Форд с атомным двигателем

Ford Nucleon – первый и единственный атомный концепт-кар в истории человечества

Рассказ о том, как Форд пытался атомный реактор в легковой автомобиль поместить

Эта история началась в конце 50-х. Мощное противостояние двух атомных сверхдержав, с легкой руки проницательного человека и автора известного мирового романа-антиутопии «1984» Джорджа Оруэлла, названное «холодной войной», уже невозможно было остановить. Атомные грезы были везде и во всем. Люди верили, что эти невидимые взору атомы могут не только убивать, но и способны помочь людям облегчить жизнь. Всерьез и навсегда.

Сдвиг в сторону атомизации в технике, как в СССР, так и в США, был настолько велик, что в конечном счете в Штатах решились на невиданное – сделать легковой автомобиль, работающий на ядерном топливе. Так на свет появился «атомный» концепт-кар, разработка Ford. Имя ему было дано Nucleon.

Это была одна из первых крупиц мирового мирного атома, в которые чуть раньше вошла Обнинская АЭС – первая в мире атомная электростанция, а несколько позже и первое атомное гражданское судно – ледокол класса «Ленин». Правда, если советская АЭС и ледокол в итоге проработали долгие десятилетия и реально помогали людям одной из атомных держав, то дерзкая попытка Форд приручить атом на благо среднего класса так и осталась на чертежах и в примитивных концепциях.

Как появился Ford Nucleon

Видение Форд с гипотетически готовой к производству моделью Nucleon состояло в том, чтобы взять уже фактически доработанные технологии для атомных подводных лодок и кораблей и применить их в миниатюре для дорожного использования. В то время преимущества дорожных транспортных средств с небольшим ядерным двигателем казались очевидным делом.

Экономия денег на заправку, экономия времени на заправках, и даже заряжать от розетки не нужно, как сегодняшние рафинированные электромобили. Чистой воды светлое будущее. Об опасности вроде всепролазной радиации, по-видимому, на том этапе мало кто из инженеров думал.

Как и в раннем варианте атомного судоходства, ядерный реактор должен был питать две турбины водяным паром. Одна из турбин приводила бы в движение колеса, непосредственно второй, по всей вероятности, более компактно, приводился бы электрический генератор для питания огней, климат-контроля и других электрических функций.

Интересно, что инженеры Ford спроектировали силовую установку в качестве модульно-блочной. Было предусмотрено несколько сменных блоков питания, включая модель с повышенной производительностью и экономичную версию с пониженным расходом запаса энергии.

Было подсчитано, что блоки питания обеспечат дальность в 8 000 км без смены ядерных элементов. Не вечный двигатель, конечно же, но все же очень достойный конкурент прожорливым моделям с ДВС.

Да, подобная технология здорово бы помогла. Но как же радиация? Форд все рассчитал и был готов и к этому. Чтобы защитить пассажиров «Нуклона» от радиации, двигающей их автомобиль, кабина была выдвинута далеко вперед, а водитель сидел за передней осью, как на УАЗ-«Буханке» или Ford Econoline (старенький американский вэн, по внешности напоминающий наш УАЗик).

Таким образом, владелец находился дальше от фонящего очага, было место и для массивной свинцовой защиты. Кстати, такая необычная компоновка служила и второй цели. Мини-ядерный реактор был тяжел. Свинцовый экран также весил значительно и был громоздким. Задней оси приходилось в прямом смысле нелегко. Плюс нагрузка от элементов трансмиссии, кузова и других «мелочей», из которых состоит автомобиль.

Вот чтобы перебросить побольше массы на перед, и пригодилась та самая пресловутая вэновская компоновка. Ну а как получилось ее применить в масштабе легкового автомобиля. так о том не судите строго. Хотя такая внешность только подчеркивала футуризм всей задумки и по временам середины 20-го века выглядела абсолютно невообразимо.

До полноценного концепта не дотянул. Модель был выпущена в масштабе 3:8. Разумеется, модели с реальным двигателем не было никогда!

Передняя форма «Нуклона» была лишь одним из компонентов его стиля атомного века. Большое лобовое стекло автомобиля и хромированный корпус реактора, несомненно, подчеркивали принадлежность автомобиля той эпохи. Эпохи рок-н-ролла и золотой эры больших американских машин, непоколебимых, как сама гора Рашмор.

Вторая часть обаяния модели полноценно состояла из налета урана и продуктов полураспада плутония 239.

Кстати, внешних версий атомобиля было несколько, как с высокими плавниками по бокам сзади, так и без них. С ними машина выглядела менее схоже с пикапами.

Как вы, наверное, догадались, «Нуклон» так и не прошел стадию концепции. В конечном счете страх перед ядерным холокостом перевесил надежду на мирное будущее с ядерной энергетикой. Авария в Уиндскейле – первая коммерческая ядерная авария, произошедшая всего за несколько месяцев до того, как был показан первенец концепта от Ford, а также вновь открывающиеся откровения по воздействию радиации на людей (американские бомбардировки Хиросимы и Нагасаки) вынудили в конечном итоге не просто положить смелый проект на полку, но и вовсе отказаться от его реализации.

Проект Nucleon был закрыт, но даже за свой короткий век он успел внести весомый вклад если не в технологии, то в массовую культуру точно!

Один из примеров – автомобили в игре Fallout 3. Компоновка явно взята из прошлого.

Проект может показаться диким в ретроспективе, но производители действительно почерпнули кое-что из обреченного атомного автомобиля: например, в Тесла переняли технологию замены батарей аналогично той, что была запатентована для замены реактора более полувека назад. И это уже немало для абсурдной по нынешним меркам идеи.

Источник статьи: http://1gai.ru/publ/523516-ford-nucleon-pervyj-i-edinstvennyj-atomnyj-koncept-kar-v-istorii-chelovechestva.html

MIRAES.RU

27 июня 1954 года первый ток дала первая в мире атомная электростанция в советском Обнинске . После взрывов ядерных бомб в японских Хиросиме и Нагасаки, запуск Обнинской АЭС дал миру понять, что атомную энергетику можно направить и в мирное русло. Среди других «мирных» попыток использовать энергию атома можно отметить автомобильную индустрию. В 1958 году американской компанией Форд был представлен концепт-кар первого в мире автомобиля на ядерном двигателе под названием Ford Nucleon.

Ford Nucleon – первый ядерный автомобиль. Концепт-кар

Первый ядерный автомобиль – Ford Nucleon – отличался полным отсутствием двигателей внутреннего сгорания. Их заменял ядерный реактор, подобный реакторам в подводных лодках, расположенный в задней части автомобиля. Там же, в хвосте авто, находилась и капсула с радиоактивным горючим, которую возможно было легко заменить на специальных подзаправочных станциях. Тем не менее, одной капсулы по расчетам должно было хватать, как минимум, на 8 000 километров пути.

Большой проблемой на тот момент стало создание по-настоящему небольших и «легких» с точки зрения массы реакторов. Вес атомного двигателя концепт-кара Ford Nucleon представлял собой 2/3 массы автомобиля, которая составляла целых 35 тонн. Высота же концепта в реальности представляла собой 6 метров. В результате по выставкам путешествовала копия авто в соотношении 3/8 от прототипа. Такой автомобиль с трудом мог передвигаться по обычным дорогам. К примеру, в наши дни легковой автомобиль для всей семьи Chery Forza, даже если в него погрузить по максимум запчасти чери (http://asiacentr.com.ua/forza-a13/), вряд ли будет весить больше двух тонн. Масса же Ford Nucleon больше сравнима с массой новейшего российского танка Армата, у которого она составляет около 45 тонн.

Уильям Форд возле макета первого ядерного автомобиля – Ford Nucleon

С целью защиты пассажиров от возможного действия радиации, салон было решено исполнить из стекла и железа. В наши дни, после аварий на Чернобыльской АЭС, Три Майл Айленд и на Фукусиме – это кажется смешным, ведь любое столкновение на такой машине могла привести к подобным катастрофам прямо в центре крупнейших мегаполисов.

Первый ядерный автомобиль в культуре

Концепт Ford Nucleon в дальнейшем стал использоваться в массовой культуре. В частности в серии компьютерных игр Fallout можно увидеть рекламные щиты с вымышленным автомобилем Chryslus Corvega с новым двигателем V8. В кинофраншизе «Назад в будущее» автомобиль главных героев также весьма напоминает макет первого ядерного автомобиля.

Сам макет первого ядерного автомобиля можно найти в музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган, США.

Chryslus corvega Fallout – ядерный автомобиль в игре

Ford Nucleon – первый ядерный автомобиль. Концепт-кар : 3 комментария

Американская компания собирается выпустить первый в мире автомобиль на ядерной энергии в ближайшие два года.

Источник статьи: http://miraes.ru/ford-nucleon-pervyiy-yadernyiy-avtomobil/

АТОМНЫЙ АВТОМОБИЛЬ — первая попытка

Чтобы, получив почти дармовой источник энергии в виде энергии ядерного распада, создав ядерную бомбу, построив ядерные реакторы, человек да не придумал, как засунуть ядерный реактор под капот автомобиля? Всем казалось, что ещё чуть-чуть и уже буквально в середине 1970-х мы обязательно пересядем на атомные автомобили. И ведь почти пересели .

Ты помнишь, как всё начиналось? Всё было впервые и вновь

Как это часто случалось в истории автомобилестроения, пальму первенства, на этот раз — в деле создания легкового атомного автомобиля, постарались захватить конструкторы компании Ford Motors.

Но вначале сделаем оговорку, название «атомный автомобиль» не совсем корректное, как и понятие «атомная бомба». На самом деле и то, и другое устройство называть можно не иначе, как «ядерными», ибо в них используются именно ядерные силы, которые освобождаются при делении ядер урана (плутония и так далее) на ядра более простых элементов.

Атомное автостроение чуть было не началось с танков. В 1954 г. на посвященной развитию бронетехники конференции Question Mark III в Детройте была представлена модель танка TV-I с ядерным реактором в роли силовой установки. Полной зарядки реактора по замыслам конструкторов должно было хватить на 500 часов работы. Весил танк 70 тонн, из которых примерно 10 приходилось на ядерный реактор и 20 — на биологическую защиту. Соотношение было признано нецелесообразным, и к следующему году танк изрядно похудел.

Новая модель, получившая индекс R32 и представленная на Question Mark IV, весила уже 50 тонн, из которых на ядерный реактор с защитой приходилось около 15. Пробег машины на одной «заправке» должен был составить порядка 6500 км. Такой вариант был признан более удачным, однако и он не ушёл дальше чертежей и пластилиновых макетов. На этом интерес военных инженеров к ядерному транспорту утих.

После освоения военного применения атомной энергии естественным стало стремление её гражданского использования, имея в виду все достоинства высокой концентрации энергий и большого энергозапаса в ядерном топливе. Были просмотрены все возможные направления и цели ядерных энергоисточников, в том числе и для различных видов транспорта. Помимо технической осуществимости, жизнь диктует свои пределы целесообразности, которые формируются многими факторами: и экономикой, и простотой использования, и безопасностью.

Как же происходило создание первого автомобиля на ядерном топливе? Продолжим называть «ядерный» автомобиль «атомным автомобилем».

Гражданские конструкторы из того же Детройта пошли гораздо дальше своих коллег. За разработку атомного автомобиля инженеры Ford взялись в 1957 г. А уже год спустя широкой общественности был представлен первый атомный концепт автомобиля — АТОМОБИЛЬ Ford Nucleon, от латинского nucleus — ядро.

Кассета с ядерным топливом, так называемый ТВЭЛ (Тепло Выделяющий Элемент), как и сам ядерный реактор у этого необычного авто располагались сзади. Реакторный отсек был защищён двойным дном и мощным слоем биологической защиты. Кассета быта легкосъёмной и после того, как ядерное топливо «отрабатывало» свой ресурс, менялась на новую. Предполагалось, что менять их будут на специальных автозаправках. Сам процесс замены должен был занимать не больше получаса. Учитывая, что на одной «заправке» машина должна была проходить от 8000 км и больше (предполагались кассеты разных ёмкостей — «эконом», «стандарт» и «супер») — время более чем приемлемое.

Кабина водителя была вынесена далеко вперёд, аж за переднюю ось. Причин тому было две. Во-первых, таким образом, экипаж машины максимально отдалялся от потенциально опасного ядерного отсека. И, во-вторых, кабина в этом случае уравновешивала установленную сзади тяжёлую биологическую защиту. Сама же кабина представляла почти сплошной стеклянный колпак с панорамным обзором. По бокам от неё были смонтированы воздухозаборники, предназначенные для охлаждения ядерного реактора.

Концепт АТОМОБИЛЯ был выполнен в одну восьмую натуральной величины, однако производители клятвенно заверяли общественность, что они готовы хоть сейчас соорудить его в нормальном размере. Что все детали и узлы просчитаны, продуманы и прочерчены, и дело остаётся за самым малым. А именно — за малым ядерным реактором, который пока не создан, но будет создан вот-вот, буквально лет через пять. А пока его не создали, маленький Ford Nucleon был определён на стоянку в Музей Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган, где он и стоит по сей день.

Новый концепт АТОМОБИЛЯ с компьютером на борту

Однако по прошествии пяти лет ядерный реактор так и не родился. Зато родился новый концепт АТОМОБИЛЯ. Ещё более революционный и значительно более реальный. Уже хотя бы потому, что был сделан в натуральную величину.

Ford Seattle-ite был представлен на Всемирной ярмарке 1963 г. Это уже был поистине автомобиль будущего, имевший довольно мало общего с другими машинами. Одной из главных его фишек, кроме ядерной начинки, конечно, была сменная силовая установка. Она была смонтирована в легкосъёмной передней части автомобиля. По желанию можно было ездить либо на экономичном 60-сильном передке, либо на агрессивном 400-сильном. Все органы управления подключались через шарнирные передачи за считанные минуты. В машине предусматривалось некое подобие современной GPS, только без использования спутников. Именно Seattle-ite начала 1960-х имел самый настоящий бортовой компьютер, который получал с приборов данные о пройденном километраже, поворотах и откладывал маршрут на «вшитой» в память карте, которая отображалась на цветном экране. Машина имела шестиколёсную схему, четыре передних колеса были ведущими и управляемыми. Такая конструкция резко улучшала манёвренность машины, да и тормозила она более эффективно, чем её четырёхколёсные братья. Лучше всего эффект четырёх ведущих ощущался на мокрой дороге, когда передняя пара фактически «осушала» своими покрышками дорогу для пары «ведомой».

Кабина машины была оснащена стёклами с переменной прозрачностью, вентиляционными жалюзи, а почти всё управление осуществлялось буквально кончиками пальцев. Дизайн автомобиля и сейчас вызывает у людей неподдельное восхищение.

В буклете, посвященном концепту, было написано: «Передовые стилисты не ограничены существующими техническими и научными достижениями. Свобода мысли — ключ к прогрессивному автомобильному конструированию. Seattle-ite приведёт к созданию новых понятий в дизайне, комфорте и безопасности». И опять же дело упиралось в компактный ядерный реактор. Впрочем, в данном конкретном случае конструкторы немного перестраховались и заявили, что машина может работать и на топливных элементах. Однако тогда и нормальных топливных элементов, преобразующих органическое химическое топливо непосредственно в электричество, не существовало. Они появились лишь спустя два десятилетия. А компактный ядерный реактор? Его нет и сейчас.

Получив два концепта и ни одного АТОМОБИЛЯ, человечество на некоторое время забыло про свою ядерную авто-мечту. А после катастрофы 1986-го как минимум десятилетие и вспоминать о ней не хотело, настолько ярко стояли перед глазами обывателя тёмные руины четвёртого агрегата Чернобыльской АЭС. Считалось, что авария АТОМОБИЛЯ, если таковой, например, врежется в столб, обязательно приведёт к ядерному взрыву районного масштаба.

Обыватели плохо себе представляют, как работает нормальный ядерный реактор. Им часто представляется, что в его недрах происходят один за другим маленькие ядерные взрывы, в одну тысячную или одну десятитысячную Хиросимы, и эти взрывы толкают мощные поршни, которые и крутят гигантские генераторы.

На самом деле, всё не так страшно, и ядерный реактор, скорее, представляет собой большую топку, чем взрывную камеру. Очень грубо процесс выглядит так: в рабочую зону загружаются заряженные обогащенным ураном-235 (чаще всего) ТВЭЛ-ы. Термин «обогащенный» обозначает, что в топливе этого урана содержится порядка 10%, остальное — посторонние вещества. Когда несколько таких ТВЭЛ-ов сближаются, они начинают «обстреливать» друг друга нейтронами. При этом элементы нагреваются и, чем ближе их сводят — тем нагрев больше. В разных типах реакторов температура рабочей зоны составляет от 250 до 400 о С. Проходящая через теплообменники реактора вода, превращаясь в пар, вращает турбины генераторов точно так же, как она делает это на тепловых электростанциях. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация урана-235 в ТВЭЛ-ах не упадёт до 3-4%.

Даже если свести ТВЭЛ-ы вплотную, взрыва не произойдёт, ибо 10-процентный уран просто не может взорваться. В Чернобыле рвануло не ядерное топливо, а перегретое рабочее тело. Проще говоря — пар. То есть, никакого ядерного взрыва там не было, да и не могло быть. Было сильнейшее радиационное заражение местности, ибо взорвавшийся «паровой котёл» разнёс в прах и ТВЭЛ-ы, в которых обогащённого радиоактивного урана и не менее радиоактивных продуктов его распада содержались тонны. Но то была огромная электростанция, одна из самых больших в мире. В случае с малым атомным автомобилем какой-либо грандиозной катастрофы, да и не грандиозной, произойти не может никак.

К тому же разработка новых более безопасных и эффективных ядерных реакторов далеко не закончена, и ныне в МАГАТЭ рассматриваются около 50 перспективных проектов. Что-то оттуда вполне может перепасть и АТОМОБИЛЮ.

Cadillac WTF с ториевым реактором

Страсти по атому несколько улеглись, но в 2009-м мы получили третий атомный концепт автомобиля. На этот раз постаралась уже компания General Motors. А помог ей нью-йоркский дизайнер и изобретатель Лорен Кулесус. Свой прототип для марки Cadillac он назвал WTF — World Thorium Fuel Vehicle — «всемирный автомобиль на ториевом топливе». И это далеко не самая главная особенность нового АТОМОБИЛЯ. Его можно назвать «вечмобилем», ибо запас его прочности и выносливости превосходит все мыслимые пределы.

Во-первых, на одной заправке Cadillac WTF будет ходить не 8 000, и даже не 80 000 км. Запас хода в Cadillac WTF вообще считается не в километрах, а в годах! Так вот, на одной заправке «вечмобиль» будет колесить не менее 100 лет. Во-вторых, все детали и узлы у авто многократно задублированы, поэтому никакая поломка не выведет его из строя. Одних только колёс предусмотрено 24, по формуле 4х6. Причём у каждого колеса — свой собственный электромотор. Заменять колёса не нужно, ни полностью, ни частично, требуется лишь их регулировать один раз в пять лет. В-третьих, машина имеет гибкую конструкцию. В зависимости от условий и от ситуации она может «льнуть» к дороге или, напротив, «вздыбиться». Конечно, не сильно, но на динамике и управляемости это отразится существенно. Ядерный реактор расположен в задней части машины. Работать он будет постоянно, а излишки энергии, например на стоянке, вполне можно продавать в городские энергосети через специальные принимающие розетки.

Но, к сожалению, и для этого авто маленький ториевый реактор ещё не построен.

Однако увидеть работающий АТОМОБИЛЬ и даже прокатиться на нём уже можно. Фанаты вышедшей в конце прошлого года ролевой компьютерной игры Fallout-3 («fallout» в переводе с английского — «радиоактивное заражение/осадки») рассекают игровые просторы именно на старом добром Ford Nucleon.

Следует учитывать принципиальные особенности ядерного двигателя — это агрегат высокой технологии, дорогой и имеющий специфическую ядерную и радиационную опасность. Насколько целесообразно его использование в областях массового применения и широкой доступности: автотранспорте, железной дороге, других областях наземного транспорта, авиации? Сегодня, по-видимому, нет. А завтра? Жизнь сама продиктует пределы целесообразности. Ведь в своё время ядерные двигатели продемонстрировали свою востребованность в судостроении и по-прежнему остаются привлекательными для освоения космического пространства.

Источник статьи: http://auto-r.by/news/view/atomnyiy_avtomobil_-_pervaya_popyitka/