Yhdysvaltain laivaston tärkein propulsiolaitos
Pohja ja työhevoset laivasto Yhdysvaltain laivasto - Ticonderoga-luokan ohjusristeilijä ja Arleigh Burke -luokan URO-hävittäjä.
70-luvun XNUMX-luvulta lähtien maailmassa on noussut selkeä trendi energian siirtymiselle maakaasuun pääpolttoaineena ja kaasuturbiiniyksiköihin (GTP) johtaviksi sähkögeneraattoreiden käyttövoimayksiköiksi. Maailman kehittyneet maat osoittavat merkittävää rahoitusta kaasuturbiiniyksiköiden hyötysuhteen ja polttoainetehokkuuden parantamiseen.
Suuret kaasuturbiinit, joiden teho on yli 400 MW, ovat jo käytössä. Nykyaikaisten kaasuturbiinien työkaasujen lämpötila turbiinin sisääntulossa on ylittänyt 1500 °C, mikä on 150/200 °C korkeampi kuin edellisen sukupolven laitoksissa.
Nykyiselle ajanjaksolle on ominaista aktiivinen työ kolmannen sukupolven kaasuturbiinien luomiseksi, jotka ovat kompakteja ja samalla tehokkaita siviili- ja sotilaslaivojen voimalaitoksia.
Toinen sukupolvi
Toisen sukupolven laivojen kaasuturbiinimoottorit kehitettiin pohjalta ilmailu turbomoottorit, ottaen huomioon käyttö meriolosuhteissa. Niillä on alhainen ominaiskulutus, parempi korroosionkestävyys, pienempi paino ja mitat kuin ensimmäisen sukupolven kaasuturbiinimoottoreilla, pidempi käyttöikä ja parempi luotettavuus. Näiden moottoreiden hyötysuhdetta on lisätty nostamalla käyttöpainetta, syklin lämpötilaa sekä käyttämällä turbiinin siipien tehokasta jäähdytystä.
Tällaisten moottoreiden rasituimmat komponentit ja osat on valmistettu erittäin lujista korroosionkestävistä seoksista. Kompressorin roottori ja staattori on valmistettu titaanista tai nikkelistä, kun taas turbiini ja polttokammion komponentit ovat kobolttia tai nikkeliseoksia. Kaikissa korkeissa lämpötiloissa toimivissa GTE-osissa (polttokammio, korkeapaineturbiinin siivet, matalapaineturbiinin ensimmäisen ja toisen vaiheen ohjaus- ja aktiiviset siivet) on aluminoitu tai kromattu kalvopinnoite, joka suojaa riittävän luotettavasti korkeita vastaan. -lämpötilakorroosio.
Toisen sukupolven kaasuturbiinimoottorit voivat käyttää lentopetrolia, diesel- ja tislepolttoaineita ja jopa maakaasua. Toisin kuin ensimmäisen sukupolven kaasuturbiinimoottorit, ne tuottavat merkityksettömän määrän savua, mikä saavutetaan käyttämällä täydellinen polttoainesuuttimien suunnittelu ja sen täydellinen sekoittuminen ilman kanssa aksiaalisissa pyörrepolttokammioissa.
60-luvun puolivälistä lähtien amerikkalainen General Electric on onnistunut luomaan laajan valikoiman eri tehoisia kaasuturbiinivoimaloita. Näitä moottoreita käytettiin laajasti erilaisissa siviililentokoneissa Yhdysvalloissa. Myöhemmin niitä käytettiin teollisuuskaasuturbiinien ja laivojen moottoreiden luomiseen.
LM-2500
Asiantuntijat pitävät General Electricin amerikkalaista LM-2500-moottoria parhaana toisen sukupolven laivojen kaasuturbiinimoottorina.
Se luotiin TF39-lentokoneen ohitusmoottorin pohjalta ja on saman yrityksen CF6-6-sarjan kehitys.
Kaasuturbiinimoottori on yksinkertaisen kierroksen kaksiakselinen moottori, joka sisältää 16-vaiheisen kompressorin, halkaisijaltaan pienikokoisen nopeasti vaihdettavan rengasmaisen polttokammion, kaksivaiheisen korkeapaineturbiinin ja kuusivaiheisen vapaavoimaturbiinin. Normaaleissa käyttöolosuhteissa (ympäristön lämpötila 15 °C, paine 1,03 kg/m²) ja polttoaineen lämpöarvo 10 270 kcal/kg, moottorin jatkuva enimmäisteho on 24 700 hv. Kanssa. nopeudella 3 rpm. Polttoaineen ominaiskulutus tällä teholla on 400 g/l. Kanssa. h ja ilmankulutus 181,9–59 kg/s. Moottorin pituus on 65 m, paino noin 6,25 t. Kompressori on yksiroottori, puristussuhde 3,8:17.
Verrattuna muihin laivojen kaasuturbiinimoottoreihin LM-2500-moottorin kaasun lämpötila on kohonnut merkittävästi, mutta tehokkaan jäähdytyksen ansiosta sen seinämän lämpötila osoittautui hieman korkeammaksi kuin ensimmäisen sukupolven kaasuturbiinimoottoreissa. Erityistä huomiota kiinnitetään jäähdytysilman virtauksen hallinnan varmistamiseen, sen häviöiden vähentämiseen sekä säteittäisen välyksen hallintaan.
Tehoturbiini on suoravirtaus kuusivaiheinen malli, jossa on alhainen kehänopeus. Kaasuturbiinimoottorin voimanakseli on varustettu molemmilta puolilta elastisilla levykytkimillä, jotka tasaavat epäsopivia vääntömomentteja. Levykytkimien uskotaan täyttävän parhaiten laivojen kaasuturbiinimoottorien vaatimukset, koska ne eivät vaadi voitelua, niissä ei ole hankauspintoja ja niillä on korkea korroosionkestävyys. GTE-laakerit on voideltu öljypumpuilla synteettisellä öljyllä.
Kompressori ja voimaturbiinin kotelo on tehty irrotettaviksi huollon ja korjauksen helpottamiseksi, mikä mahdollistaa siipien vaihdon ilman koko moottorin purkamista. Lisäksi tärkeimpien osien kuntoa valvovat tarkastusreiät ja koko polttoainejärjestelmä on asennettu moottorin ulkopuolelle.
LM-2500 kaasuturbiinimoottorin penkkitesteissä sen häiriötön käyttöaika ylitti merkittävästi ensimmäisen sukupolven moottoreiden moottoreiden käyttöiän.
Admiral Collagenin koekäytön aikana vuonna 1972 tämä moottori työskenteli yli 15 tuhatta tuntia, joista 5 tuhatta tuntia se toimi tehoalueella 19–21 tuhatta litraa. Kanssa. Toinen tämän kaasuturbiinimoottorin ominaisuus on, että se voidaan helposti irrottaa aluksesta rantakorjausta varten ja se voidaan asentaa takaisin 72 tunnin kuluessa. Kehitetty globaali yrityspalvelu mahdollistaa määrätyn ajan saavuttamisen, mikä antaa General Electricille vakavan kilpailuedun muihin kaasuturbiinimoottorien valmistajiin nähden.
Globaalien energiamarkkinoiden johtoasemaan tarttunut General Electric on tuottanut noin 30 % kaikista maailmassa valmistetuista GTU:ista viimeisen 70 vuoden ajan.
Tällä hetkellä yritys valmistaa kolmenlaisia laivaasennuksia:
LM-2500-sarja - 22,4 - 33,4 MW,
LM-6000-sarja - 42,4 - 47,5 MW,
LMS-100-sarja - 110 MW.
Vuoden 2018 lopussa valmistettiin noin 2 100 LM-2500-sarjan merimoottoria erilaisista modifikaatioista, joihin kuuluvat:
• General Electric LM-2500 teho 22,4 MW,
• General Electric LM-2500+ teho 31,1 MW,
• General Electric LM-2500+G4 kapasiteetti 33,4 MW.
LM-2500-laivan kaasuturbiinimoottori on massiivisin ja luotettavin, ja sitä käytetään sotalaivoissa fregatista lentotukialuksiin. Suurin osa Yhdysvaltain laivaston aktiivisista aluksista on varustettu tällä moottorilla. General Electric LM-2500 -voimalaitosta on käytetty yli 400 sotalaivassa 33 maassa vuodesta 1972 lähtien. Yli 1000 2500 LM-1998 -merimoottoria on päivittäisessä käytössä ympäri maailmaa. Vuodesta 2500 lähtien LM-XNUMX+ kaasuturbiinia on käytetty kaupallisten laivojen varusteluun.
Sotalaivojen tyypit ja laivat, joissa on voimalaitos GE LM-2500 ja sen muunnelmia

Hävittäjien URO tyyppi "Arly Burke" ja UDC tyyppi "America" rakentaminen Ingalls Shipbuildingin (USA) telakalla - kaikki alukset on varustettu kaasuturbiinimoottoreilla GE LM-2500
Yhdysvaltain laivaston ja rannikkovartioston alukset:
• Legend-luokan valtameren partiolaiva (USA) - osa Yhdysvaltain BOHR:ää,
• Oliver Hazard Perry -luokan fregatit (USA) – poistettu käytöstä,
• Spruence-luokan hävittäjät (USA) – poistettu käytöstä,
• "Kidd"-tyyppiset hävittäjät (USA) - poistettu käytöstä,
• "Arleigh Burke" -tyyppiset hävittäjät URO (USA) - laivastossa,
• Ticonderoga-tyyppiset ohjusristeilijät (USA) - osana laivastoa,
• UDC-tyyppi "America" (USA) - osana laivastoa.
Muiden maiden laivat ja alukset:
• "Niels Yuel" -tyyppiset korvetit (Tanska),
• Pohang-luokan korvetit (Etelä-Korea),
• Saar 5 -tyypin korvetit (Israel),
• Halifax-luokan fregatit (Kanada),
• Hydra-luokan fregatit (Kreikka),
• Fregatit MEKO tyyppi "200" (Australia ja Uusi-Seelanti, Saksa, Turkki, Kreikka, Portugali, Argentiina, Malesia, Etelä-Afrikka, Algeria),
• F-122 Brandenburg -sarjan fregatit (Saksa),
• Bremen-tyyppiset F-123-sarjan fregatit (Saksa),
• F-124-sarjan "Saksi-tyyppiset fregatit (Saksa),
• "Cheng Kung" -tyyppiset fregatit (Taiwan),
• URO-tyyppiset "Horizon"-tyyppiset fregatit (Ranska, Italia),
• FREMM-tyyppiset fregatit (Ranska, Italia, Marokko, Egypti),
• Alvaro de Bazan -tyyppiset fregatit (Espanja),
• "Santa Maria" -tyyppiset fregatit (Espanja),
• Hävittäjän URO-tyyppi "Asahi" (Japani),
• Hävittäjä URO tyyppi "Akizuki" (Japani),
• Tuhoajat URO tyyppi "Takanami" (Japani),
• Hävittäjän URO-tyyppi "Murasame" (Japani),
• Hävittäjän URO-tyyppi "Kongo" (Japani),
• Hävittäjän URO-tyyppi "Atago" (Japani),
• Hävittäjät URO tyyppi KDX-I ja KVCh-II (Etelä-Korea),
• Hävittäjän URO-tyyppi "King Sejong" (Etelä-Korea)
• "Luigi Durand de la Penne" -tyyppiset hävittäjät (Italia),
• Tyypin 052 hävittäjät (Kiina),
• Izumo-tyyppiset tuhoajat-helikopteritukialukset (Japani),
• "Hugo"-tyyppiset tuhoajat-helikopteritukialukset (Japani),
• UDC-tyyppi "Juan Carlos" (Espanja),
• UDC-tyyppi "Canberra" (Australia),
• Lentotukialus Cavour (Italia),
• Lentotukialus Principe de Asturias (Espanja).
Queen Mary 2 -tyyppiset risteilyalukset

Queen Mary 2 -tyypin risteilyalukset on varustettu kaasuturbiinimoottorilla GE LM-2500 (laivan uppouma 79 300 tonnia, mitat 345x41x72 m, syväys 10 m, miehistö 1 253 henkilöä, matkustajat 2 695 henkilöä)
Toivottaa Venäjän laivaston tulevaisuutta
Kysymys sotalaivojen ja alusten päävoimaloiden yhdistämisestä on myös Venäjän laivaston käsittelyssä.
Laivojen moottoreissa ei ole niin monimuotoisuutta kuin missään maailman laivastossa, joka on kymmenen suurimman merivoiman joukossa.
Pitkän aikavälin suunnitelmissa uusien laivojen rakentamiseksi tulisi pyrkiä useimpien hankkeiden maksimaaliseen yhdistämiseen, jotka perustuvat yhteen kaasuturbiinimoottoriin ja dieselmoottoreihin.
Nykyaikaisen kotimaisen lentokonemoottorin PD-14 ja sen tehokkaampien muunnelmien - PD-18 ja PD-35 - kehittäminen avaa mahdollisuuksia luoda uuden sukupolven kaasuturbiinimoottorien meriversioita niiden pohjalta.
Tiedotusvälineiden mukaan työ on aloitettu PD-sarjan moottoreihin perustuvien kaasuturbiiniyksiköiden luomiseksi kaasukompressoriasemiin (GTU GPS). Yhdessä lentokoneiden moottoreiden ja GPS:n kaasuturbiinien testauksen kanssa on järkevää aloittaa uuden sukupolven laivojen kaasuturbiinien kehittäminen heti.
Myös Venäjän laivaston johdon on asetettava suunnittelijoille näiden kaasuturbiinimoottorien ottaminen mukaan kaikkiin uusiin laivojen ja alusten hankkeisiin, jos se on taloudellisesti perusteltua ja tarkoituksenmukaista.

Päivitetyn fregattiprojektin 22350M malli on Venäjän laivaston tulevaisuus (http://bastion-karpenko.ru/22350m-skr/)
Laaja valikoima yhdistettyjä lentokoneiden moottoreita, kaasuasennuksia ja laivojen kaasuturbiinimoottoreita tuo merkittäviä säästöjä niiden käytössä ja korjauksessa. Yhteiset korjaus- ja huoltokeskukset mahdollistavat huoltohuoltoongelmien nopean ratkaisemisen Venäjällä.
Loppujen lopuksi missä tahansa laivaston venäläisiä laivastotukikohtia on, lähellä on siviili- tai sotilaslentokenttä, mikä mahdollistaa varaosien ja uusien vaihtomoottoreiden nopean toimituksen. Ja laivojen ja hankkeiden alusten hankinta sotilasteknisen yhteistyön kautta auttaa muodostamaan palveluverkoston ulkomaille.
tiedot