ガスタービン機関車

ガスタービン機関車の概要



ガスタービン機関車とは、ガスタービンを動力として利用する機関車です。このタイプの機関車は、主に電気式の伝達装置を使いますが、初期の機関車には機械式伝達装置が用いられる例もありました。本稿では、特に機械式伝達装置に焦点を当て、その構造や歴史について深く探ります。

構造と動力伝達方式



電気式伝達方式のガスタービン機関車では、通常、1つのタービンがコンプレッサーと出力軸を同時に動かします。一方、機械式伝達装置においては、タービンの起動が必要であり、このため、より複雑なメカニズムが採用されることが多いです。具体的には、出力を得るためのタービンとコンプレッサーを駆動するタービンが独立して存在する、2軸の伝達装置が一般的です。また、タービンとは別に回転式またはピストン式のガス発生器を用いる設計もあります。

機械式ガスタービン機関車の実例



以下は、実際に製造された機械式ガスタービン機関車のいくつかの例です。

歴史的背景



ガスタービン機関車の開発は1920年代にフランスとスウェーデンで始まりましたが、最初に完成したのは1933年です。この時期の実験に使われたのはピストンエンジンを基にしたガス発生器でした。この方式はその後普及が進まなかったものの、将来的に復活が見込まれています。特にタービン式の機関車は燃費の悪さが課題とされており、通常運行の際にはピストンエンジンがガス発生器として利用されることで効率が改良される可能性があります。

フランス


ルノーによって製造された機関車には、ペスカーラ（Pescara）フリーピストンエンジンが搭載されており、これは水平に配置されたシリンダの両端にピストンがあります。クランクシャフトを持たず、ピストンはそれぞれのシリンダにより空気を圧縮して元の位置へ戻ります。このディーゼルエンジンの排気がガスタービンを稼働させ、変速機を通じて推進軸に動力を伝達します。

スウェーデン


スウェーデンでは、ゲータヴェルケン社が製造したパワーガス機関車が知られています。この機関は5気筒の対向ピストン式2サイクルディーゼルエンジンで構成されており、排気でタービンを回して減速歯車を介して動力を車輪に送り込みます。

ソビエト


1960年には、GT101形のガスタービン機関車が登場しました。この機関は液体変速機を備え、ガス発生器はsvobodnoporshnevogoと呼ばれる特殊なタイプです。技術的な課題が多く、その年に製造されたのは先行型のGT101-001のみで、通常運行には供されませんでした。

石炭燃焼方式の試み



1940年代から1950年代にかけて、アメリカとイギリスでは粉炭を燃料とする機関車の研究が進みましたが、タービンブレードの侵食を避ける技術的課題から量産には至りませんでした。特にイギリスでは、1952年にノース・ブリティッシュ・ロコモティブ社が燃料電力省向けに石炭燃焼式ガスタービン機関車を計画しましたが、これは計画に留まりました。

結論



ガスタービン機関車はその革新的な技術で注目を集めており、今後の発展にも期待が寄せられています。過去の機械式モデルの試みと現在の技術の進化を通じて、その役割がどのように変わっていくのかを見守ることが重要です。

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