ゼネラルモーターズファイヤーバード

ゼネラルモーターズファイアーバードは、ゼネラルモーターズ(GM)が1953 年、1956 年、1959 年のモトラマ自動車ショー向けに設計した4 台の試作車です。ハーレーアールが率いるこの車のデザイナーは、当時の戦闘機設計の革新からアールのインスピレーションを得ました。ゼネラルモーターズは、この車を量産することを意図したのではなく、同社が達成できた技術とデザインの極限を披露することが目的でした。

GM は、ミシガン州スターリングハイツの GM ヘリテージセンターにプロトタイプ車を保存しています。車の模型は、ディアボーンのヘンリーフォード博物館の常設コレクションに収められており、車は今でも定期的に自動車ショーに登場しています。

プロトタイプ車両を提供する伝統は、ポンティアックバンシーシリーズでも継続されました。1967 年から 2002 年まで、GM のポンティアック部門は、ファイアバードコンセプトカーシリーズとは直接関係のないポニーカーのファイアバードラインを販売していました。

歴史

ゼネラルモーターズは、1940年代初頭から自動車用ガスタービンエンジンの実現可能性を研究していた。同社が実際のエンジンの製造を開始したのは、1950年代初頭になってからであり、ゼネラルモーターズ研究所のゼネラルマネージャーであるチャールズ・L・マッキューンの指揮の下、 ^[1]エメット・コンクリンがプロジェクトを率いた。^[2]^[3] 4台のコンセプトカーの最高速度はいずれも「時速200マイル」という空想的な数値である。^{[引用が必要]}

これらのコンセプトカーは GM の特定の部門に特に結び付けられていなかったため、Firebird I、II、III には General Motors Air Transport Section (GMATS) のロゴが飾られていました。

ファイアーバードI

1953年までに、研究チームはファイアーバードXP-21を開発しました。^[4]これは後にファイアーバードIと呼ばれるようになり、基本的には車輪の付いたジェット機でした。これは米国でテストされた最初のガスタービン駆動車でした。その設計は完全に非実用的で、単座コックピットの上にバブルトップのキャノピー、完全にファイバーグラスでできた弾丸型の胴体、短い翼、垂直尾翼を備えています。^[5] 370馬力（280kW）のワールファイアターボパワーガスタービンエンジンを搭載し、2速で約1,250°F（677°C）でジェット排気を排出します。車重は2,500ポンド（1,134kg）で、ホイールベースは100インチです。^[6]

当初、この車を運転できる資格を持つのはコンクリンのみで、彼は時速100マイル（160km/h）までテスト走行したが、2速にシフトするとエンジンの極度のトルクでタイヤがトラクションを失い、クラッシュを恐れてすぐに減速した。^[2]レーシングカードライバーのマウリ・ローズは後にインディアナポリススピードウェイでこの車のテスト走行を行った。GMは実際にはガスタービンのパワーや速度の可能性をテストするつもりはなく、単にその使用の実現可能性をテストするつもりだった。ブレーキシステムは標準的なドラムシステムとは異なり、ドラムが車輪の外側にあるため急速冷却が可能で、翼には実際に高速からの減速用に航空機のようなフラップが付いている。

デイトナ 500の優勝者に贈られるハーレー J. アールトロフィーには、ファイアーバード I のミニチュア版が飾られています。

ファイアーバード II

2台目のコンセプトカーである1956年のファイアーバードIIは、4人乗りのファミリーカーとして設計された。車体前面に2つの大きな空気取り入れ口、高いバブルキャノピートップ、垂直の尾翼を備えた低くて幅の広いデザインである。外装は完全にチタン製である。^[7]エンジン出力は200馬力（150kW）。排気熱問題を解決するために、この車は排気を再生システムを通して送り込み、^[7]エンジンを約1,000°F（538°C）低温で動作させ、アクセサリにも電力を供給している。さまざまな種類の燃料を使用でき、最も一般的なのは灯油である。^[7]

このコンセプトカーは、ゼネラルモーターズが初めて4輪すべてにディスクブレーキを採用し、完全独立懸架を採用した車でもあった。また、道路に埋め込まれた電線が信号を送り、車を誘導して事故を回避する「未来の高速道路」での使用を意図した非操作誘導システムも搭載されていた。^{[8]この車は、GMが}スポンサーとなった短編映画「Design for Dreaming 」に登場している。

仕様

GM内部コード: XP-43
ホイールベース: 120インチ (3,048 mm) ^[9]
長さ; 234.7インチ (5,961 mm) ^[9]
地上高: 5.5インチ (140 mm)

ファイアーバードIII

ファイアーバード III は 1959 年のモトラマでデビューしました。このコンセプトカーは、7 つの短い翼と尾翼を備えたグラスファイバー製のボディが特徴です。2 人乗りで、225 馬力 (168 kW) のワールファイア GT-305 ガスタービンエンジンを搭載し、2 気筒 10 馬力 (7.5 kW) のガソリンエンジンですべてのアクセサリを動かします。外装デザインはダブルバブルキャノピーが特徴で、クルーズコントロール、アンチロックブレーキ、エアコンが装備されています。また、航空機に見られるような空気抵抗ブレーキも装備されています。このブレーキは車体の平らなパネルから現れ、高速走行時に減速します。ドアを開ける合図をする「超音波」キー、事故回避を支援する自動誘導システム、および「ノーホールド」ステアリングシステムも装備されています。車のステアリングは、 2 つの座席の間にあるジョイスティックでドライバーが操作します。^[10]

仕様

GM内部コード: XP-73
ホイールベース: 119インチ (3,023 mm) ^[11]
長さ: 248.2 インチ (6,304 mm)
高さ: 44.8インチ (1,138 mm) (キャノピー上部) ^[11]
地上高: 5.3インチ (135 mm)

ファイアーバードIV

ファイアーバードIVは、 1964年のニューヨーク万国博覧会のゼネラルモーターズフューチュラマ展でデビューした。これは、航空機にヒントを得た、タービンエンジンを搭載したもう1つの洗練された「未来」のデザインであり、GMは社内でXP-790とコード付けした。その設計者は、プログラムされたガイダンスシステムを介して車が自動的に操縦し、「当時の高速道路の2倍以上の速度で絶対的な安全を確保する」未来を思い描いていた。^[12]タービン駆動と宣伝されていたが、ファイアーバードIVは機能しなかった。GMは、1969年のショーサーキット用にファイアーバードIVをビュイックセンチュリークルーザーとして再パッケージ化した。伝えられるところによると、このショーカーは1980年代に潰された。

仕様

ホイールベース: 119"
全長: 229.8インチ
幅: 77.6インチ
高さ: 45インチ

モトラマのテーマ (1956)

1956年のモトラマ映画「未来への鍵」[1]は、未来のビジョンを描いていた。この映画では、海辺で一日を過ごすためにオープンカーで暑くて汗だくになっている核家族が、高速道路の渋滞にはまってしまう。未来へのフラッシュフォワードでは、彼らはタービンエンジンのファイアーバードIIに乗って、他の車（ファイアーバードIが1台だけ）が見当たらない自動化された高速道路を、エアコンの効いた快適な車内で高速走行している。映画のコンセプトは、ゼネラルモーターズがそのような未来を提供するというものだった。

この種の予測の一例としては、電子車両制御と高速道路インフラの改善を使用した車両インフラ統合のアプローチが挙げられます。

旋風ガスタービン

ファイアバードコンセプトカーやその他のGMコンセプトバスやトラックに搭載されているワールファイアガスタービンエンジンは、 2つのスプールを備えたフリータービンターボシャフトマシンです。1つのコンプレッサー/ガス化ターボシャフトと1つのパワー/出力ターボシャフトは、機械的なカップリングなしで共通軸を共有しています。当初、開発された最初のエンジン（GT-300と302 ）には再生器はありませんでしたが、再生を追加して排気ガスから熱を回収すると、ファイアバードIIに搭載された第2世代のGT-304で燃料消費が1/2削減されることがわかったため、GMワールファイアタービンのその後の世代には再生器が組み込まれました。

単段ロータリーコンプレッサーは、圧縮空気を放射状に燃焼器に押し出し、そこで燃料と混合して燃焼させ、その結果生じた燃焼ガスを、同じシャフトにありロータリーコンプレッサーを駆動するために使用されるガス化タービン、次に出力シャフトにあるパワータービンで膨張させます。パワーシャフトの速度は、自動車部品との互換性を確保するために、出力シャフトの減速ギアによって減速されます。^[13]^{: 43–44}アクセサリシャフトは、ギアタイプの潤滑油ポンプを含むエンジン補助装置用にガス化装置/コンプレッサーシャフトから駆動されます。^[13]^{: 44}

GT-304以降のエンジンでは、回転ドラム式再生器がターボシャフトの両側のサイドコンパートメントに配置されています。コンパートメント内では、垂直の隔壁によって再生器が低圧排気部 (再生器の約2 ⁄ 3を占める) と高圧吸気部 (残りの1 ⁄ 3 ) に分割されています。再生器の排気部が排気ガスを通過すると、廃熱が吸収され、回転によって吸気部に運ばれ、そこで熱が圧縮空気に伝達されます。^[13]^{: 44}再生器は約 30 RPM で回転します。再生器は熱力学的効率を向上させるだけでなく、エンジンの騒音と熱を消音して排気温度を下げる働きもあります。^[13]^{: 44}

Whirlfireエンジンはフリータービンエンジンであるため、出力軸が停止している（回転していない）ときに最大トルクが発生し、フルパワー出力時に発生するトルクの約2倍になります。さらに、最小の燃料消費量、つまり最高の効率はフルパワーで達成されます。^[13]^{: 45–46}

モデル

最初のエンジンは、社内名称がGT-300（1953年）で、再生器を備えていなかった。^[14] GT -300は、ガス化装置（コンプレッサー）タービンが26,000 RPMで回転し、フリー（パワー）タービンが13,000 RPMで回転しているとき、370馬力（280 kW）の出力を発揮した。エンジンユニット全体の重量は775ポンド（352 kg）であった。2つ目のバーナーを備えたこのエンジンは、GT-302と再命名され、ファイアーバードI（XP-21）に搭載された。^[13]^{: 43}^[15]^[16]^{[17] BSFC（} 正味燃料消費量）は注目すべき問題であり、タービンが1,500ポンド（680kg）軽量であったにもかかわらず、1.63ポンド/馬力^{[18]で同等の}デトロイトディーゼル 8V71ディーゼルエンジン（約0.40ポンド/馬力^[19] ）よりも大幅に高かった。計画されている他の改良は、ガス化タービンを最高速度まで加速することによって引き起こされるスロットルラグとエンジンブレーキの欠如をターゲットにしていました。^[20]

GT-304（1956年）は、GM初の再生器を搭載したガスタービンで、排気熱を利用して吸入空気を温め、燃料消費量を0.77 lb/hp·hに改善した。^[18] Firebird IIに搭載されたGT-304の出力は、ガス化タービン速度35,000 RPMで200 hp（150 kW）だった。ガス化タービンは15,000 RPMでアイドリングし、パワータービンは最大28,000 RPMで稼働した。ガス化段階の全体的な圧縮比は3.5:1だった。^[21]

ファイアーバードIIIに搭載されたGT -305（1958年）は、出力225馬力（168kW）（タービン回転数33,000 RPMガス化装置/27,000 RPM電力）^[22]、重量600〜650ポンド（270〜290kg）でした。^[23]再生器と追加のコンポーネントの改良により、GT-305は0.55ポンド/馬力·時間のブレーキ固有燃料消費量を達成しました。^[18]エンジンは1959年にGMT-305に再指定され、通常生産のためのさらなる開発はGMリサーチからアリソンエンジンカンパニーに引き継がれました。^[18]^[13]^{: 43}

参照

派生型ガスタービンエンジンを搭載したシボレーターボタイタン III (1965)
クライスラータービンカー、クライスラー社による民生用プロトタイプガスタービン設計
デルタウィング
ローバーBRM
フィアットタービナ
ルノーエトワールフィランテ

参考文献

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外部リンク

コンセプトカー: ファイアーバード III
コンクリンシステムズ: Firebird ページ

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