Самый мощный плуг и паровые тракторы — паровые технологии, актуальные в наши дни

Сегодня мы расскажем о двух уникальных разработках немецких инженеров, которые никому пока не удалось превзойти в наше время. Речь пойдет о самом большом в мире плуге, который позволяет вести обработку почвы на глубину до 2,4 метра, и мощных паровых локомобилях (450-500 л.с.), которые приводили его в действие.

В 21 веке, когда развитие техники, по нашему мнению, шагнуло далеко вперед, представить плуг с такими возможностями глубокой вспашки довольно сложно. Тем более, что его приводили в движение паровые тракторы. О крайней отсталости паровых технологий мы можем прочитать в любом учебнике о технике.

Однако на практике сельхозмашины из прошлого часто превосходят творения современных конструкторов. Не станет ли забытая технология пахоты при помощи угля и воды прошлого века единственным выходом для европейских сельхозпроизводителей на фоне продолжающегося энергетического кризиса?

Самые большие в мире паровые плуги Mammut были созданы отнюдь не в 21-ом, а в середине прошлого века и задействованны для осушения болот в Германии. Они приводились в движение при помощи самых мощных в мире паровых тракторов.

Эти удивительные машины были разработаны семейной компанией Ottomeyer, которая считается одной из старейшей в Германии и была основана в 1887 году Фридрихом Оттомейерером. Позже его дело продолжили Вильгельм и Отто Оттомейеры. Имея свое фермерское хозяйство, Фридрих Оттомейер начинал со строительства мастерской по ремонту сельскохозяйственной техники, а затем наладил импорт и ремонт косилок, измельчителей, плугов, борон, насосов и другой сельхозтехники из Англии.

С 1900 года компания стала специализироваться на реконструкции и техническом обслуживании паровых плугов. Покупая подержанные паровые локомотивы у конкурентов либо переделывая их, Оттомейер стал одним из ведущих специалистов на этом конкурентном поприще. Набравшись опыта, он перешел к разработке и созданию собственных машин и оборудования, а также оказанию услуг по пахоте.

Идея создать необычный плуг, при помощи которого можно пахать на глубину 2 метра, родилась у основателя компании в 1936 году. Разработки экспериментального симметричного плуга велись совместно с бременской лабораторией по изучению почв. Поскольку на тот момент гигантская машина была не востребована, реализовать проект на практике не удалось. 

Бизнес процветал, и в 1938 году в семейном МТП Оттомейеров насчитывалось около 100 машин Fowler, Heucke, Henschel, Rheinmetall, а также 24 плуга собственной конструкции. Во время Второй мировой войны бульдозерные паровые плуги использовались для создания полевых аэродромов для ВВС Германии.

Но наиболее масштабные проекты компания смогла реализовать после войны, в период с 1945 по 1970 годы. Хоть машин стало и меньше, они были гораздо мощнее. Глубина пахоты, а также приводная мощность паровых локомотивов были удвоены по сравнению с довоенным периодом. 

Предпосылкой для создания самого мощного в мире плуга стал план Эмсланд, который был принят Бундестагом Германии 5 мая 1950 года, чтобы поднять экономический уровень в то время отсталого региона. Среди причин необходимости его реализации были:

• экономическая отсталость;
• территориальные притязания соседней Голландии;
• массовое переселение фермеров из восточных районов Германии во время Второй мировой войны; 
• обнаружение в регионе месторождений нефти и природного газа;
• нехватка продовольствия.

Осушение заболоченных и непригодных для ведения сельского хозяйства территорий доверили компании Ottomeyer, у которой на тот момент был солидный опыт в виде 200 вспаханных гектаров сложных участков почв. 

Для реализации плана гигантские плуги Mammut (Мамонт), которые вспахивали землю на глубину до 2,4 метра, оказались как нельзя кстати. В 1951 году 14 подобных агрегатов приступили к работе. В результате операции было возделано 128 тысяч гектаров почвы, осушено 17 тысяч гектаров болот, построено 800 км асфальтовых и 3300 км грунтовых дорог.

Это привело к глубоким структурным преобразованиям в регионе Эмсланд. Огромные пустоши и болота были превращены в сельскохозяйственные угодья. На территории были построены фермы, появились новые деревни или целые районы.

Однако в данном случае нас больше интересует не экономическая, а техническая сторона вопроса. Что за плуг обеспечивал такую рекордную глубину вспашки?

Для реализации крупнейшего проекта по освоению пустошей Эмсланда были необходимы мощные машины и орудия. Поэтому Оттомейер задействовал для работ спроектированный ранее плуг Мамонт. 

Агрегат имел двухстороннюю симметричную компоновку. Из-за двух длинных, напоминающих заостренные крылья лемехов, его называли «Эмсландской ласточкой». С одной стороны плуга находилось огромное опорное колесо, а с другой — широкая гусеница, которая опиралась на невспаханную часть поля. 

В качестве тяговых средств для мощных немецких плугов использовались паровые тракторы. На то время мощных дизельных тракторов, способных давать нужное тяговое усилие, просто не существовало. 

При вспашке использовались канатные лебедки, при помощи которых агрегат перемещался через пашню между паровыми локомотивами, двигающимися по краю участка. На одном поле задействовали как минимум две такие машины по 450-500 лошадиных сил, которые перемещали лебедку и плуг и давали в общей сложности около 1000 лошадиных сил мощности.

Таким образом для вспашки болот на северо-западе Германии применялись паровые пахотные комплексы из двух или более паровых тракторов, стального плуга, машин для подвоза твердого топлива и воды, которые обслуживали несколько механизаторов.

За основу для создания мощных локомотивов Ottomeyer использовал паровые машины других производителей (Fowler, Henschel, Heucke, Rheinmetall, ASTO, Kemna), которые затем самостоятельно совершенствовал. Самые мощные из них были созданы на базе производительных машин Fowler с паровым котлом Henschel. Их детали были подвержены значительной реконструкции и усилены для реализации максимальной тяговой мощности.

На предварительно подготовленные насыпные дороги по обе стороны заезжали локомобили, обычно по два на каждую сторону. Между ними с помощью стальных канатов двигался плуг, прорезая канавы осушительной сети. После того, как участки подсыхали, производилась вспашка всей территории. В день каждый из 14 задействованных плугов обрабатывал около 2 гектаров почвы, работая по 12 часов. Локомотивы с лебедками за сутки потребляли 1000 литров воды и 1750 килограммов угля. 

Один из подобных плугов-исполинов Ольденбург, созданный в 1960 году, хранится теперь в музее в Клоппенбурге. Механизм имеет вес 28 тонн, ширину 2,5 метра, может обрабатывать почву на глубину 1,8 метра.

Последние документально подтвержденные работы по глубокой вспашке при помощи паровых плугов серии Мамонт проводились 20 сентября 1972 года в Гросс-Хесепе. Проект гигантских паровых плугов, реализованный  в середине прошлого века, сделал компанию Ottomeyer всемирно известной. По сей день её достижение никому не удалось превзойти. Плуги являются крупнейшими в мире, а паровые локомобили — мощнейшие из когда-либо созданных.

В Википедии утверждается, что паровые локомобили Оттомейера — самые мощные паровые тягачи из когда-либо построенных в мире. По крайней мере, документы, фото и видео о работе машин, а также несколько сохранившихся в музеях Германии экземпляров подтверждают это.

К сожалению, не всем мощным паровым тракторам так повезло. Сведения о многих из них утеряны либо искажены. Например, от гигантского парового трактора Хорнсби, созданного в 1910 году в Англии, осталась только ходовая часть. Паровая машина успешно эксплуатировалась на Аляске до 1927 года. Способность работать на твердом топливе оказалась к месту, поскольку бензоколонки на Аляске были установлены только в 60-ых годах 20-го века.

Данных о расходе угля для заправки машины не сохранилось. Указанная во многих источниках мощность 80 л.с. вызывает сомнение. Не занижены ли данные? Ведь масса поезда из трактора и восьми прицепов по 12,5 тонны составляла 140 тонн. Хотя лошадиная сила и определялась тогда как эквивалент мощности, необходимой для подъема 33 000 фунтов (15 тонн) на один фут (30 см) за одну минуту.

Для сравнения, в мае 2021 года сошла с конвейера первая партия карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7513, которые могут перевозить до 136 тонн горной породы. Эксплуатационная масса машины — 109,5 тонны, в неё установлен двигатель Cummins, мощностью 1600 л.с.

Вообще, если присмотреться к многочисленным фотографиям трактора Хорнсби в интернете, можно заметить, что это разные машины, которые отличались своими габаритами, а значит и мощностью. И это несмотря на то, что в сети трактор описан как «созданный в единственном экземпляре». Даже на фото снизу заметно, что отличаются размеры шестерней гусениц. 

Это наталкивает на размышления о том, что информация о паровых тракторах дошла до нас не полностью. Возможно, данные о мощности, тяговых и других характеристиках паровых машин сознательно редактировались. 

Несомненно, план «Эмсланд» стал одним из самых масштабных проектов, доказывающих эффективность использования паровых двигателей в сельском хозяйстве. Но и кроме него можно найти немало познавательной и интересной информации из сети, которая изменит взгляд на паровые двигатели и заставит задуматься: действительно ли паровые технологии такие уж отсталые?

Впервые рекорд скорости на паровом транспортном средстве был установлен в далеком 1906 году Фрэнком Марриотом, который на автомобиле Stanley Rocket достиг скорости 205,4 км/час. Согласитесь, совсем неплохо для «отсталой» паровой машины.

В следующем году пилот парового болида попытался улучшить свое достижение, но потерпел неудачу. В прессе в то время писали, что на скорости примерно 240 км/ч авто взлетело в воздух и развалилось, ударившись о землю. На идеально ровном испытательном пляже-полигоне невесть откуда появилась ямка. Новое достижение скорости парового автомобиля, повлекшее аварию, официально признано не было.

Чтобы превзойти конструкторов скоростного болида из прошлого братьев Стенли, понадобилось более 100 лет. Новый рекорд скорости для паровых автомобилей был установлен в августе 2009 года болидом Inspiration, который собрала группа британских инженеров. Силовая установка парового автомобиля мощностью 360 лошадиных сил позволила в одном из заездов достичь скорости 241,7 километра в час.

В советский период также предпринимались попытки внедрить в производство паровые машины. В 50-ых годах были созданы опытные образцы трактора ПТ-54 с паровым агрегатом на угле на базе дизельного ДТ-54. Использование парового двигателя позволило создать уникальную конструкцию без муфты сцепления, коробки передач, карданной передачи и конической пары.

Несмотря на наличие массивного парового котла и бункера с углем, машина была лишь немного тяжелее своего дизельного прототипа, зато на 30% увеличился крутящий момент и тяговое усилие. Бункер заправлялся 400 кг угля на 3,5 часа работы. Однако паровая технология так и не получили массового распространения ни в СССР, ни в других странах.

Существуют ли в настоящее время паровые технологии? Да. Только мы об этом не задумываемся. Мощные паровые турбины от 20 мВт и выше используются для выработки электроэнергии на тепловых и атомных станциях.  А изобретенный в 1816 году двигатель внешнего сгорания Стерлинга для утилизации тепла устанавливается на новейших подводных лодках и космических аппаратах.

Более того, в 21 веке примитивный с официальной точки зрения паровой транспорт все еще на ходу. Ежегодно в Великобритании проводятся соревнования раритетных паровых машин.

Любопытно, что попытки создать транспорт на паровой тяге энтузиасты-изобретатели и отдельные компании предпринимают с завидным упорством. Пользователи интернета с интересом наблюдают за экспериментами инженеров-любителей, которые продолжают конструировать  машины на паровых двигателях. Стал популярным видеоролик изобретателя из Башкортостана Олега Андреева, который собрал самодельный паровой трактор «Орлик».

Есть мнение, что паровые технологии, получи они должное развитие, позволили бы человечеству жить в экономическом раю. Однако в активную борьбу с паровыми двигателями и паровыми машинами вступили набирающие мощь по всему миру компании по добыче и продаже нефти.

Поэтому на рубеже 1920-1930-х годов производители локомобилей начали сталкиваться с неприятностями. Например, в Англии в 1931 году владельцы локомобилей были обложены высокими пошлинами, введено ограничение на передвижение паровых машин по дорогам из-за «высокой скорости и опасности для пешеходов». А в 1933 году английские законодатели ввели налог на грузовой транспорт, который рассчитывался исходя из веса машин, что поставило владельцев тяжелых паровых грузовиков в невыгодное положение. 

Проблемы со сбытом приводили к разорению производителей паровых машин, после чего закрывались цеха, вывозилось и уничтожалось оборудование, а чертежи прятались в архивы. В расследовании, проведенном в США, фигурирует ряд известных компаний, которые в свое время приложили руку к подобной деятельности.

Вместе с тем современные технологии, методы проектирования и расчетов позволяют по-другому взглянуть на паровые технологии прошлого века. В Европе продолжает бушевать энергетический и топливный кризис. Не придется ли европейским инженерам сельскохозяйственной техники снять с пыльных музейных полок чертежи забытых паровых двигателей и тракторов?

Нам тоже не мешало бы пересмотреть традиционные подходы. Очевидно, что дни двигателей внутреннего сгорания сочтены. Их заменят электродвигатели и «водородники». Подобные разработки ведут и уже внедряют крупнейшие мировые производители сельхозтехники. В сложившейся непростой ситуации нужны прогрессивные технические решения и технологии, которые станут прорывными и позволят вывести страну на новые рубежи.

Кстати, пока готовилась эта статья, часть информации, видеороликов, ссылок и статей о паровых тракторах просто пропали с просторов интернета. В частности информация о изобретателе, который собственноручно собирает портативные паровые двигатели для жителей отдаленных таежных районов (заправлять такой агрегат можно было водой из реки) и другой любопытный контент.

Неужели борьба нефтяных закулисных кукловодов с альтернативными видами энергии продолжается?