооружении монгольской армии вплоть до конца 1940-х годов.
В середине 1930-х годов немецкий автопром представил бронеавтомобиль Schwerer Panzerspähwagen, известный и под обозначением Sd.Kfz.231 (8-Rad). В унисон ему шведская компания AB Landsverk поставила на вооружение шведской армии бронеавтомобиль Landsverk L-180 под обозначением Pansarbil m/38, которые после вхождения Литвы в состав СССР были поставлены на службу РККА и даже использовались в боях летом 1941 г.
В 1937 году был разработан 7,8-тонный Pansarbil Lynx, который компания AB Landsverk производила более 20 лет. Кроме того, работы по созданию машин с дублированным управлением вели австрийская Steyr-Daimler-Puch AG и голландская компания Van Doorne’s Aanhangwagen Fabriek. Причём в последнем случае это была армейская амфибия DAF МС139 с полностью симметричной формой передней и задней частей и центральным расположением двигателя.
Целесообразность в войсках машин с двойным управлением можно проиллюстрировать таким примером: уже после Второй мировой войны, в 1950 г., во Франции началось производство автомобиля-разведчика Panhard EBR, до 1970-х было выпущено около 1200 таких машин. Другой пример – разработанный в середине 1960-х годов компанией Daimler-Benz AG специально для армии Западной Германии прототип бронеавтомобиля Spahpanzer Luchs («Лухс» – рысь). Всего с 1975 года было выпущено 450 автомобилей, и до конца 2011 г. в вермахте оставалось 132 единицы.
Хабы и шахты
Автомобилями-челноками активно интересовались не только военные и пожарные, но и пассажироперевозчики. Так, многие современные конструкторы ещё раньше шагнули с привычных автомобильных дорог на рельсы, создавая рельсовые автобусы или двусторонние трамваи с двумя постами управления. Но совершенно неожиданно двухпостовые машины нашли применение на аэродромах.
Развитие авиаперевозок дало нагрузку на авиаузлы. Учащение приёма и отправки воздушных судов (ВС) привело к сокращению слотов – времени, выделяемому в аэропорту для рейса авиакомпании. Ускоряющийся темп пассажирообмена и теснота заставила применять автомобили с двумя кабинами.
Уже в начале 1960-х в авиахабах появились два новых типа автобусов: перронные с двумя кабинами (западногерманские Neoplan, французские Vetter и SOVEL) и Mobile Lounges – мобильный салон, помесь автобуса с автолифтом.
Мобильные салоны производства концерна Chrysler Corp. и кузовостроительной Budd Co. начали применять с 1962 года в только что построенном хабе той поры – международном аэропорту имени Джона Ф. Кенннеди (ныне им. Даллеса – Washington-Dulles International Airport). Пассажиры входили в салон машины через двери аэровокзала, а высаживались прямо на борт самолёта. Из-за разности высоты фюзеляжа кузов был сделан подъёмным. Вторая кабина позволяла точно подать трап автобуса к двери ВС.
Наиболее же востребованными и массовыми «челноками» стали перронные автобусы. С 1970-х их начали выпускать Gräf und Stifft под марками MAN и ÖAF. А к концу второго тысячелетия к ним присоединились Van Hool, Contrac, Rampini, TLD и лицензиат G. Auwärter GmbH в Греции – компания ΕΛΒΟ ΑΒΕ. Необходимость в двух кабинах обоснована крупными размерами машин (у Rampini – ширина до 4 м!), объясняемыми их высокой вместимостью (до 180 чел).
Случались и самобытные «кроссоверы», когда на базе перронных автобусов разрабатывали уникальные версии. Так, перронный автобус Cobus 2500 компании Contrac GmbH в 2012 году послужил базой для создания двустороннего прогулочно-туристского 14,5-метрового автобуса Cobus DES вместимостью 90 пассажиров. Туристы, посещающие остров Мон-Сен-Мишель, одну из ярчайших достопримечательностей Франции, передвигаются на автобусах «тяни-толкаях», парк которых насчитывает шесть машин. Оригинальная компоновка автобуса сугубо практичная – переправа на остров узкая. Реверсивный способ управления обеспечивает движение автобуса вперёд и назад с одинаковой скоростью, до 50 км/ч. Двигатель Cummins ISB6.7EV мощностью 200 л.с. работает вкупе с автоматической КП Allison. Чтобы не сбивать с толку других водителей, при движении зеркала габаритные огни и стоп-сигналы автоматически складываются на той стороне автобуса, которая оказалась сзади.
Австралийская компания Сarbridge для горной промышленности на шасси стандартного 14-метрового перронного автобуса Сarbridge DUO создала двухпостовый автобус DUO MINE BUS для доставки бригад водителей, операторов и рабочих на карьеры.
Между тем для подземных разработок с высотой проходки 2,1 м немецкая компания Hermann Paus Maschinenfabrik GmbH выпускала двухпостовые автобусы: 20-местный 6,1-тонный полноприводный полноуправляемый автобус Paus ALP22 (4х4×4), с радиусом поворота 6,3 м и 8-тонный шарнирно-сочленённый полноприводный 22-местный Paus Rfh 22 с рекордным габаритным радиусом поворота в 5,3 м! Обе машины были снабжены рядным 6-цилиндровым дизелем Deutz F6L912W.
Двухпостовые машины для перевозки рабочих выпускает и американская компания A. L. Lee Corporation.
В шахтах автомобили с двухпостовым управлением встречаются редко, поскольку для этого часто используется другой транспорт: подвесные канатные дороги (как в горнолыжных курортах), транспортёрные ленты, рельсовый транспорт и т.д.
Время высокой мощности
Начало использования в авиаперевозках больших авиалайнеров типа Boeing 747 подтолкнуло автомобильных конструкторов на создание пожарного автомобиля на вездеходном шасси с огромными ёмкостями для большого количества огнетушащих средств для быстрого и эффективного тушения. В 1971 году специально для аэродромов был разработан пожарный Magirus GTLF 18/200 – уникальный автомобиль на шасси FAUN с двумя кабинами. Он развивал скорость 105 км/ч как вперёд, так и назад, а разгон с места до 80 км/ч происходил всего за 40 с. Единовременно машина доставляла к месту пожара до 18 000 л воды и 1800 л пенообразователя. Производительность насоса составляла 200 л/с. Силовой установкой 52-тонной машины был 10-цилиндровый турбодизель мощностью 1000 л.с. Два первых Magirus GTLF 18/200 в 1971 году начали работу в аэропортах Мюнхена и Рима.
Вообще можно заметить, что наибольшее распространение автомобили с двойным управлением получили именно на аэродромах. Прежде всего это аэродромные тягачи с двумя кабинами: Douglas, Grove, Hunslet, Kamag, Komatsu, Relliance Mercury, Schopf, Tow Bear, TUG и ряда других марок.
В нашей стране аэродромную технику, работающую по принципу челнока, выпускали исключительно в виде тягачей для буксировки воздушных судов. Первенцем в 1971 году стал БелАЗ-6411. С 1978 года начался выпуск БелАЗ-7421. Интересно, что кабин у него было три: передняя левая и задняя кабина – одноместные с постами управления, а правая передняя – двухместная. Небольшие габаритные размеры и малый радиус разворота обеспечивали машине хорошую манёвренность и свободное передвижение на аэродроме вблизи воздушного судна. БелАЗ-7421 имеет постоянный привод на все колёса. В качестве силовой установки применён 12-цилиндровый V-образный Д-12А-525А.
Менее известны балластные аэродромные тягачи МоАЗ-7915, выпускавшиеся с 1980 года: одна секция была 1-осной, а вторая – 2-осная. У тягача было два двигателя, суммарная мощность которых составляла 1200 л.с. Основное его применение – буксировка самолётов, которые имели взлётную массу до 275 т.
Впрочем, в истории возникали и весьма курьёзные конструкции. В 1983 году компания DAF возродила оригинальную компоновку, выставив на ралли «Париж–Дакар» 1984 года автомобиль DAF FAV-3300DKX2, имевший впервые в истории гонок на общем шасси две кабины – основную и вспомогательную. На автомобиле рядно, один за одним были установлены два двигателя – 11,6-литровые 6-цилиндровые турбодизели DKX мощностью 340 и 420 л.с. С полной массой 13 т гоночный грузовик развивал скорость до 160 км/ч, с ускорением до «сотни» всего за 11 секунд. Но серьёзная техническая авария, случившаяся в Алжире, заставила экипаж машины прекратить участие в гонке. В дальнейшем «двухголовый» автомобиль использовали только как техпомощь команды DAF.
Пожарные современники
В тоннелях под проливом Ла-Манш в 1993 году начали использовать Service Tunnel Transport System (STTS) – специальный автомобиль, разработанный компанией AEG Daimler Benz, для эффективной работы пожарных, оказания скорой медицинской помощи, подвоза полиции и технического обслуживания. Компоновка с двумя постами управления и кабинами позволила разместить в базе отдельные модули, получая пожарный автомобиль, автомобиль «скорой помощи», ремонтный автомобиль или машину полиции.
Автомобиль STTS длиной 10 м способен разгоняться до 80 км/ч с заблокированным рулевым управлением. В таком варианте движение осуществляется автоматически с использованием системы наведения, ориентируясь по сигналам кабеля замурованного в дороге. Такой вариант передвижения удобен при езде, к примеру, в условиях плохой видимости или при встречном движении подобных машин, избегая столкновений. Доступно и ручное управление, но тогда скорость ограничена 50 км/ч. В каждом конце тоннеля имеется 4 таких машины. По две машины с каждой стороны используют для тушения пожаров, по две оставшихся – для аварийно-спасательных работ. Ещё по две машины работают как автомобили «скорой помощи» и по две – как машины полиции. Общее количество выпущенных автомобилей STTS насчитывает 24 единицы.
В 2000 году был построен BAI MAN Janus 4000 Bi-front. Итальянская компания Brescia Antincendi International S.r.l. использовала шасси среднетоннажных грузовиков MAN с двумя кабинами со всеми ведущими и управляемыми колёсами. Дизель с автоматической трансмиссией ZF благодаря реверсу, позволяет развивать одинаковую скорость как вперёд, так и назад. Рулевое управление действует в 3 режимах. В стандартном – управляется передняя ось, задняя ось заблокирована в прямом положении. Это даёт возможность развивать скорость по шоссе до 180 км/ч. Во втором режиме колёса задней оси управляются с помощью сервоприводов, позволяя колёсам разворачиваться «след в след». «Крабовый ход» – третий режим управления, когда задние колёса повернуты в направлении передних, позволяет машине двигаться под углом.
Пожарное оборудование включает один бак на 4000 л воды, ещё один с 500 л пены, мощные насосы Godiva WTA 4010 производительностью 67 л/с, полный комплект инструмента и снаряжения, от топоров и лопат до кислородных баллонов. В спецоборудование входят приборы освещения: генератор на 8,0 кВт питает 4 прожектора, каждый по 1000 Вт, установленных на мачте с высотой подъёма до 5 м. В кабинах установлены инфракрасные тепловые камеры Argus, дающие обзор во время задымления. В бампер основной кабины вмонтирована лебёдка с тяговым усилием 5,0 т∙с, катушки первой помощи со шлангами позволяют тушить огонь на расстоянии до 60 м от машины. Три грузовика BAI MAN Janus 4000 Bi-front с 2000 года несут дежурство в тоннеле под Монбланом.
Американская компания Spartan в 2007 году выпустила модель Spartan Evolution с двумя кабинами и двумя постами управления, однако дальше демо-версии машины дело не пошло. Двухголовую пожарную машину компания демонстрировала на выставках пожарной тематики в США для привлечения публики.
В 2010 году компания EMPL Fahrzeugwerk GmbH из Австрии представила пожарный автомобиль TLF 2000/400 с использованием узлов, агрегатов и кабины от MAN TGM 18.330. Основная кабина – полуторная. Вторая кабина одинарная, для движения назад коробка передач ZF переключается специальной кнопкой. Двигатель мощностью 330 л.с. развивает скорость до 110 км/ч, однако при движении назад – 90 км/ч. Машина берёт на борт до 2000 л воды и 400 л пены. Мощность пожарного насоса составляет 50 л/с при давлении в 10 атм. Гидромониторы с дистанционным управлением обеспечивают подачу огнетушащей смеси до 2000 л/мин. Телескопическая осветительная мачта с оптикой Hella мощностью 4000 Вт. В бамперы обеих кабин встроены лебёдки с тяговым усилием 5 т∙с. Из трёх выпущенных в 2010 году автомобилей EMPL две машины работают в Шанхае, одна осталась в Австрии. В 2013 году «двухголовый» TLF 2000/400 получили пожарные Нанкина.
Летом 2011 года немецкая компания Albert Ziegler GmbH & Co. KG представила первый спасательный электромобиль с двумя кабинами TRV ZE 1 Merkur. С этого времени автомобиль несёт вахту на автомагистрали Бина Истра в Хорватии, обеспечивая безопасность в 5-километровом тоннеле Учка. Два электромотора мощностью по 95 кВт разгоняют автомобиль до 60 км/ч. Запас хода составляет до 240 км или 4 часа непрерывной работы. Поменять кабину можно, не выходя из машины, поскольку кабины соединены с салоном как в мультистопах.
Водители получают кислород через личные дыхательные аппараты. Спасательная капсула челнока рассчитана на эвакуацию 12 человек (8 мест сидя и 4 места стоя) – все места оснащены кислородными масками, подключёнными к централизованной системе. Автономно в салоне можно продержаться в течение 5 ч. Спринклеры системы орошения позволяют защитить автомобиль от тепловой радиации на расстоянии до одного метра.
Аналогичную, но более вместительную машину GEF/SDIS 73 Orthros 1 на шасси Renault Kerax с 2013 года начали эксплуатировать в тоннельных переходах под Монбланом.
Попытки создать автомобиль с двумя кабинами и реверсивным движением предпринимали и машиностроители Китая. Так, в 2012 году компания Chongqing Hongyan Automobile (ныне входящая в SAIC-IVECO Hongyan) выпустила пожарную машину Dakang Twin Cab на шасси лицензионного грузовика компании Steyr. Полноприводный автомобиль, предназначенный для патрулирования и разведки на месте происшествия, оснащён одним 6-литровым 6-цилиндровым дизельным двигателем мощностью 280 л.с. с крутящим моментом 1160 Н∙м. Максимальный запас воды составляет 2500 л. Кабины, полностью дублирующие друг друга, оборудованы видеокамерами, которые передают картинку на удалённый командный пункт для оценки обстановки на объекте в реальном времени.
Отечественная практика
В 2011 году был построен первый отечественный пожарно-спасательный автомобиль ПСА-Т 3,0-40/100-40/400 (6339)-43ВР («ГП» № 8, 2011 г.) с реверсивным движением. Техника для доставки к месту аварии пожарно-технического и аварийно-спасательного оборудования и средств спасения разрабатывалась с 2010 года, над проектом совместно трудились Академия ГПС, Варгашинский завод ППСО и «Ивеко-АМТ». Поисково-спасательный автомобиль ПСА-Т (тоннельный) с двумя кабинами смонтирован на полноприводном шасси IVECO-AMT Trakker. Для уменьшения радиуса разворота и лучшей манёвренности обе оси управляемые. Полная масса составляет 18,0 т, конструкторам удалось добиться идеальной развесовки – 50:50. На машине установлена автоматическая коробка передач Allison Transmission. Гидротрансформатор и возможность переключения передач без разрыва потока мощности. Между КП и раздаточной коробкой установлен реверс-редуктор. Он обеспечивает одинаковые скорости движения машины в обе стороны. Автомобиль способен перевозить до 4000 л воды и 2500 л пенообразователя. Специальный отвал с изменяемой геометрией, установленный перед первой кабиной, предназначен для расталкивания автомобилей. Под кабиной № 2 вместо двигателя установлен комбинированный насос НЦПК-40/100-4/400.
В 2012 году на шасси IVECO-AMT6339 варгашинский завод выпустил вторую модель – «Челнок» ПСА-Ч-20 (6339)-57ВР (подробнее в см. «ГП» № 11, 2012 г.). Её главное предназначение – оказание первой помощи и эвакуация пострадавших при пожарах в тоннелях. Внутри пожарно-спасательного челнока находится бокс для эвакуации людей, который оборудован дыхательными масками и самоспасателями для индивидуальной защиты органов дыхания и зрения. Разместиться здесь и получить медицинскую помощь могут не менее 20 человек. Бокс имеет служебные двери прислонно-сдвижного типа с широким проёмом, облегчающим погрузку возможных раненых или пострадавших. При полной массе 19,1 т машина разгоняется до 90 км/ч. Как и предыдущая модель, имеет специальную систему орошения, защищающую от перегрева, с баком на 500 л. Для защиты двигателя от дыма система питания снабжена баллонами со сжатым воздухом ёмкостью 1200 л.
Обе модели с успехом доказали свою многофункциональность по обеспечению пожарной безопасности при проведении Олимпиады в Сочи в 2014 году.