รถยนต์ ต้นแบบ General Motors Firebird ประกอบด้วย รถยนต์ต้นแบบสี่คันที่General Motors (GM) ออกแบบมาเพื่อ จัดแสดงในงาน Motorama ปี 1953, 1956 และ 1959 นักออกแบบรถยนต์เหล่านี้ นำโดยHarley Earlได้รับแรงบันดาลใจจากนวัตกรรมในการออกแบบเครื่องบินรบในยุคนั้น General Motors ไม่ได้ตั้งใจที่จะผลิตรถยนต์เหล่านี้ออกจำหน่าย แต่ต้องการแสดงให้เห็นถึงขีดจำกัดด้านเทคโนโลยีและการออกแบบที่บริษัทสามารถทำได้

GM ได้เก็บรักษารถต้นแบบไว้ที่ศูนย์มรดก GM ในเมืองสเตอร์ลิงไฮท์ส รัฐมิชิแกนส่วนโมเดลของรถเหล่านั้นจัดแสดงอยู่ในคอลเล็กชันถาวรของพิพิธภัณฑ์เฮนรี ฟอร์ดในเมืองเดียร์บอร์นและรถเหล่านั้นยังคงปรากฏตัวให้เห็นเป็นประจำในงานแสดงรถยนต์ต่างๆ

ธรรมเนียมการนำเสนอรถต้นแบบยังคงดำเนินต่อไปกับรถยนต์ ซีรีส์ Pontiac Bansheeตั้งแต่ปี 1967 ถึง 2002 แผนก Pontiacของ GM ได้ทำการตลาด รถยนต์ ประเภท"pony car" รุ่น Firebirdซึ่งไม่มีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับรถยนต์ต้นแบบ Firebird ซีรีส์เหล่านี้

เจเนอรัลมอเตอร์สได้ทำการวิจัยความเป็นไปได้ของ เครื่องยนต์ กังหันแก๊สในรถยนต์ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1940 แต่กว่าบริษัทจะเริ่มสร้างเครื่องยนต์จริงก็ต้องรอจนถึงต้นทศวรรษ 1950 ภายใต้การกำกับดูแลของชาร์ลส์ แอล. แมคคูเอน ผู้จัดการทั่วไปของห้องปฏิบัติการวิจัยเจเนอรัลมอเตอร์ส^{[ 1 ]}โดยมีเอ็มเม็ตต์ คอนคลินเป็นผู้นำโครงการ^{[ 2 ] [ 3 ]}ความเร็วสูงสุดที่คาดการณ์ไว้ของรถยนต์ต้นแบบทั้งสี่คันคือ "200 ไมล์ต่อชั่วโมง"

เนื่องจากรถยนต์ต้นแบบเหล่านี้ไม่ได้ผูกติดกับแผนกใดแผนกหนึ่งของ GM โดยเฉพาะ รถ Firebird I, II และ III จึงประดับด้วยโลโก้ของแผนกขนส่งทางอากาศของ General Motors (GMATS)

ในปี พ.ศ. 2496 ทีมวิจัยได้พัฒนารถ Firebird XP-21 ^{[ 4 ]}ต่อมาเรียกกันว่า Firebird I ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นเครื่องบินเจ็ทติดล้อ เป็นรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันก๊าซคันแรกที่ได้รับการทดสอบในสหรัฐอเมริกาการออกแบบนั้นไม่สามารถใช้งานได้จริงเลย โดยมีหลังคาทรงโดมเหนือห้องนักบินแบบที่นั่งเดียว ลำตัวรูปทรงกระสุนที่ทำจากไฟเบอร์กลาส ทั้งหมด ปีกสั้น และครีบหางแนวตั้ง^{[ 5 ]}มีเครื่องยนต์กังหันก๊าซ Whirlfire Turbo Power ขนาด 370 แรงม้า (280 กิโลวัตต์) ซึ่งมีสองความเร็ว และปล่อยไอเสียเจ็ทที่อุณหภูมิประมาณ 1,250 °F (677 °C) น้ำหนักของรถอยู่ที่ 2,500 ปอนด์ (1,134 กิโลกรัม) โดยมีระยะฐานล้อ 100 นิ้ว^{[ 6 ]}

ในตอนแรก คอนคลินเป็นบุคคลเดียวที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะขับรถคันนี้ และเขาทดสอบความเร็วสูงสุดถึง 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) แต่เมื่อเปลี่ยนเกียร์เป็นเกียร์สอง ยางก็สูญเสียการยึดเกาะเนื่องจากแรงบิดของเครื่องยนต์ที่สูงมาก และเขาก็ชะลอความเร็วลงทันทีด้วยความกลัวว่าจะเกิดอุบัติเหตุ^{[ 2 ]} ต่อมา นักแข่งรถมอรี โรสได้ทดสอบขับรถคันนี้ที่สนามแข่งอินเดียนาโพลิส สปีดเวย์ GM ไม่ได้ตั้งใจที่จะทดสอบศักยภาพด้านกำลังหรือความเร็วของกังหันก๊าซ แต่เพียงแค่ทดสอบความเป็นไปได้ในการใช้งานจริง ระบบเบรกแตกต่างจากระบบดรัมมาตรฐานตรงที่ดรัมอยู่ด้านนอกของล้อเพื่อช่วยในการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว และปีกยังมีแฟลปแบบเครื่องบินสำหรับชะลอความเร็วจากความเร็วสูง^{[ 7 ]}

รถมอเตอร์ไซค์ Firebird I รุ่นจำลองขนาดเล็กถูกนำมาประดับไว้บนถ้วยรางวัลHarley J. Earl Trophyซึ่งมอบให้กับผู้ชนะการแข่งขันDaytona 500

รถต้นแบบคันที่สอง Firebird II ในปี 1956 ได้รับการออกแบบให้เป็นรถยนต์สำหรับครอบครัวแบบสี่ที่นั่ง มีดีไซน์ที่ต่ำและกว้าง พร้อมช่องรับอากาศขนาดใหญ่สองช่องที่ด้านหน้า หลังคาทรงโดมสูง และครีบหางแนวตั้ง ตัวถังภายนอกทำจากไทเทเนียมทั้งหมด[ 8 ^{]กำลังเครื่องยนต์}อยู่ที่ 200 แรงม้า (150 กิโลวัตต์) เพื่อแก้ปัญหาความร้อนจากไอเสีย รถคันนี้จึงป้อนไอเสียผ่านระบบสร้างใหม่^{[ 8 ] ทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้เย็นลงเกือบ 1,000 °F (538 °C) และยังจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์เสริมต่างๆ ได้อีกด้วย สามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลายประเภท โดย ที่}พบมากที่สุดคือน้ำมันก๊าด [ ^{8 ]}

รถต้นแบบคันนี้ยังเป็นรถรุ่นแรกของเจเนอรัลมอเตอร์สที่ใช้ดิสก์เบรกทั้งสี่ล้อ พร้อมกับระบบกันสะเทือนแบบอิสระ เต็มรูป แบบ นอกจากนี้ยังมีระบบนำทางที่ไม่สามารถใช้งานได้จริง ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อใช้กับ "ทางหลวงแห่งอนาคต" โดยสายไฟที่ฝังอยู่ในพื้นถนนจะส่งสัญญาณเพื่อช่วยนำทางรถยนต์และหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ^{[ 9 ]} รถคันนี้ปรากฏใน ภาพยนตร์สั้น ที่ได้รับการสนับสนุน จาก GM เรื่อง " Design for Dreaming "

ข้อกำหนด

• รหัสภายในของ GM: XP-43
• ฐานล้อ: 120 นิ้ว (3,048 มม.) ^{[ 10 ]}
• ความยาว 234.7 นิ้ว (5,961 มม.) ^{[ 10 ]}
• ระยะห่างจากพื้น: 5.5 นิ้ว (140 มม.)

รถ Firebird III เปิดตัวครั้งแรกที่งาน Motorama ในปี 1959 รถต้นแบบคันนี้มีตัวถังไฟเบอร์กลาสพร้อมปีกสั้นเจ็ดอันและครีบหาง เป็นรถสองที่นั่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์กังหันแก๊ส Whirlfire GT-305 ขนาด 225 แรงม้า (168 กิโลวัตต์) พร้อมเครื่องยนต์เบนซินสองสูบขนาด 10 แรงม้า (7.5 กิโลวัตต์) สำหรับขับเคลื่อนอุปกรณ์เสริมทั้งหมด การออกแบบภายนอกมีหลังคาแบบสองชั้น และมีระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ ระบบเบรก ป้องกันล้อล็อกและเครื่องปรับอากาศนอกจากนี้ยังมีเบรกต้านอากาศคล้ายกับที่พบในเครื่องบินซึ่งโผลออกมาจากแผงเรียบในตัวถังรถเพื่อชะลอความเร็วจากความเร็วสูง กุญแจ "อัลตราโซนิก" ที่ส่งสัญญาณให้เปิดประตู ระบบนำทางอัตโนมัติเพื่อช่วยหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ และระบบพวงมาลัย "ไม่ต้องจับ" พวงมาลัยของรถถูกควบคุมโดยผู้ขับขี่ด้วยจอยสติ๊กที่อยู่ระหว่างที่นั่งทั้งสอง^{[ 11 ]}

ข้อกำหนด

• รหัสภายในของ GM: XP-73
• ฐานล้อ: 119 นิ้ว (3,023 มม.) ^{[ 12 ]}
• ความยาว: 248.2 นิ้ว (6,304 มม.)
• ความสูง: 44.8 นิ้ว (1,138 มม.) (ยอดหลังคา) ^{[ 12 ]}
• ระยะห่างจากพื้น: 5.3 นิ้ว (135 มม.)

รถยนต์ Firebird IV เปิดตัวครั้งแรกในงานมหกรรมโลกนิวยอร์กปี 1964ในนิทรรศการ General Motors Futurama มันเป็นการออกแบบ "แห่งอนาคต" ที่มีรูปลักษณ์เพรียวบาง ได้แรงบันดาลใจจากเครื่องบิน และใช้เครื่องยนต์เทอร์ไบน์ ซึ่ง GM กำหนดรหัสภายในว่า XP-790 นักออกแบบคิดค้นมันขึ้นมาเพื่ออนาคตที่รถยนต์จะบังคับเลี้ยวโดยอัตโนมัติผ่านระบบนำทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ เพื่อ "รับประกันความปลอดภัยอย่างแท้จริงที่ความเร็วมากกว่าสองเท่าของความเร็วที่เป็นไปได้บนทางด่วนในสมัยนั้น" ^{[ 13 ]}แม้ว่าจะโฆษณาว่าเป็นรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์เทอร์ไบน์ แต่ Firebird IV ก็ใช้งานไม่ได้จริง GM ได้นำ Firebird IV มาจัดแสดงใหม่ในงานแสดงรถยนต์ปี 1969 ในชื่อBuick Century Cruiserมีรายงานว่ารถยนต์ที่จัดแสดงถูกทำลายในช่วงทศวรรษ 1980

ข้อกำหนด

• ฐานล้อ: 119 นิ้ว
• ความยาวโดยรวม: 229.8 นิ้ว
• ความกว้าง: 77.6 นิ้ว
• ความสูง: 45 นิ้ว

ภาพยนตร์ Motorama ปี 1956 เรื่อง Key to the Futureฉายภาพวิสัยทัศน์ของอนาคต โดยแสดงให้เห็นครอบครัวนิวเคลียร์ที่ร้อนอบอ้าวและเหงื่อออกในรถเปิดประทุนระหว่างทางไปเที่ยวชายหาด แต่กลับติดอยู่ในการจราจรติดขัด บนทางด่วน ^{[ 14 ]}ในฉากย้อนเวลาไปในอนาคต พวกเขากำลังขับรถด้วยความเร็วสูงอย่างสะดวกสบายในห้องปรับอากาศไปตามทางด่วนอัตโนมัติโดยไม่มีรถคันอื่นให้เห็น (ยกเว้น Firebird I คันหนึ่ง) ในรถ Firebird II ที่ขับเคลื่อนด้วยกังหัน ภาพยนตร์เรื่องนี้มีแนวคิดว่า General Motors จะมอบอนาคตแบบนั้นให้

ตัวอย่างของการพยากรณ์ประเภทนี้คือแนวทางในการบูรณาการโครงสร้างพื้นฐานยานยนต์โดยใช้ระบบควบคุมยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์และโครงสร้างพื้นฐานทางหลวงที่ได้รับการปรับปรุง

เครื่องยนต์กังหันแก๊ส Whirlfire ที่ติดตั้งในรถยนต์ต้นแบบ Firebird และรถบัสและรถบรรทุกต้นแบบอื่นๆ ของ GM เป็นเครื่องยนต์เทอร์โบชาฟต์แบบอิสระ ที่มีแกน หมุนสองแกน: แกนหมุนคอมเพรสเซอร์/แก๊สไซเฟอร์หนึ่งแกน และแกนหมุนกำลัง/เอาต์พุตหนึ่งแกน ซึ่งใช้แกนร่วมกันโดยไม่มีการเชื่อมต่อทางกลระหว่างกัน ในช่วงแรก เครื่องยนต์รุ่นแรกๆ ที่พัฒนาขึ้น ( GT-300และ302 ) ไม่มีตัวสร้างความร้อนกลับคืน แต่พบว่าการเพิ่มตัวสร้างความร้อนกลับคืนเพื่อดึงความร้อนจากก๊าซไอเสียกลับมาใช้ใหม่ ช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลงครึ่งหนึ่งใน GT -304รุ่นที่สองที่ติดตั้งใน Firebird II ดังนั้น เครื่องยนต์กังหันแก๊ส Whirlfire รุ่นต่อๆ มาของ GM จึง ได้รวมเอาตัวสร้างความร้อนกลับคืนมาด้วย

คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ขั้นเดียวจะดันอากาศอัดออกไปในแนวรัศมีเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ซึ่งจะผสมกับเชื้อเพลิงและเผาไหม้ จากนั้นก๊าซจากการเผาไหม้ที่ได้จะขยายตัวผ่านกังหันแก๊สซิไฟเออร์ก่อน ซึ่งอยู่บนเพลาเดียวกันและใช้ในการขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ จากนั้นจึงผ่านกังหันกำลัง ซึ่งอยู่บนเพลาส่งออก ความเร็วของเพลากำลังจะลดลงผ่านการลดเกียร์ที่เพลาส่งออกเพื่อให้เข้ากันได้กับชิ้นส่วนยานยนต์^{[ 15 ] : 43–44} เพลาอุปกรณ์เสริมจะถูกขับเคลื่อนจากเพลาแก๊สซิไฟเออร์/คอมเพรสเซอร์สำหรับอุปกรณ์เสริมของเครื่องยนต์ รวมถึงปั๊มน้ำมันหล่อลื่นแบบเฟือง^{[ 15 ] : 44}

สำหรับ เครื่องยนต์ GT-304และเครื่องยนต์รุ่นต่อๆ มา ตัวสร้างความร้อนแบบดรัมหมุนจะถูกจัดวางไว้ที่ด้านข้างของเพลาเทอร์โบในช่องด้านข้าง ภายในช่องเหล่านี้ แผ่นกั้นแนวตั้งจะแบ่งตัวสร้างความร้อนออกเป็นส่วนไอเสียแรงดันต่ำ (กินพื้นที่ประมาณ2/3ของตัวสร้างความร้อน) และส่วนไอดีแรงดันสูง (ส่วนที่เหลือ1/3 ) เมื่อ ส่วนไอเสียของตัวสร้างความ ร้อนผ่านก๊าซไอเสีย มันจะรับความร้อนส่วนเกิน จากนั้นการหมุนจะนำความร้อนนั้นไปยังส่วนไอดี ซึ่งความร้อนจะถูกถ่ายเทไปยังอากาศอัด[ ^{15 ] : 44 ตัว} สร้างความร้อนหมุนด้วยความเร็วประมาณ 30 รอบต่อนาที นอกจากการปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทอร์โมไดนามิกแล้ว ตัวสร้างความร้อนยังทำหน้าที่ลดเสียงและความร้อนของเครื่องยนต์ ลดอุณหภูมิไอเสีย^{[ 15 ] : 44}

เนื่องจาก เครื่องยนต์ Whirlfireเป็นเครื่องจักรแบบเทอร์ไบน์อิสระ แรงบิดสูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่อเพลาส่งออกหยุดนิ่ง (ไม่หมุน) และมีค่าประมาณสองเท่าของแรงบิดที่เกิดขึ้นที่กำลังส่งออกเต็มที่ นอกจากนี้การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ ต่ำสุด และด้วยเหตุนี้ประสิทธิภาพสูงสุด จึงเกิดขึ้นที่กำลังเต็มที่^{[ 15 ] : 45–46}

เครื่องยนต์เครื่องแรกที่มีรหัสภายในว่าGT-300 (1953) ไม่มีตัวสร้างความร้อนใหม่^{[ 16 ]}เครื่องยนต์GT-300มีกำลังขับ 370 แรงม้า (280 กิโลวัตต์) เมื่อกังหันก๊าซ (คอมเพรสเซอร์) หมุนด้วยความเร็ว 26,000 รอบต่อนาที และกังหันอิสระ (กำลัง) หมุนด้วยความเร็ว 13,000 รอบต่อนาที น้ำหนักของเครื่องยนต์ทั้งหมดคือ 775 ปอนด์ (352 กิโลกรัม) เมื่อมีหัวเผาตัวที่สอง เครื่องยนต์จึงได้รับการกำหนดรหัสใหม่เป็นGT-302และติดตั้งใน Firebird I (XP-21) ^{[ 15 ] : 43 [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะต่อเบรก (BSFC) เป็นปัญหาสำคัญ ซึ่งอยู่ที่ 1.63 ปอนด์/แรงม้า·ชั่วโมง^{[ 20 ]}ซึ่งมากกว่า เครื่องยนต์ดีเซล Detroit Diesel 8V71 ที่เทียบเคียงได้ (ประมาณ 0.40 ปอนด์/แรงม้า·ชั่วโมง) อย่างมีนัยสำคัญ ^{[ 21 ]}แม้ว่ากังหันจะมีน้ำหนักเบากว่า 1,500 ปอนด์ (680 กิโลกรัม) การปรับปรุงอื่นๆ ที่วางแผนไว้จะมุ่งเป้าไปที่อาการหน่วงของคันเร่ง ซึ่งเกิดจากการเร่งความเร็วของกังหันแก๊สซิไฟเออร์ให้ถึงความเร็วสูงสุด และการขาดการเบรกด้วยเครื่องยนต์^{[ 22 ]}

GT-304 (พ.ศ. 2499) เป็นกังหันก๊าซตัวแรกของ GM ที่มีตัวสร้างความร้อนใหม่ ซึ่งใช้ความร้อนจากไอเสียเพื่ออุ่นอากาศขาเข้า ส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ถึง 0.77 ปอนด์/แรงม้า·ชั่วโมง^{[ 20 ]}เมื่อติดตั้งใน Firebird II กำลังขับของ GT-304อยู่ที่ 200 แรงม้า (150 กิโลวัตต์) ที่ความเร็วของกังหันก๊าซ 35,000 รอบต่อนาที กังหันก๊าซทำงานที่รอบเดินเบา 15,000 รอบต่อนาที และกังหันกำลังทำงานที่ความเร็วสูงสุด 28,000 รอบต่อนาที อัตราส่วนการอัดโดยรวมในขั้นตอนก๊าซคือ 3.5:1 ^{[ 23 ]}

เครื่องยนต์GT-305 (พ.ศ. 2491) ที่ติดตั้งใน Firebird III มีกำลังขับ 225 แรงม้า (168 กิโลวัตต์) (ที่ความเร็วเทอร์ไบน์ 33,000 รอบต่อนาทีสำหรับเครื่องผลิตก๊าซ / 27,000 รอบต่อนาทีสำหรับเครื่องผลิตกำลัง) ^{[ 24 ]}และมีน้ำหนัก 600–650 ปอนด์ (270–290 กิโลกรัม) ^{[ 25 ]}ด้วยเครื่องสร้างความร้อนและส่วนประกอบที่ได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมGT-305มีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะต่อเบรกที่ 0.55 ปอนด์/แรงม้า·ชั่วโมง^{[ 20 ]}เครื่องยนต์นี้ได้รับการกำหนดชื่อใหม่เป็นGMT-305ในปี พ.ศ. 2492 และการพัฒนาเพิ่มเติมสำหรับการผลิตปกติได้ถูกส่งต่อจากฝ่ายวิจัยของ GM ไปยังบริษัทAllison Engine Company ^{[ 20 ] [ 15 ] : 43}

• Chevrolet Turbo Titan III (1965) ติดตั้งเครื่องยนต์กังหันแก๊สแบบดัดแปลง
• รถยนต์ไครสเลอร์เทอร์ไบน์ (Chrysler Turbine Car) คือรถยนต์ต้นแบบสำหรับผู้บริโภคที่ออกแบบโดย บริษัทไครสเลอร์ (Chrysler Corporation)โดยใช้เครื่องยนต์กังหันก๊าซ
• เดลต้าวิง
• โรเวอร์-บีอาร์เอ็ม
• เฟียต เทอร์บินา
• เรโนลต์ เอตัวล์ ฟิลาเต้

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ต้นแบบ GM Firebird

• รถยนต์ต้นแบบ: ไฟร์เบิร์ด III
• Conklin Systems: หน้าเว็บ Firebird