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aerotren

PRT del Hospital Duke
Sistema de transporte de la terminal 2 del aeropuerto de Narita

Un aerotren es un tipo de tren de alta velocidad que reemplaza las ruedas de acero convencionales por plataformas elevadoras de aerodeslizador y la plataforma ferroviaria convencional por una superficie pavimentada similar a una carretera, conocida como vía o vía-guía . El concepto tiene como objetivo eliminar la resistencia a la rodadura y permitir un rendimiento muy alto, al tiempo que simplifica la infraestructura necesaria para tender nuevas líneas. Hovertrain es un término genérico y los vehículos se denominan más comúnmente por los nombres del proyecto en el que fueron desarrollados. En el Reino Unido se les conoce como aerodeslizadores con orugas , en los EE. UU. son vehículos con cojines de aire con orugas . El primer aerotren fue desarrollado por Jean Bertin a principios de la década de 1960 en Francia, donde se comercializó como Aérotrain antes de ser abandonado por el gobierno francés.

Historia

Los aerotrenes fueron vistos como una forma relativamente de bajo riesgo y bajo costo de desarrollar el servicio de trenes interurbanos de alta velocidad, en una era en la que el ferrocarril convencional parecía estancado en velocidades de alrededor de 140 mph (230 km/h) o menos. A finales de la década de 1960, se estaban llevando a cabo importantes esfuerzos de desarrollo en Francia, el Reino Unido y Estados Unidos. Mientras se desarrollaban, British Rail estaba realizando un estudio exhaustivo de los problemas que se observaban a altas velocidades en los carriles convencionales. Esto dio lugar a una serie de nuevos diseños de trenes de alta velocidad en la década de 1970, empezando por su propio APT . Aunque los aerotrenes todavía tenían costos de infraestructura reducidos en comparación con el APT y diseños similares como el TGV , en la práctica esto se vio compensado por la necesidad de líneas completamente nuevas. Los trenes de ruedas convencionales podrían circular a baja velocidad en las líneas existentes, reduciendo en gran medida los gastos de capital en las zonas urbanas. El interés por los aerotrenes disminuyó y el desarrollo importante terminó a mediados de la década de 1970.

Los aerotrenes también se desarrollaron para sistemas más pequeños, incluidos los sistemas de tránsito rápido personales que fueron un tema candente a finales de los años 1960 y principios de los 1970. En esta función, su capacidad para flotar sobre pequeñas imperfecciones y escombros en los "rieles" era una ventaja práctica, aunque competía con el concepto maglev que tenía las mismas ventajas. El único hovertain que vio servicio comercial fue el sistema Otis Hovair . Originalmente desarrollado en General Motors como un sistema de tránsito automatizado de vías guía , GM se vio obligada a deshacerse del diseño como parte de una resolución antimonopolio. El diseño finalmente terminó en Otis Elevator , quien luego reemplazó su motor lineal con un tirador de cable y vendió el diseño resultante para instalaciones de transporte de personas en todo el mundo.

Concepto basico

Desde el principio se observó que la energía necesaria para levantar un aerodeslizador estaba directamente relacionada con la suavidad de la superficie sobre la que viajaba. Esto no fue sorprendente; El aire atrapado debajo del faldón del aerodeslizador permanecerá allí, excepto cuando se escape alrededor de la parte inferior del faldón, donde hace contacto con el suelo; si esta interfaz es suave, la cantidad de aire filtrado será baja. Lo sorprendente fue que la cantidad de energía perdida a través de este proceso podría ser menor que la de los vehículos con ruedas de acero, al menos a altas velocidades.

A altas velocidades, los trenes sufren una forma de inestabilidad conocida como " oscilación de caza " que obliga a las pestañas de los lados de las ruedas a golpear los lados de los rieles, como si estuvieran tomando una curva cerrada. A velocidades de 230 km/h (140 mph) o más, la frecuencia de estos impactos aumentó hasta el punto en que se convirtieron en una forma importante de resistencia, aumentando dramáticamente la resistencia a la rodadura y potencialmente causando un descarrilamiento. Eso significaba que para viajar por encima de cierta velocidad crítica, un aerodeslizador podría ser más eficiente que un vehículo con ruedas del mismo peso.

Mejor aún, un vehículo de este tipo también conservaría todas las cualidades positivas de un aerodeslizador. Pequeñas imperfecciones en la superficie no tendrían ningún efecto en la calidad de marcha, por lo que se podría reducir la complejidad del sistema de suspensión. Además, dado que la carga se distribuye sobre la superficie de las almohadillas de elevación, a menudo toda la parte inferior del vehículo, la presión sobre la superficie de rodadura se reduce considerablemente: aproximadamente 110 000 de la presión de una rueda de tren, aproximadamente 120 de La presión de un neumático en una carretera. [1]

Estas dos propiedades significaban que la superficie de rodadura podía ser considerablemente más sencilla que la superficie necesaria para soportar el mismo vehículo sobre ruedas; Los aerotrenes podrían apoyarse en superficies similares a las carreteras ligeras existentes, en lugar de las vías, mucho más complejas y costosas, necesarias para los trenes convencionales. Esto podría reducir drásticamente los costos de capital de infraestructura para la construcción de nuevas líneas y ofrecer un camino hacia el uso generalizado de trenes de alta velocidad.

Desarrollo

Esfuerzos tempranos

Uno de los primeros conceptos de aerotren es anterior a los aerodeslizadores en décadas; A principios de la década de 1930, a Andrew Kucher, un ingeniero de Ford , se le ocurrió la idea de utilizar aire comprimido para proporcionar sustentación como forma de lubricación. Esto llevó al concepto Levapad, en el que se soplaba aire comprimido a partir de pequeños discos metálicos con forma muy parecida a una válvula de asiento . El Levapad requería superficies extremadamente planas sobre las que trabajar, ya fuera placas de metal o, como se pretendía originalmente, el hormigón muy liso del suelo de una fábrica. Kucher finalmente se convirtió en vicepresidente a cargo del Laboratorio Científico Ford y continuó el desarrollo del concepto Levapad en todo momento. [2]

No parece que se haya puesto ningún esfuerzo en el uso de vehículos hasta la década de 1950, cuando varios esfuerzos utilizaron disposiciones similares a Levapad que corrían sobre rieles convencionales como una forma de evitar los problemas de caza y proporcionar un servicio de alta velocidad. Un artículo de 1958 en Modern Mechanix es una de las primeras introducciones populares del concepto Levapad. El artículo se centra en los automóviles, basados ​​en el prototipo de vehículo "Glideair" de Ford, pero cita a Kucher señalando: "Consideramos a Glideair como una nueva forma de transporte terrestre de alta velocidad, probablemente en el campo de los viajes por ferrocarril por superficie, para viajes rápidos de distancias de hasta aproximadamente 1.000 millas [1.600 km]". [3] Un artículo de Popular Mechanics de 1960 señala que varios grupos diferentes proponen un concepto de aerotren. [2]

Lo que les faltaba a todos era una forma adecuada de hacer avanzar los vehículos: dado que la idea del concepto del aerotren era eliminar cualquier contacto físico con la superficie de rodadura, especialmente las ruedas, tendría que haber algún tipo de empuje sin contacto. proporcionó. Hubo varias propuestas que utilizaban aire conducido desde los ventiladores del ascensor, la hélice o incluso los motores a reacción , [4] pero ninguna de ellas podía acercarse a la eficiencia de un motor eléctrico que impulsa una rueda.

LIM

Casi al mismo tiempo, Eric Laithwaite estaba construyendo los primeros motores de inducción lineales (LIM) prácticos, que, antes de sus esfuerzos, se habían limitado a sistemas de "juguete". Un LIM se puede construir de varias maneras diferentes, pero en su forma más simple consiste en una parte activa en el vehículo correspondiente a los devanados de un motor convencional y una placa de metal en las vías que actúa como estator. Cuando los devanados se energizan, el campo magnético que producen hace que se induzca un campo opuesto en la placa. Hay un breve retraso entre el campo y el campo inducido debido a la histéresis . [5]

Al sincronizar cuidadosamente la activación de los devanados, los campos en los devanados y en el "carril de reacción" se compensarán ligeramente debido a la histéresis. Ese desplazamiento da como resultado un empuje neto a lo largo del riel de reacción, lo que permite que el LIM se arrastre a lo largo del riel sin ningún contacto físico. El concepto LIM despertó un interés considerable en el mundo del transporte, ya que ofrecía una manera de fabricar un motor eléctrico sin partes móviles ni contacto físico, lo que podría reducir en gran medida las necesidades de mantenimiento. [5]

Laithwaite sugirió que el LIM sería perfecto para el transporte de alta velocidad y construyó un modelo que consta de una silla montada sobre un chasis de cuatro ruedas sobre rieles con un riel LIM en el medio. [6] Después de demostraciones exitosas, convenció a British Rail (BR) para que invirtiera en algunos trabajos experimentales utilizando un LIM para impulsar un tren sobre rieles usando pequeñas plataformas elevadoras similares al sistema Levipad para suspensión.

Arrastre de impulso

A medida que se desarrollaban los distintos sistemas de aerotrenes, surgió un importante problema de uso de energía. Los aerodeslizadores generan sustentación proporcionando presión , en lugar de generar sustentación debido al impulso del aire que fluye sobre un perfil aerodinámico . La presión del aire requerida es función del peso del vehículo y del tamaño de la plataforma de elevación, esencialmente una medida de la densidad general del vehículo. Un vehículo parado solo pierde este aire debido a fugas alrededor de las almohadillas, que pueden ser muy bajas dependiendo de la presión relativa entre la almohadilla y la atmósfera exterior, y reducirse aún más introduciendo un "faldón" para cerrar el espacio entre las almohadillas. y superficie para correr tanto como sea posible.

Sin embargo, a medida que el vehículo se mueve entra en juego otro mecanismo de pérdida. Esto se debe a la fricción superficial entre el aire del ascensor y el suelo debajo de él. Parte del aire de elevación se "pega" a la superficie de rodadura y es arrastrado fuera de debajo de la almohadilla a medida que se mueve. La cantidad de aire que se pierde a través de este mecanismo depende de la velocidad del vehículo, la rugosidad de la superficie y el área total de las plataformas elevadoras. Las bombas de aire del vehículo deben suministrar aire presurizado nuevo para compensar estas pérdidas. Como el peso del vehículo y el área de la plataforma de elevación son fijos, para un diseño de vehículo determinado, el volumen de aire que las bombas deben ingerir aumenta con la velocidad.

El problema es que el aire está en reposo comparado con el mundo, no el vehículo. Para que pueda ser utilizado por las bombas de aire, primero se debe llevar a la velocidad del vehículo. Efectos similares ocurren con casi todos los vehículos de alta velocidad: de ahí las grandes y complejas entradas de aire en los aviones de combate , que reducen la velocidad del aire a velocidades que sus motores a reacción pueden absorber. En el caso de un diseño de aerotren, las pérdidas de aire en las plataformas aumentan con la velocidad, por lo que se debe ingerir y acelerar una cantidad cada vez mayor de aire para compensar. Ese creciente volumen de aire se produce a una velocidad cada vez menor, en relación con el vehículo. El resultado es un aumento no lineal en la potencia disipada en el aire de elevación. [7]

Un estudio realizado por UK Tracked Hovercraft Ltd. (ver más abajo) consideró el uso de energía de un aerotren de 40 toneladas y 100 pasajeros. A 400 km/h (250 mph) y con un viento cruzado de 70 km/h (43 mph), predijeron que su aerotren requeriría 2.800 kW (3.750 hp) para superar la resistencia aerodinámica , una cifra que se compara favorablemente con cualquier otra forma de tránsito terrestre. Sin embargo, para proporcionar sustentación, el vehículo necesitaría ingerir aire y acelerarlo a la velocidad del vehículo antes de bombearlo hacia las plataformas de elevación. Esto produjo lo que llamaron "arrastre de impulso", que representa 2.100 kW (2.800 hp) adicionales. Los 4.900 kW (6.600 CV) combinados no eran desconocidos; ya se utilizaban locomotoras de mercancías de potencia similar. Sin embargo, estas locomotoras pesaban 80 toneladas, [ vago ] gran parte de ellas constituidas por el equipo de conversión y control de voltaje, mientras que el diseño del aerodeslizador de orugas estaba destinado a ser un vehículo muy liviano. La solución de THL fue trasladar este equipo al lado de la vía, lo que requirió que esta costosa tecnología se distribuyera a lo largo de la línea. [7] Sin embargo, el PTACV demostró que un vehículo de 64.000 libras (29 t) y 60 asientos necesitaba sólo 560 kW (750 hp) a 142 mph (229 km/h) para su sistema de guía y suspensión neumática. [8] A 431 km/h (268 mph), el I80 HV francés (80 asientos) alcanzó cifras similares.

Los aerotrenes dan paso al maglev

La idea de utilizar imanes para hacer levitar un tren se había explorado durante el período activo de los aerotrenes. Al principio se creyó que esto no sería práctico; Si el sistema utilizara electroimanes, los sistemas de control que garantizaban una elevación uniforme a través del vehículo serían prohibitivamente caros, y en ese momento no había imanes permanentes suficientemente potentes que pudieran levantar un tren.

A medida que la electrónica mejoró, y con ella los sistemas de control eléctrico, se hizo cada vez más fácil construir una "pista activa" utilizando electroimanes. A finales de la década de 1960 hubo un interés renovado en el concepto de maglev y se estaban iniciando varios proyectos de estudio en Alemania y Japón. Durante el mismo período, Laithwaite había inventado una nueva forma de LIM que proporcionaba sustentación y empuje hacia adelante, y podía construirse sobre una pista pasiva como los LIM convencionales. En cualquier caso, sólo habría que encender los imanes situados en las inmediaciones del tren, lo que parecía ofrecer necesidades energéticas generales mucho menores que las del aerotren.

En términos generales, el maglev simplemente reemplazó las plataformas flotantes con electroimanes. Quitar los motores y ventiladores y reemplazar las pastillas con imanes redujo el peso del vehículo en aproximadamente un 15%. Este cambio significó que la fracción de carga útil relativamente baja del aerodeslizador aumentó considerablemente, duplicándola en teoría. [9]

Pero mucho más importante fue que no había necesidad de ingerir y acelerar aire para alimentar las almohadillas, lo que eliminó 2.100 kW de carga y la reemplazó por la potencia necesaria para operar los imanes. Se estimó que era tan solo 40 kW [10] y dependía mucho menos de la velocidad. Esto significó que diseños como el aerodeslizador de orugas quedaron atrapados entre el sistema de "elevación" de energía cero de los trenes con ruedas de acero y el sistema de elevación de baja energía del maglev, sin dejar ninguna función aparente que uno de esos sistemas no cumpliera mejor. [9]

A principios de la década de 1970, se estaba trabajando activamente en todo el mundo en una amplia variedad de nuevas propuestas de maglev. El gobierno alemán, en particular, estaba financiando varios sistemas pasivos y activos diferentes para explorar cuál de las soluciones propuestas tenía más sentido. A mediados de la década de 1970, varios de estos proyectos habían avanzado hasta aproximadamente el mismo punto que los aerotrenes, pero no parecían tener ninguna de sus desventajas: altos niveles de sonido, suciedad arrastrada y mayor uso de energía de lo esperado inicialmente. [11]

Nuevos esfuerzos

Tren efecto suelo

Más recientemente, se ha construido un proyecto japonés conocido como Aero-Train que consta de varios prototipos y una pista de pruebas. El concepto básico es el mismo que el del aerotren clásico, pero reemplaza el sistema activo de bombas y plataformas de elevación del aerodeslizador con alas, utilizando la generación eficiente de sustentación a partir del efecto ala en el suelo . [12]

Fultrace

Lanzada en 2007, la iniciativa franco-brasileña Fultrace (acrónimo de 'Fast ULtralight TRacked Air-Cushioned Equipment') ha producido bocetos de un sistema interurbano de alta velocidad (200-350 km/h) [13] y de menor velocidad. velocidad (50-120 km/h) Sistema "U-Trace" para instalaciones urbanas. [14] Se realizó una presentación del sistema en la conferencia Maglev de 2014 en Río y en 2015 a representantes gubernamentales de Brasil y África.

Grandes esfuerzos de desarrollo

Aerodeslizador rastreado

Sistema de prueba de aerodeslizador con orugas, el RTV 31.

Los primeros ejemplos de propuestas serias de aerotren provienen, como era de esperar, del grupo de Christopher Cockerell , organizado en Hythe, Hampshire como Hovercraft Development Ltd. Ya en 1960 sus ingenieros estaban experimentando con el concepto de aerotren, y en 1963 habían desarrollado un banco de pruebas. sistema del tamaño de un camión con remolque que recorría distancias cortas sobre una plataforma de concreto con una superficie vertical central que proporcionaba control direccional. El prototipo fue empujado a mano por su corta pista de pruebas. [15]

El grupo de Hovercraft Development aplicó el concepto LIM a su aerotren casi inmediatamente después de que el LIM se hiciera conocido alrededor de 1961. Cuando el prototipo estaba en funcionamiento en 1963, habían estado promoviendo la idea de utilizar un LIM con su suspensión como base para un desarrollo de tamaño completo. Un pequeño modelo de su propuesta muestra un tren que parece el fuselaje de un avión de pasajeros de fuselaje estrecho que circula sobre una vía de monorraíl con forma de "T" invertida. La porción horizontal proporcionó la superficie de carrera, mientras que la vertical proporcionó el seguimiento direccional y la estructura para montar el riel de reacción. [15]

El equipo consiguió financiación adicional para la construcción de un sistema modelo a escala. Esto se construyó en el patio del sitio de Hythe y consta de un gran circuito de vía a aproximadamente un metro del suelo. En este punto, el diseño básico había cambiado, con la vía guía ahora en forma de viga cajón, con las almohadillas verticales a los lados de la vía guía en lugar de una superficie vertical separada encima de ella. El vehículo en sí era ahora más plano y ancho. [15] Esta versión se publicó en 1965 y se mostró públicamente el año siguiente en Hovershow '66. Una modificación posterior movería el riel LIM desde la parte superior hacia el costado de la vía. [dieciséis]

En este punto el proyecto entró en pausa por falta de financiación. Durante este mismo período, British Rail estaba trabajando en un extenso proyecto de estudio que sugería que los problemas de oscilación observados en los trenes existentes podrían abordarse mediante el desarrollo de sistemas de suspensión adecuados. BR perdió interés en el concepto de aerotren y poco después pasó a sus esfuerzos de Tren Avanzado de Pasajeros (APT). Mientras tanto, el equipo de Hythe no tenía fondos para el sistema de prueba a gran escala que proponían y se quejó en Hovershow de que los franceses tomarían la iniciativa en el desarrollo del aerotren.

En 1967, el gobierno entregó el control del desarrollo de aerodeslizadores al Laboratorio Nacional de Física . [17] Casi exactamente al mismo tiempo, Laithwaite cortó sus vínculos con BR. Los dos equipos unieron fuerzas y se reorganizaron como aerodeslizadores con orugas para continuar los esfuerzos por construir un prototipo a gran escala. Una combinación de factores, incluida la capacidad de persuasión de Laithwaite y los éxitos de Bertin en Francia, le valieron rápidamente a la empresa financiación gubernamental.

La construcción de una pista de pruebas comenzó cerca de Earith , Cambridgeshire en 1970. La ubicación se eligió en un área plana que podría permitir la instalación de hasta 20 millas (32 km) de pista, aunque los fondos solo cubrieron los primeros 4 millas (6,4 km). ) sección. El aumento de los costos limitó aún más esto a una sección corta de 1,6 km (1 milla). El vehículo prototipo, RTV 31, comenzó las pruebas de velocidad en 1973, en febrero logró alcanzar 167 km/h (104 mph) con un viento en contra de 32 km/h (20 mph). [18]

A pesar de este éxito, dos semanas después el gobierno canceló más financiación. [19] Una combinación de la total falta de interés por parte de BR y las luchas internas entre los diversos esfuerzos de alta velocidad, impulsaron la formación de una junta de revisión independiente que favoreció fuertemente a APT. Posteriormente, la pista de prueba se eliminó y RTV 31 terminó en Peterborough Railworld Wildlife Haven , donde actualmente está a la espera de restauración. [20] [21]

Aerotren

Prototipo de aerotren #02

Jean Bertin fue uno de los primeros defensores del aerodeslizador y había construido una serie de vehículos de transporte de múltiples faldones para el ejército francés conocidos como "Terraplane" a principios de la década de 1960. En 1963, mostró a la SNCF un modelo de un vehículo similar a los primeros conceptos de Hovercraft Development . Al igual que BR, SNCF estaba explorando activamente el servicio de trenes de alta velocidad. La demostración pública del sistema de desarrollo de aerodeslizadores parece haber despertado su interés y comenzaron a financiar los esfuerzos de Bertin para desarrollar lo que llamó " Aérotrain ".

Al carecer de conocimientos de ingeniería en el naciente campo LIM, los primeros diseños de Bertin utilizaron hélices. Hasta 1964, el equipo construyó un modelo a escala 1/2 de un pequeño aerotren y una vía de 3 km (2 millas) de largo para probarlo. El 29 de diciembre de 1965, el prototipo se colocó por primera vez sobre su vía invertida en forma de T y el 26 de marzo de 1966 alcanzó los 202 km/h (126 mph). En la corta pista de pruebas no se podían alcanzar velocidades más altas con una hélice, por lo que los ingenieros equiparon el vehículo con pequeños cohetes y en diciembre alcanzó los 303 km/h (188 mph). Este éxito obtuvo financiación para la adición de un motor turborreactor Turbomeca Marboré tomado de un Fouga Magister , que lo impulsó a 345 km/h (214 mph) el 1 de noviembre de 1967.

Siguieron varios prototipos más nuevos de tamaño cada vez mayor, que culminaron en el I-80, un vehículo de 44 asientos propulsado por dos motores turboeje que impulsaban una única hélice cubierta. Para probarlo se construyó una pista de pruebas de 18 km (11 millas) de largo en las afueras de Chevilly, donde llegó el 10 de septiembre de 1969. Dos días después alcanzó los 200 km/h (120 mph), y al día siguiente 250 km/h. (160 mph), su velocidad de diseño. Para un impulso adicional se añadió un motor a reacción, que lo impulsó a 400 km/h (250 mph) en octubre de 1973, alcanzando un máximo de 430 km/h (270 mph) el 5 de marzo de 1974, un récord mundial hasta el día de hoy. Al mismo tiempo, Bertin comenzó a explorar el LIM para un vehículo suburbano de menor velocidad, construyendo un prototipo conocido como S44.

Al igual que sus homólogos del Reino Unido, sus homólogos del ferrocarril nacional ya estaban sembrando las semillas de la desaparición del Aérotrain. En 1966, otros ingenieros de la SNCF habían hecho las primeras propuestas para ferrocarriles convencionales de mayor velocidad, una propuesta que cobraría vida propia y evolucionaría hasta convertirse en el programa TGV . Al igual que el aerodeslizador de orugas y el APT, el proyecto Aérotrain pronto se encontró luchando con el TGV por su desarrollo futuro. Sin embargo, a diferencia del trabajo del Reino Unido, Aérotrain contó con un respaldo político más fuerte y no sufrió la misma falta de financiación que su homólogo británico.

Impresión artística de la línea La Défense-Cergy Aérotrain.

Se ofrecieron y se debatieron acaloradamente varias propuestas de desarrollo tanto dentro de la SNCF como en el gobierno. Después de muchas propuestas, el 21 de junio de 1974 la SNCF firmó un contrato para una línea Aérotrain entre La Défense y Cergy, en el noroeste de París. El 17 de julio se anuló el contrato. La línea de TGV París-Lyon de septiembre de 1975 supuso el golpe mortal al proyecto, aunque los trabajos a pequeña escala continuaron hasta 1977.

transrápido

A principios de la década de 1970, no estaba claro si el aerotren o el maglev acabarían ganando la carrera tecnológica. Krauss-Maffei , desarrollador principal de los trenes maglev Transrapid y Transurban , decidió cubrir sus apuestas y desarrollar su propio prototipo de aerotren. El Transrapid03 se probó por primera vez en el verano de 1972, pero para entonces el maglev ya había demostrado su eficacia y los trabajos posteriores finalizaron el año siguiente.

tacv

Como parte de la Ley de Transporte Terrestre de Alta Velocidad de 1965 , la Administración Federal de Ferrocarriles (FRA) recibió fondos para desarrollar una serie de trenes de alta velocidad. [22] Además de financiar el desarrollo del exitoso UAC TurboTrain y proyectos más convencionales, la FRA también obtuvo licencias sobre los diseños de Bertin e inició esfuerzos para construir varios prototipos de vehículos bajo el programa Tracked Air Cushion Vehicle (TACV). [23] TACV imaginó un aerotren propulsado por LIM con un rendimiento de 300 mph (483 km/h). Se probarían diferentes elementos de la tecnología con diferentes prototipos.

En diciembre de 1969, el DOT seleccionó y compró una gran parcela de terreno en las afueras de Pueblo, Colorado , y construyó el Centro de pruebas terrestres de alta velocidad (HSGTC) para los distintos programas. [22] Para el programa TACV, el DOT pagó por la construcción de los circuitos de la pista de prueba para los diferentes prototipos. Sin embargo, la construcción de la vía avanzó lentamente. [24]

LIMRV

LIMRV antes de que se agregaran los motores a reacción J52

Dado que el equipo de Bertin aún no había utilizado un LIM, la primera parte del programa TACV se dedicó al desarrollo de LIM. [22] Garrett AiResearch construyó el vehículo de investigación de motor de inducción lineal (LIMRV), un vehículo con ruedas que circula por vías de ferrocarril de ancho estándar, equipado con un generador de turbina de gas de 3000 hp (2200 kW) para suministrar electricidad al LIM. [24]

La pista de pruebas para el LIMRV en el HSGTC cerca de Pueblo aún no estaba completa cuando Garrett entregó el vehículo: el riel de reacción en el medio de las vías aún se estaba instalando. Una vez que la vía estuvo lista, avanzaron las pruebas del motor de inducción lineal, los sistemas de potencia del vehículo y la dinámica ferroviaria y, en octubre de 1972, se alcanzó una velocidad de 187,9 mph (302,4 km/h). [22] La velocidad estaba limitada debido a la longitud de la vía (6,4 millas o 10,3 km) y las tasas de aceleración del vehículo. Se agregaron dos motores a reacción Pratt & Whitney J52 al vehículo para impulsarlo a velocidades más altas; después de la aceleración, los motores se desaceleraron hacia atrás para que el empuje igualara su resistencia. El 14 de agosto de 1974, el LIMRV alcanzó un récord mundial de velocidad de 255,7 mph (411,5 km/h) para vehículos sobre ferrocarril convencional. [25]

TACRV

TACRV

La segunda etapa del proyecto TACV fue un banco de pruebas de aerodeslizadores propulsados ​​inicialmente por motores turbofan, el vehículo de investigación sobre cojines de aire con orugas (TACRV). [22] Boeing y Grumman propusieron diseños, y el vehículo Grumman recibió el visto bueno. [26] El TACRV de Grumman se presentó en 1972. [22] Aunque los esfuerzos de Grumman obtuvieron la mayor parte de la financiación en el proyecto TACV, asegurando la construcción de 22 millas (35 km) de vía, los rieles de reacción para la propulsión LIM nunca se instalaron. . Con propulsión únicamente por motor a reacción, no se alcanzaban más de 145 km/h (90 mph). [24]

UTACV

Impresión artística de un Rohr UTACV

La tercera etapa del proyecto TACV fue un aerotren completo propulsado por LIM con asientos para pasajeros, el vehículo urbano con colchón de aire sobre orugas (UTACV). [22] Rohr Industries ganó el contrato con un diseño basado en el Aérotrain de Bertin, [26] y entregó el prototipo a HSGTC en Pueblo en 1974. [24]

Sin embargo, casi no sobró dinero, por lo que el vehículo de Rohr sólo recibió 2,4 km de vía, en los que sólo era posible un máximo de 233 km/h. Cuando la UTACV estuvo lista para las pruebas, la mayor parte del presupuesto ya se había agotado y no se recibieron más fondos. Se consideraron problemas la necesidad de un sistema de suministro eléctrico, la baja eficiencia energética y los niveles de ruido. [24] Las últimas pruebas del vehículo Rohr finalizaron en octubre de 1975. [24] Desde entonces, las instalaciones de Pueblo se han utilizado para probar vehículos ferroviarios convencionales y ahora se conocen como el Centro de Tecnología del Transporte.

Estado actual

Actualmente los tres vehículos están en exhibición en el taller de la Fundación Pueblo Railway. [27]

Ver también

Referencias

  1. ^ Volpe 1969, pag. 54
  2. ^ "Cars That Fly" Archivado el 12 de junio de 2011 en Wayback Machine , Modern Mechanix , octubre de 1958, págs.
  3. ^ Mosca 1958, pag. 93
  4. ^ ab Scott 1961, pág. 76
  5. ^ Scott 1961, pag. 78
  6. ^ ab Esperanza 1973, págs. 358–360.
  7. ^ ROHR 1976, págs. III-11.
  8. ^ ab Esperanza 1973, págs.360.
  9. ^ Esperanza 1973, págs. 359–360.
  10. ^ Ferreira, Hugo Pelle; Stephan, Richard Magdalena (2019). "Vehículo con colchón de aire (ACV): desarrollo histórico y comparación de Maglev". Sistemas y Tecnología de Transporte . 5 (1): 5–25. doi : 10.17816/transsyst2019515-25 .
  11. ^ "Concepto de Aero-Tren y su Naturaleza de Estabilidad Aerodinámica", Publicación Especial del Laboratorio Aeroespacial Nacional , Volumen 48T, p. 77-80
  12. ^ "El Proyecto Fultrace - TACV".
  13. ^ "El Proyecto de la Familia X-Trace - TACV".
  14. ^ abc "Hovertrain", British Pathé, 1963
  15. ^ "Sección de vía elegida para el aerotren del Reino Unido", suplemento de Flight International Air-Cushion Vehicles, 17 de noviembre de 1967, págs.
  16. ^ Hythe 1967, pag. 36
  17. ^ "Vídeo de la prueba de funcionamiento de RTV 31", BBC News, febrero de 1973
  18. ^ "Dejar caer el aerodeslizador con orugas", New Scientist , 22 de febrero de 1973
  19. ^ "Vídeo de Youtube del Museo de Aerodeslizadores LIM". Youtube.com. 10 de octubre de 2009. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2021 . Consultado el 9 de enero de 2010 .
  20. ^ "Museo en un intento por salvar el aerotren de los años 60'". Noticias de la BBC . Consultado el 17 de septiembre de 2017 .
  21. ^ abcdefg Reiff, Glenn A. (1973). "Nuevas capacidades en pruebas ferroviarias". Actas de la Asociación Estadounidense de Ingeniería Ferroviaria . 74 : 1–10 . Consultado el 11 de septiembre de 2010 .
  22. ^ Volpe 1969, pag. 51
  23. ^ abcdef "El vehículo con colchón de aire sobre orugas Rohr Aerotrain (TACV)". Estudios SHONNER. Archivado desde el original el 5 de marzo de 2010 . Consultado el 28 de agosto de 2010 .
  24. ^ Johnson, RD (1988). "Pensamientos a 160 mph". Actas de la Asociación Estadounidense de Ingeniería Ferroviaria . 89 : 330–331 . Consultado el 11 de septiembre de 2010 .
  25. ^ ab Volpe 1969, pág. 53
  26. ^ "Coches cohete". Museo del Ferrocarril del Pueblo . 15 de enero de 2021 . Consultado el 17 de agosto de 2021 .

Bibliografía