Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Режимы эксплуатации судов на подводных крыльях резко различны. При движении на крыльях со скоростью более 40 уз-
43
лов необходима полная мощность двигателя, при движении же-в водоизмещающем режиме на малых скоростях достаточна мощность менее 10% ОТ полной. Исходя из этого большинство пассажирских судов, но данным иностранных авторов, оборудуют двумя двигателями — главным для движения на крыльях и вспомогательным для плавания в водоизмещающем режиме и маневрирования, а также для движения на заднем ходу.
Специфической проблемой для судов данного типа служит передача мощности от главного двигателя на винт. Обычная
схема с наклонным валопроводом для крупных судов непригодна, так как. подъем днища над пск-верхностью воды в океанских судах превышает
3 м. Угол наклона вала в таких условиях слишком велик, что ведет к понижению к. п. д. винта. Наиболее распространенной схемой является передача мощности через вертикальную колонку с двумя угловыми передачами. На рис. 29 показана схема подобной компоновки для корабля с ГТУ «Протей». Мощность от двигателя передается через цилиндрический ре-конический редуктор, вертикальный вал и нижний конический редуктор к валу винта, расположенному в кормовом крыле.
По аналогичной схеме осуществляется передача мощности на американском пассажирском океанском судне «Денисон» водоизмещением 95 т постройки 1962 г. (рис. 30) [76]. Главная ГТУ М-240 мощностью 17950 л. с. фирмы Дженерал—Электрик на базе турбореактивного двигателя расположена на палубе и обеспечивает движение судна со скоростью более 60 узлов. Для медленного перемещения в водоизмещающем режиме со скоростью до 10 узлов и маневрирования используют турбовинтовой двигатель мощностью 765 л. с. той же фирмы. Этот двигатель приводит в движение два водометных движителя с трехступенчатым осевым насосом; вода всасывается через днище.
На заводе «Красное Сормово» создано судно на подводных крыльях «Буревестник» для перевозки пассажиров на магистральных реках и водохранилищах. Главная силовая установка
44
Воздух і
Рис. 29. Схема силовой установки с ГТУ «Протей» фирмы Бристоль — Сиддли:
J — ГТУ; 2 — цилиндрический редуктор; 3 — жалюзийиые решетки; 4 — камера всасывания; 5 — конический редуктор; 6 — конический редуктор подводной части
дуктор, горизонтальный вал, верхний
¦состоит из двух турбовинтовых двигателей АИ-20А мощностью по 2700 л. с., приводящих в движение двухступенчатые водометные движители. Судно водоизмещением 67,4 т имеет длину
43,2 м, ширину 7,4 м, высоту 5,7 м. Число пассажиров 150 чел., скорость 105 км/ч, время нормального выхода на крылья до полной скорости 95—100 сек. Топливо — дизельное, удельный его расход 320—340 г/(л. с. ч.).
По данным зарубежной печати корабли на подводных крыльях в отличие от лассажирских судов могут долго работать в водоизмещающем режиме плавания. Для канадского военно-морского флота разработан корабль на подводных крыльях
f- ф C- :5AS— !ж
SXt >J 7
-г-сг XX XT X
Рис. 30. Пассажирское судно «Денисон»:
1 — главная ГТУ; 2 — вспомогательная силовая установка; 3 хода; 4 — водометный движитель
ГТУ малого
водоизмещением 200 т со скоростью 60 узлов. Его назначение — океанские операции по борьбе с подводными лодками. Главным двигателем служит ГТУ длительной мощностью 22 000 л. с. фирмы Пратт—Уитни, являющаяся судовой модификацией авиационного турбореактивного двигателя. Главный двигатель расположен на верхней палубе позади ходовой рубки (рис. 31). Мощность ГТУ 1 передается к двум винтам 11 через редукционно-раздаточную коробку передач 2, наклонные валы 10 и забортные коробки передач 12. Для сокращения поперечных размеров коробок передач через каждую стойку проходят по два вала, которые объединены в забортных коробках с помощью обгонных муфт в единый привод. Таким образом, каждый вал 10 передает 1U часть мощности.
Ход корабля в водоизмещающем режиме поддерживается дизельным двигателем мощностью 2000 л. с. Момент от двигателя 5 передается к двум винтам 9 регулируемого шага через редукционно-раздаточную коробку 6, валы 7 и забортные коробки передач 8. Во втулках винтов размещены механизмы изменения шага, поворачивающие лопасти от положения полного переднего до полного заднего хода через флюгерное положение.
45
На корабле имеется также вспомогательная газовая турбина мощностью 390 л. с., служащая приводом бортового электрогенератора и ряда вспомогательных механизмов. При выходе и» строя дизельного двигателя вспомогательная турбина присоединяется к раздаточной коробке дизеля и обеспечивает ход судна в водоизмещающем режиме с пониженной скоростью.
Суда на подводных крыльях не требуют применения разобщительных устройств для отключения движителей установки экономического хода, так как при работе главной установки
Рис. 31. Схема силовой установки корабля типа FHE-400:
I — ватерлиния водоизмещающего режима плавания; II — ватерлиния при движении на подводных крыльях; 1 — ГТУ; 2, 6, 8, 12 — коробки передач; 3 — верхняя палуба; 4 — нижняя палуба; 5 — дизельный двигатель; 7, 10 — валы; 9, 11 — винты
