Сухопутные монстры

Современные инженеры способны на многое. Если для решения конкретной задачи нужна огромная машина — она будет создана. Механические самодвижущиеся колоссы, удивляющие своими размерами, проектируются, как правило, по индивидуальному заказу и часто строятся в единственном экземпляре.

Принцип «бери больше — кидай дальше» в горнодобывающей промышленности остается актуальным. Там, где не надо задумываться о ширине дороги и прочих факторах, ограничивающих полет инженерной фантазии, рождаются гиганты, способные соперничать с небоскребами и авианосцами. 

СКУЛЬПТОРЫ ЛИКА ЗЕМНОГО

Горнодобывающую машину Overburden Conveyor Bridge F60 называют «лежащей Эйфелевой башней». Сравнение не совсем верное: высота Эйфелевой башни — «всего» 324 метра, а творение немецких инженеров из компании TAKRAF «растягивается» на 502 метра и имеет ширину конструкции 240 метров. Overburden Conveyor Bridge F60 весит 13 600 тонн и перемещается со скоростью 0,78 километра в час при помощи двух шасси, двигающихся по проложенным заранее массивным рельсам. Каждое шасси снабжено 760 колесами, половина из них имеет индивидуальный электрический привод, а для силовой установки, кабелей и трансформатора требуется еще один рельсовый путь. На «добывающем конце» гиганта расположены две экскаваторные установки ES 3750, способные извлекать 29 тысяч кубических метров угля в час. Добытая порода поступает на пять ленточных транспортеров, движущихся со скоростью 10 метров в секунду к «погрузочному концу». Всего компания TAKRAF построила пять таких машин. Четыре F60 работают на немецких карьерах, а пятую остановили после воссоединения Германии из экономических соображений и превратили в «музей» под открытым небом в городе Вельцов. 

Самой большой сухопутной машиной, однако, считается не F60, а другое творение компании TAKRAF — роторный экскаватор Bagger 293, построенный в 1995 году. Он возвышается на 96 метров над землей (высота 40-этажного дома), его длина — 225 метров, вес — 14 200 тонн. Диаметр вращающегося колеса с ковшами вполне сравним с «колесами обозрения» в парках — 21,3 метра. На нем укреплено 18 ковшей емкостью 15 кубометров каждый. За день Bagger 293 способен извлечь 240 тысяч кубометров породы — чтобы вывезти такой объем, надо пригнать к разрезу 4 тысячи вагонов.

При этом Bagger 293 — полноценное транспортное средство. Экскаватор ездит на громадных гусеничных шасси со скоростью 9 метров в минуту и в случае необходимости может своим ходом добраться до другого разреза. Управляет машиной экипаж из пяти человек. 

НА ПОРОГЕ КОСМОСА

У немецких горнодобывающих гигантов есть только один недостаток: энергия для приведения их в действие поступает по высоковольтным кабелям извне. Двигатели Bagger 293 потребляют 16,56 мегаватта электроэнергии — примерно столько же вырабатывает ГЭС средних размеров (например, Гродненская в Белоруссии). Если брать в расчет машины, не требующие подведения электроэнергии из внешних источников, то звание крупнейших самоходных агрегатов достанется гусеничным транспортерам НАСА (Missile Crawler Transporter Facilities). Эти платформы размером 40 на 35 метров возят ракеты от сборочного цеха до стартового комплекса на мысе Канаверал. 

В распоряжении НАСА находятся две платформы — «Ганс» и «Франц». Высота аппаратов регулируется и составляет от 6,1 до 7,9 метра, каждой из сторон можно управлять по отдельности, чтобы получить наклонную плоскость. Во время движения транспортера система гидравлических домкратов, управляемая лазерами, помогает удерживать тяжелый груз в идеальном равновесии. Точность такова, что отклонение от вертикали составляет не более 0,16 градуса.  

Оба транспортера были построены компанией Marion Power Shovel в 1965 году и стоили по 14 миллионов долларов каждый. Каждый транспортер весит 2400 тонн и передвигается на четырех шасси, имеющих по две гигантские гусеницы. Одно звено гусеницы весит около тонны, а их по 57 в каждой из восьми гусениц. Спереди и сзади находится по кабине водителя — было проще продублировать управление, чем заставлять такую махину развернуться на 180 градусов. Транспортером может управлять один водитель, но для безопасной перевозки грузов требуется слаженная работа команды из 30 человек. Максимальная скорость транспортеров — 1,6 километра в час с грузом и 3 километра в час без него. Расстояние между цехом и стартовым комплексом (5,6 километра) они преодолевают за пять часов. 

Огромный груз сдвигают с места 16 электромоторов, получающих ток от четырех генераторов мощностью по 1000 киловатт. Установки, в свою очередь, вращаются за счет двух дизельных двигателей мощностью 2750 лошадиных сил каждый. Освещение, вентиляцию, гидравлику и прочее обеспечивают энергией еще два генератора по 750 киловатт, приводимые в движение моторами в 1065 «лошадок». Топливные баки транспортеров вмещают 19 тысяч литров дизельного топлива, его расход — 296 литров на километр. 

В 2014 году инженеры модернизировали один из транспортеров, чтобы довести его грузоподъемность до 8 тысяч тонн. Переделка потребовалась ради сверхтяжелой ракеты Space Launch System, которая будет выводить в космос новый пилотируемый корабль Orion. Пробный запуск ракеты планируется на конец 2019 года с космодрома на мысе Канаверал. 

БЕЛОРУССКИЙ ТИТАН

Транспортеры НАСА возят необычный груз и созданы для выполнения уникальной задачи. В горнодобывающей промышленности тоже нужно возить большой объем породы или угля. Для этих целей были созданы карьерные самосвалы, поднимающие сотни тонн: чем больше объем кузова, тем дешевле обходится перевозка. 

В 2014 году звание самого большого грузовика в мире досталось самосвалу БелАЗ 75710. Этот титан длиной 20,6 метра перевозит 450 тонн породы, а если сыпать «с горкой» — и все 500. Чтобы оказаться в кабине, расположенной на высоте двухэтажного дома, надо подняться по лестнице с двумя пролетами и промежуточной площадкой. 

Самоходный монстр движется на том же принципе, что и транспортер НАСА: два дизельных двигателя MTU мощностью 4600 лошадиных сил вращают два генератора, ток от которых передается на соединенные с колесами электромоторы. Нужную мощность мог бы развить и один двигатель, но белорусские инженеры не смогли найти генератор, способный в одиночку выработать столько энергии. Пустой БелАЗ едет на одном дизеле, а после загрузки подключается второй. Чтобы левый и правый двигатели изнашивались равномерно, при «холостом» пробеге они включаются поочередно. Снаряженная масса машины — 360 тонн. 

Несмотря на габариты, БелАЗ 75710 способен ехать по трассе со скоростью 67 километров в час, потребляя 1300 литров топлива на 100 километров. Инженеры создали для водителей комфортные условия: кабина с эргономичными креслами и звукоизоляцией оборудована кондиционером. Бортовые камеры позволяют просматривать «мертвые зоны» возле машины. Чтобы случайно на кого-то не наехать, БелАЗ 75710 снабжен датчиками, реагирующими на присутствие человека. 

Ближайший конкурент БелАЗа, немецкий самосвал Liebherr T282B, может перевозить 363 тонны горной породы при собственной массе 252 тонны. Немецко-швейцарская компания Liebherr International ежегодно производит порядка 75 таких машин, поставляя их по всему миру. По габаритам самосвал лишь ненамного уступает белорусскому аналогу — длина 15 метров, ширина 9,5 (у БелАЗ 75710 ширина 8,2 метра), высота — 7,8 против 9,8 метра у БелАЗа. Скорость у них практически одинаковая: Liebherr T282B может разгоняться до 65 километров в час. Самосвал у немцев получился заметно легче за счет того, что внутри работает один 20-цилиндровый дизель мощностью 3640 лошадиных сил, расход топлива 175 литров в час при объеме бака 4730 литров. Более удачное конструкторское решение сказалось и на цене. Liebherr T282B стоит около 5 миллионов долларов, БелАЗ 75710 обойдется покупателям в два раза дороже.

ПОДНЯТЬ НЕПОДЪЕМНОЕ

До 2012 года компания Liebherr International лидировала еще в одной области — производстве автокранов, способных поднимать сотни тонн грузов. Самоходный кран Liebherr LTM 11200-9.1 грузоподъемностью 1200 тонн с длиной стрелы 100 метров считался самым большим в мире. Однако шесть лет назад китайская компания Zoomlion представила кран ZACB01, поднимающий до 2 тысяч тонн. Его выдвижная телескопическая стрела из восьми секций может вытягиваться до 160 метров. Сам ZACB01 весит 96 тонн, то есть кран способен поднять груз в 20 раз тяжелее себя. Конечно, такой кран создан не для рядовых строек. Его основное предназначение — монтаж и разборка ветровых электростанций. В зависимости от модели двигатель стрелы может обладать мощностью от 150 до 650 лошадиных сил.

У гусеничных кранов грузоподъемность еще больше. Кран Liebherr LR 13 000, способный поднимать свыше 3 тысяч тонн, тоже считался крупнейшим в мире... пока не появился китайский конкурент. XGC 88 000 от компании XCMG поднимает свыше 4 тысяч тонн, что соответствует примерно 2300 легковым автомобилям. Его рекорд, поставленный 29 ноября 2012 года, — «взятие» груза весом 4500 тонн.

В марте 2018 года XGC 88 000 получил сертификат, удостоверяющий, что этот кран соответствует нормам Европейского союза. Выход китайцев на европейский рынок может крайне негативно сказаться на немецкой тяжелой индустрии. 

Вечных рекордов на свете не бывает. Возможно, когда-нибудь наша страна сможет совершить рывок в области тяжелого машиностроения, отодвинув на второй план этот «зоопарк» стальных монстров. А пока — остается лишь восхищаться дерзостью, красотой и мощью этих инженерных решений.