Поезд против самолета: Где больше мощность?
Современный прогресс в автопромышленности привел к тому, что уже не редкость легковые автомобили мощностью 1000 л. с. и более, тогда как еще совсем недавно подобная мощность казалась фантастикой. Но все мы знаем, что легковые авто не эталон мощности транспортных средств.
На земле уже давно существует другой транспорт с невероятной мощностью. Например, ни у кого не вызывает сомнения, что современные поезда и самолеты мощнее большинства современных автотранспортных средств. Но задумывались ли вы, кто из них круче? Давайте разберемся.
Прежде всего, позвольте мне сразу отметить, что двигатели поездов и двигатели самолетов весьма отличны по своей конструкции и смыслу работы и имеют совершенно разные сферы применения. Мало того, даже мощность этих силовых агрегатов измеряется с помощью разных единиц.
Так, самолетные турбодвигатели обычно измеряются силой тяги (F), а двигатели локомотивов поездов – в лошадиных силах / кВт (Р). Эти две меры мощности связаны друг с другом простой формулой:
Чтобы вычислить мощность двигателя самолета, нужно знать скорость своего авиапутешествия. То есть скорость самолета.
Для того чтобы выяснить, какой вид транспорта мощнее, нужно для начала понять, какие транспортные средства сравнивать. Ведь в мире используется огромное количество разнообразных поездов и самолетов, которые комплектуются многочисленными модификациями силовых установок.
Для наглядности я решил использовать при сравнении самый мощный серийный самолет, который комплектуется двигателем, занесенным в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный и большой авиадвигатель в мире. Также для сравнения локомотива я выбрал самый мощный поезд в мире.
Самым мощным одиночным локомотивом в мире, который когда-либо строился за всю историю железнодорожного транспорта, является EMD DDA40X весом в 230 тонн и длиной в 30 метров. Мощность этого ж/д монстра составляет 6600 л. с.
Самым мощным и большим серийным реактивным авиадвигателем является GE90-115B. Этот турбированный реактивный мотор весит чуть больше 8 тонн (8282 кг) и имеет максимальную мощность 568,9 кН тяги. Диаметр турбины составляет 3,25 метра, длина – 5,5 метра, а ширина – 3,4 метра.
Двигатели GE90-115B применяются в самолетах Боинг-777. Правда, из-за особенностей конструкции самолетов все мы знаем, что двигатели используются парами. Поэтому для справедливого сравнения мощности самолета и ж/д локомотива сравним только один реактивный двигатель Боинга-777 с двигателем поезда EMD DDA40X.
Давайте, зная технические характеристики Боинга-777 с двигателями GE90-115B, вычислим мощность одного реактивного турбодвигателя. Максимальная крейсерская скорость составляет чуть более 900 км/час. Если быть точнее, то 905 км/ч. Округлим для удобства подсчета это значение до 900 км/ч.
Получается, что скорость Боинга-777 с двигателем GE90-115B составляет 250 метров в секунду. Теперь вычислим мощность двигателей:
P = 568,9 * 1000 * 250 = 142 225 000 Вт, или 190 726,867 л.с.
Разделим полученную мощность на 2 двигателя, получим 95 363 л. с.
Как видите, самый мощный самолетный двигатель производит в 15 раз больше лошадиных сил, чем самый мощный серийный ж/д поезд на планете.
Соответственно, при таком простом сравнении ответ на вопрос «Что мощнее – самолет или поезд?» будет однозначным: самолет.
Однако не все так просто. Дело в том, что это неправильное или, точнее сказать, несправедливое сравнение. И вот почему.
Во-первых, условия работы обоих двигателей – это два совершенно разных мира. И несмотря на то что железнодорожный локомотив фактически весит столько же, сколько некоторые Боинги-777 с пассажирами и грузом, все равно сравнивать два двигателя друг с другом не совсем справедливо. На самом деле сравнивать авиа и ж/д технику лучше не по мощности, а по их возможностям.
Вот тут, конечно, мировые рекордсмены совсем иные. Например, российский транспортный реактивный самолет Ан-225 «Мрия» является самым большим и самым грузоподъемным самолетом в мире. Самолет Ан-225, оснащенный 6 двигателями, держит мировой рекорд подъема полезной нагрузки, составляющий 190 тонн.
Что касаемо железнодорожной техники, то пальма первенства также принадлежит нашей стране, где еще в 1989 году был зафиксирован мировой рекорд по перевозке несколькими тепловозами грузового состава длиной 6,5 километра. Тогда грузовой состав, состоящий из 439 вагонов, с помощью нескольких ж/д тепловозов перевез 434 000 тонны угля из Экибастуза на Урал.
В итоге, сравнивая эти два мировых рекорда по перевозке груза самолетом и поездом, видно, что самый тяжелый груз, перевозимый когда-либо по железной дороге, был в 230 раз тяжелее самого груза, который мог перевозить самый грузоподъемный реактивный самолет.
Так кто мощнее или сильнее? Как видите, все зависит от того, для чего вы сравниваете два совершенно разные транспортные средства.
Железнодорожный локомотив предназначен для производства огромного крутящего момента, для того, чтобы сдвинуть с места тяжелые вагоны с грузом. Например, стартовая сила тепловоза (локомотива) составляет 507 кН, что, как видите, сопоставимо с тягой реактивного самолета в 514 кН, которую авиадвигатель производит при движении самолета на уровне моря.
Но в отличие от самолета локомотив использует большую часть мощности для того, чтобы начать движение железнодорожного состава. Далее поезду не нужно столько энергии, чтобы двигать тяжелые вагоны. Также грузовой железнодорожный состав никогда не сможет достичь высоких скоростей.
Самолетный же двигатель в отличие от двигателя локомотива требует постоянной большой мощности не только для подъема авиалайнера, но и для того, чтобы достигать высокой скорости во время полета.
Именно поэтому редко когда можно увидеть грузовые поезда, движущиеся со скоростью более 130 км/ч. В большинстве случаев грузовой железнодорожный состав движется по ж/д путям с меньшей скоростью.
Пассажирские поезда по сравнению с грузовыми составами намного легче и могут двигаться со скоростью около 350 км/ч. Правда, это могут позволить себе только высокоскоростные специальные поезда, для которых построена специальная ж/д линия.
Напомним, что текущий рекорд скорости поезда на начало 2018 года составляет 574,8 км/час (округлим до 575 км/ч) и принадлежит он французскому поезду TGV POS 4402.
Рекорд скорости самолета в настоящий момент составляет 3530 км/час. Этот рекорд принадлежит американскому стратегическому сверхзвуковому самолету Lockheed SR-71 Blackbird. Таким образом, самый быстрый самолет в мире в 6 раз быстрее, чем самый быстрый поезд.
Поводя итог, хотел бы отметить, что детально и точно выяснить, какой вид транспорта мощнее, невозможно. Все зависит от критериев сравнения и с чем сравниваются транспортные средства.
Как видите, и самолет, и поезд имеют свои преимущества друг перед другом. То есть эти два вида транспорта нельзя сравнивать в принципе, поскольку их двигатели созданы совершенно для разных задач.
Так, авиационные двигатели предназначены преимущественно для скорости, тогда как двигатели железнодорожных локомотивов созданы для перевозки длинных тяжелых составов на большие расстояния.
Но если сравнивать по-простому (то есть только чистую производимую энергию), то, конечно, самолеты мощнее поездов.
