Нафтовый двигатель. Изобретение, появившееся не вовремя
Вторая половина XIX века подарила миру множество технических решений, которые сегодня кажутся странными тупиками эволюции. Нафтовый двигатель — один из самых ярких примеров изобретения, оказавшегося не вовремя. Это была попытка обойти строгие законы, используя физику, но триумф технологии оказался недолгим: её задавил прогресс, пришедший с другой стороны.
Конструктивно нафтовая машина представляла собой гибрид парового двигателя и бензиновой горелки. Трёхцилиндровая вертикальная машина работала не на водяном паре, а на парах нафты — фракции нефти, выкипающей при 120–240 °C. Та же самая нафта служила и топливом для котла, что делало установку компактной и самодостаточной. Главный козырь системы крылся не в техническом совершенстве, а в юридической лазейке. После серии взрывов паровых котлов законодательство США обязало держать на каждом паровом судне лицензированного механика, обучение которого занимало два года. Владельцы небольших прогулочных катеров оказались перед выбором: либо нанимать специалиста, либо вовсе отказаться от судна. Нафтовые двигатели формально не подпадали под эти ограничения, ведь их рабочим телом была не вода. Реклама того времени била точно в цель: «Каждый человек — сам себе механик!».
Первые рабочие образцы появились в 1888 году. Британец Альфред Ярроу, известный производитель паровых катеров, построил судно Zephyr, а швейцарская компания Escher Wyss AG практически одновременно запустила собственные аналоги. Именно Escher Wyss стала главным мотором этого направления, построив в феврале 1888 года катер Sarcelle, подтвердивший жизнеспособность концепции. Технически машина была остроумной: кривошипы цилиндров смещались на 120 градусов, что позволяло запускаться из любого положения поршня. Смазка осуществлялась самой нафтой, а для запуска требовалось лишь зажечь горелку спичкой и минуту поработать воздушным насосом. Отработавший пар конденсировался в трубках вдоль бортов и возвращался в бак, обеспечивая замкнутый цикл.
Низкая температура кипения нафты упрощала конструкцию, но одновременно ставила крест на термодинамической эффективности: малый диапазон рабочих температур ограничивал КПД. Тем не менее для прогулочных судов это было не критично. Escher Wyss, обладавшая опытом алюминиевого судостроения, начала выпускать лёгкие яхты с нафтовыми моторами. В 1891 году со стапелей сошла яхта Zephyr длиной 9,9 метра и массой всего 660 кг с четырёхсильным двигателем. Через год по заказу Альфреда Нобеля построили Mignon, а в 1894-м — Aluminia для князя Вильгельма цу Вида, одну из первых немецких яхт с почти полностью алюминиевым корпусом.
Список заказчиков Escher Wyss выглядит как страница из монархического альманаха: германский император Вильгельм II, король Оттон Баварский, граф Цеппелин, султан Марокко, хедив Египта, русский императорский флот и даже военно-морское ведомство Японии. Катера поставлялись в Россию, Румынию, Германскую Восточную Африку. Однако цена оставалась элитарной: в 1880-х нафтовый катер стоил больше полуторагодового заработка квалифицированного ремесленника. Это было дорогое удовольствие для аристократии и государственных учреждений, а не для среднего класса.
К 1898 году нафтовые катера добились спортивных успехов: победа в гонке моторных катеров в Париже и первое место в регате I-LYA на озере Эри, где отличился детройтский Otsiketa. Казалось, технология нашла свою нишу. Но именно в этот момент началось стремительное совершенствование двигателей внутреннего сгорания. Они были проще, легче, мощнее и не требовали сложной системы котлов, горелок и конденсаторов. К тому же нефтепереработка на рубеже веков вышла на новый уровень, сделав бензин и нафту доступными, но к тому времени бензиновые моторы уже отобрали у нафтовых машин все козыри.
Нафтовые двигатели исчезли так же быстро, как появились, не оставив после себя последователей. Они остались в истории как изящный инженерный ответ на искусственные законодательные барьеры — ответ, который потерял смысл, как только исчезла сама проблема. Тем не менее именно эти машины доказали: компактный и простой в управлении двигатель на жидком топливе возможен, и проложили дорогу тем, кто пришёл следом.
