Старт мотоцикла с реактивным двигаталем

Рокет-байк Эрика Тебюля

Аватар motomaniac

У мотоциклистов аббревиатура «Y2K» (1) символизирует не проблему двухтысячного года, а беду с мозгами. Мозгами тех, кому пришла в голову идея построить мотоцикл не с обычным двигателем, а с реактивной турбиной. А также с мозгами их покупателей, которым Suzuki Hayabusa стал казаться медленным. Но что же делать, если мощности двигателя внутреннего сгорания действительно становится мало? Выход – переходить на «Двигатель Внешнего Сгорания».

Рокет-байк на старте в Santa Pod
До старта мотоцикл с реактивным двигателем приходится катить вручную

Именно таким безумием страдает Эрик Тебюль. Француз решил, что даже реактивной турбины в условиях дрэгрейсинга недостаточно. И установил на свой двухколесный «снаряд» аналог ракетного двигателя лунного модуля «Apollo»… Благодаря чему в мае 2010 года получил от «психо»-хронометристов дрэг-стрипа Santa Pod официальный «диагноз»: четверть мили за 5,232 секунды, скорость на финише – более 400км/ч. Что означает, что Эрик построил самый быстроускоряющийся мотоцикл с реактивным двигателем в мире.

Мотоцикл с реактивным двигателем Эрика Тебюля
Команда Эрика Тебюля работает с мотоциклом не скрываясь от зрителей

Конструкция рекордного байка Эрика одновременно простая и сложная. Стальной дуплексной рамой в наши времена трудно кого-либо удивить. Также, как и жесткой задней подвеской, характерной архаичным чопперам-«хардтейлам», обычной перевернутой вилкой от какого-то серийного спортбайка, такими же серийными тормозными скобами и дисками, а также окрашенными в женственно-розовый цвет колесами. Но на этом кажущаяся простота кончается, и начинаются тщательный расчет и аэрокосмические технологии.

Шасси рассчитывалось на сверхвысокие скорости и колоссальные аэродинамические нагрузки. Для того чтобы сделать байк стабильным, базу сделали значительно длиннее, чем у многих дорожных собратьев. Дополнительно повысить устойчивость призвана рулевая геометрия, которая скорее чопперная, чем спортивная. Поза пилота, обтекатель, подножки – все призвано сократить до минимума безумное сопротивление воздуха и массу – главного врага ускорения. Из-за этого пришлось пожертвовать комфортом пилота, не обеспечив его «пятую точку» даже тонким ковриком из пористой резины.

Топливная система мотоцикла с реактивным двигателем
В белых баллонах сжатый воздух, в серебристом – перекись водорода

Но самым сладким «десертом», конечно, стал силовой агрегат. Построенный по образу и подобию ракетных двигателей подруливания, использовавшихся в 1964 году на тренировочном модуле LLVR (2), он, тем не менее, собран с использованием самых современных узлов и материалов аэрокосмической промышленности нашего времени.

Конструкция двигателя внешне выглядит незамысловатой, но на самом деле все как раз наоборот. Жидкое ракетное топливо на основе перекиси водорода, выпускаемое фирмой «GMAX RACING FUELS LTD», содержится под давлением 20-22 атмосферы в баллоне из нержавеющей стали. Давление создается с помощью сжатого воздуха или кислорода, поступающего из кислородных резервуаров высокого давления (до 200 атм.) через главный вентиль и редуктор по армированным шлангам фирмы «Titeflex Aerospace». Причем сам воздух или кислород в химической реакции не участвует.

Каталитическая камера реактивного двигателя мотоцикла Эрика Тебюля
Серебристый “чайник” – каталитическая камера, где идет реакция

Топливная магистраль соединяет бак с каталитической камерой через главный клапан типа «Flowserve Norbro», выпускаемый фирмой «Process Valve Solutions Ltd». Управляется он с помощью сжатого воздуха, подаваемого из дополнительного баллона через пневматическую кнопку старта на руле. Кнопка в полном соответствии с авиационными стандартами блокируется от случайного нажатия чекой-предохранителем с красной ленточкой.

Перекись водорода высокой чистоты и концентрации (3) в жидком виде под давлением приблизительно 20 атмосфер подается в каталитическую камеру, где при контакте с катализатором разлагается на воду и кислород с выделением огромного количества тепла. Именно эта смесь раскаленного пара с кислородом со страшным шипением и вырывается из сопел, обеспечивая мотоциклу чудовищное ускорение и высочайшую максимальную скорость.

Приборная панель рокет-байка
Манометры на приборной панели показывают давление в различных системах мотоцикла

Отдельный рассказ – об используемом катализаторе. Он состоит из пакета сеточек-активаторов трех типов. Сетки первого типа изготовлены из серебряной проволоки диаметром 0,35мм. Серебро применяется химически-чистое, с массовой долей Ag, равной 99,9%. Серебро активируется путем поверхностного окисления и последующего термического восстановления, что увеличивает его поверхностную активность. Преимущество катализаторов этой конструкции – их механическая прочность и способность противостоять высоким температурам и давлению агрессивного ракетного топлива. Недостаток таких сеточек также очевиден – из-за высокого расхода серебра их стоимость также получается высокой.

Эрик Тебюлбь настраивает подачу топлива рокет-байка
Перед стартом важно точно настроить подачу топлива

Катализаторы второго типа выполнены из проволоки из нержавеющей стали, на которую электрохимическим путем наносят никель, поверх которого осаждается слой чистейшего серебра толщиной около 25 микрометров. Причем для получения пористой активной поверхности процесс серебрения происходит при больших значениях силы тока. В результате активность полученного катализатора существенно выше, чем у сеток из чистого серебра, а цена изделий снижается благодаря меньшему расходу драгметалла. Однако связь атомов серебра с основой из нержавейки слабее, чем в случае чисто серебряного катализатора. Из-за этого их механическая стойкость также уступает сеткам первого типа.

Эрик Тебюль на старте
Эрик Тебюль и его рокет-байк на старте в Санта Под

Последняя разновидность применяемых катализаторов – с платиновым напылением. На проволочную сетку из нержавеющей стали плазменным методом напыляют тонкий слой платины. Получившийся катализатор устойчив к воздействию очень высоких температур, давлений и имеет высокую пропускную способность. Поэтому он может применяться для работы с перекисью водорода при концентрации выше 90%. При таких высоких концентрациях температура в зоне реакции оказывается слишком большой, и катализаторы первых двух типов могут расплавиться.

В результате в каталитической камере джет-байка используется пакет из нескольких десятков сеточек-катализаторов разных типов. В начале активной зоны, где скорость газов и температура высоки, применяют платиновые сетки. За ними устанавливают пакет сеточек из чистого серебра. И только в конце камеры, где температура и давление минимальны, стоят сетки второго типа. Такая схема активной зоны позволяет наиболее полно высвободить энергию ракетного топлива.

Рокет-байк готов к старту
Рокет-байк готов к старту на трассе Santa Pod

Однако сетки-катализаторы далеко не вечны, и в процессе эксплуатации изнашиваются, забиваются и разрушаются. Поэтому каталитическую камеру периодически нужно вскрывать, а пакет сеток перебирать, меняя изношенные катализаторы новыми.
Приборная панель рокет-байка не содержит привычные спидометр и тахометр, а оснащена тремя манометрами, позволяющими контролировать давление рабочих газов в баллонах.

Эрик Тебюль на подиуме в Santa Pod
Эрик Тебюль – конструктор мотоцикла с реактивным двигателем

Есть в конструкции этого запредельного мотоцикла и ноу-хау. Некоторые участники четырехсотметровых заездов подозревают, что в качестве источника давления в байке используется не воздух или кислород, а сжатый метан, который дополнительно подается в активную зону и, вступая в реакцию с выделяемым при распаде перекиси кислородом, еще больше увеличивает тягу двигателя. Сам Эрик по этому поводу лишь загадочно улыбается. «Сумасшедший», что возьмешь…

(1) «Y2K» расшифровывается как «Year 2000». Кроме пресловутой компьютерной проблемы так называется знаменитый мотоцикл с реактивной турбиной, построенный фирмой «Marine Turbine Technologies».
(2) Lunar Landing Research Vehicle – модуль для исследования условий посадки на Луне, прозванный также «летающей кроватью».
(3) Перекись водорода H2O2, используемая в качестве ракетного топлива, имеет три марки (P80, P85 и P90), соответствующие ее концентрации в процентах. Стоимость – от 5 до 7 Евро за литр.

Историческая справка.
Первые ракеты с топливом на основе перекиси водорода были разработаны немецкими учеными в годы второй мировой. В то время в качестве катализатора использовалась жидкость – раствор перманганата кальция, который разбрызгивался в зоне реакции. В последствии технологию улучшили ученые из Англии и США, и основным типом катализатора стала серебряная проволока, обладающая рядом преимуществ:
1. Повышенная механическая прочность и надежность, простая конструкция.
2. Высокая активность на единицу объема.
3. Проволочный катализатор создает дополнительную турбулентность газового потока, увеличивая эффективность течения реакции.

Автор Антон Барсуков, фото автора.

Добавить комментарий