Газотурбинная установка контейнеровоза вместимостью 800 контейнеров, со скоростью хода Vs=25 узлов

COGES – не новая технология, однако впервые в полной мере применена на данном классе судов. Следует отметить, что ГТУ имеют КПД 38 %, что уступает 48 % дизельной установки. Это обусловлено тем, что большая часть отработанных газов выбрасывается в атмосферу. На «MILLENNIUM» эта энергия используется для обеспечения работы паровой турбины. В результате итоговый КПД был увеличен до 43 %, а масса СЭУ уменьшилась на 1000 т.

 «MILLENNIUM» - первый, но уже не единственный лайнер с такой конфигурацией СЭУ. Три построенных круизных лайнера этого же класса уже вошли в состав “Celebrity Cruises”. Круизная компания “Royal Caribbean

International” владеет четырьмя лайнерами, также использующих LM 2500 в комбинации с газотурбинной генерирующей установкой для обеспечения энергией всех бортовых систем.

Я полагаю, что в случае стабильности мирового топливного рынка, в скором будущем применение технологии COGES на пассажирских лайнерах вытеснит дизель-электрические установки.

Применение авиационных  ГТУ на судах с новыми принципами поддержания, дает возможность сосредоточить  большую мощность в установке, имеющей  малые габариты и небольшую массу, что позволяет обеспечить высокие скорости хода судов. Быстрому развитию установок этого типа способствует их высокая безотказаность в пределах гарантированного ресурса, хорошая приспособляемость к автоматическому управлению и быстрому восстановлению после отказа или выработки ресурса путем агрегатной замены.

Также ниже представлены различные типы кораблей, их характеристики и схемы газотурбинных установок, установленных на этих кораблях.

 

Перспективные ГТУ для водоизмещающих судов

 

 

Крейсер, проект “Атлант” с установкой М21

Водоизмещение - 11 500 т 
Маршевая скорость - 18 узлов 
Полнаяскорость-32,5 узла

Установка М21

ФР - форсажный редуктор 
ФД - форсажный двигатель 
МР - маршевый редуктор 
МД - маршевый двигатель 
ПТ - паровая турбина

Крейсер, проект "Беркут" с установкой М5

Водоизмещение - 8500 т 
Маршевая скорость - 18 узлов 
Полная скорость - 32,5 узлов

  Установка М5

ФР - форсажный редуктор 
ФД- форсажный двигатель 
МР - марше вый редуктор

МД - маршевый двигатель

  Сторожевой корабль, проект "Фрегат" с установкой М9

Водоизмещение - 7600 т 
Маршевая скорость - 18 узлов 
Полная скорость - 29 узлов 
Установка М9

ФР - форсажный редуктор 
ФД - форсажный двигатель 
МР - маршевый редуктор 
МД - маршевый двигатель 
МРП - маршевая редукторная перекидка

Эcминец, проект "Дели" с установкой М36

Водоизмещение - 6500 т 
Маршевая скорость - 18 узлов 
Полная скорость - 32 узла 
Установка М36

Р – редуктор

Д – двигатель.

 

 

Большой противолодочный  корабль проекта 1155 Основ

Водоизмещение, т. (стандартное/полное) - 6700/8500

Главные размерения, м - 163,5х19,3х7,5

  ГЭУ (л.с.) -  ГТУ, 69100

Скорость полного хода, узл - 29

Дальность плавания - 7700

Экипаж - .249

Перспективные ГТУ для судов на воздушной подушке

 

Десантный корабль, пр. "Зубр" с установкой М35

Водоизмещение - 500 т 
Полная скорость - 63 узла 
Установка М35

ДВВ - двигатель воздушного винта  
РВВ - редуктор воздушного винта 
ДН - двигатель нагнетателя 
РР - роздаточный редуктор  
РН1, РН2 - редуктор нагнетателя.

Корабль на воздушной  подушке, пр. "Джейран" с установкой ДТ4

Водоизмещение - 350 т 
Полная скорость - 50 узлов

  Установка ДТ4

Д - двигатель; РН - редуктор нагнетателя 
РР, РР1 - роздаточный редуктор; РП - редукторная перекидка 
РВВ -редуктор воздушного винта 

Корабль на воздушной  подушке, пр. "Кальмар" с установкой МТ70

Водоизмещение - 110 т 
Полная скорость - 60 узлов

Установка МТ70

Д -двигатель 
РР, - роздаточный редуктор 
РВВ -редуктор воздушного винта 
РН - редуктор нагнетателя

 

Ракетный корабль  скеговый, проект "Сивуч" с дизель - газотурбинной установкой Водоизмещение - 1200 т 
Полная скорость - 50 узлов 
Установка М10Д

ДИ - дизель  
РН - редуктор нагнетателя 
ГТД -газотурбинный двигатель 
РР - распределительный редуктор

 

 

Перспективные ГТУ для судов  на подводных крыльях

Малый противолодочный корабль, проект "Сокол-2"  
с установками М16 и М10

Водоизмещение - 500 т 
Полная скорость - 60 узлов 
Маршевая скорость -12 узлов

Установки М16 + М10 х 2

ФД - форсажный двигатель  
МД - маршевый двигатель  
РР - распределительный редуктор  
ФР - форсажный редуктор 
МР- маршевый редуктор

Пассажирское судно "Циклон" 
с установкой М37

Водоизмещение - 250 т  
Полная скорость - 42 узла

Установка М37

Д - двигатель  
Р - редуктор

 

Говоря о перспективности ГТУ хотелось бы обратить внимание на изделия НПО «Сатурн». Промышленные ГТД которые изготавливаются на этом предприятии поражают своими мощностными характеристиками. Для примеру приведу характеристики ГТД-110 (рис 2).

ГТД-110 - газотурбинный одновальный двигатель с двухопорным ротором, с отбором мощности со стороны компрессора. Предназначен в качестве основы строительства новых тепловых электростанций и модернизации существующих.

ГТД-110 имеет 15-ступенчатый компрессор, 4-ступенчатую турбину, трубчато-кольцевую камеру сгорания. Двигатель с оборотами ротора 3000 об/мин имеет безредукторное соединение с генератором тока частотой 50 Гц.

Отличительной особенностью двигателя ГТД-110 является его малый  вес и габариты (см. табл. 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Основные характеристики ГТД-110

1	2
Базовая номинальная  мощность, МВт	114,5
КПД, %	36,0
Степень повышения давления в компрессоре ГТД	14,7
Температура газа на выходе из камеры сгорания, °С	1210
Расход газа на выходе из ГТД, кг/с	362
Температура газа за ГТД , °С	517
Расход топлива (газ Hu=50056 кДж/кг), кг/час	22600
Назначенный ресурс, тыс. час	100
Межремонтный ресурс, тыс. час	25
Масса, т	50
Габариты ГТД (длина, ширина, высота), мм	5700*4000*4500

 

Таких характеристик  нет ни у одной дизельной установки, и хочется надеяться, что в дальнейшем эти ГТД будут применяться на судах в качестве главного двигателя.

Рассмотренные основные направления в развитии судовых  ГТУ свидетельствуют о перспективности  их для морских транспортных судов  и в частности для быстроходных кораблей.