Общекорабельные системы и корабельные устройства - Газотурбинная энергетическая установка
- Details
- Parent Category: Лекции
- Published: 24 July 2014
Газотурбинная энергетическая установка (ГТЭУ).
Быстрое развитие газотурбостроения в годы после второй мировой войны, что в немалой степени объясняется применением ГТД в авиации, привело к созданию нового типа КЭУ - газотурбинной.
В 1947 году на испытания вышел английский трехвальный патрульный катер "MGB-2009" водоизмещением около 100 тонн, на котором один из трех бензиновых моторов мощностью 1250 л.с., был заменен ГТД мощностью 2500 л.с. удельной массой 1,2 кг/л.с. На испытаниях, продолжавшихся в течении почти 5 лет корабль был проверен по широкой программе и показал скорость полного хода 34 узла, в то время как до модернизации она составляла около 30 узлов.
Однако первая попытка применить ГТД на кораблях была предпринята задолго до этого инженером-механиком российского флота Павлом Дмитриевичем Кузьминским (1840-1900). По его чертежам на Балтийском заводе в Петербурге еще в 1894 году была построена и испытана газотурбинная установка, предназначенная для катера. Несмотря на успешно проведенные испытания Морское министерство интереса к двигателю не проявило. Но он получил признание видных ученых, и Русское техническое общество сочло целесообразным представить газотурбинный двигатель на Всемирную выставку 1900 г. в Париже. Однако 7 апреля 1900 г. П.Д.Кузьминский внезапно скончался. ГТД на выставку не попал, так как некому было подготовить его к демонстрации. Таким образом, начало применения ГТД в военном флоте было надолго отодвинуто.
Принцип работы ГТД довольно прост. Компрессор засасывает воздух из атмосферы, сжимает его и подает в камеру сгорания, куда одновременно поступает топливо. Смешиваясь с воздухом, топливо воспламеняется и сгорает. Продукты сгорания под давлением, создаваемым компрессором, поступают в газовую турбину, вращают ее, а также закрепленные на общем валу компрессор и топливный насос, после чего удаляются в атмосферу. Часть мощности газовой турбины расходуется на привод компрессора и топливного насоса, а остальная мощность через редуктор и валопровод передается на движитель. Запуск ГТД производится от постороннего источника, обычно электродвигателя, который вращает газовую турбину до тех пор, пока из камеры сгорания не начнет поступать достаточное количество нагретого до нужной температуры газа, после чего электродвигатель отключается.
В настоящее время корабли с газотурбинными энергетическими установками входят в состав военных флотов всех ведущих морских держав. Их достоинствами являются малые массо-габаритные характеристики, хорошая
маневренность установки, возможность быстрой агрегатной замены, быстрый ввод установки в действие.
Недостатками являются: высокие требования к качеству топлива и воздуха, повышенная воздушная шумность, невысокая экономичность на режимах повышенной мощности.