Телефон: +7(3952) 44-11-84
Адрес: г. Иркутск,ул.Тухачевского, 3
E-mail: baikal-disel@narod.ru

Несколько слов о газовых турбинах

   Несколько слов можно сказать и о газовых турбинах. Газовые турбины как силовые машины известны с конца 19-го века. Так, например, в книге С.Балдина "Двигатели внутреннего горения" выпуска 1923 года, уже есть глава, посвященная конструкции и использованию газовых турбин.

    Такие силовые машины очень хорошо зарекомендовали себя в конструкционных схемах высокой и средней мощности, и больших и средних массо – габаритных параметров. Но вот в малых по размеру схемах малой мощности от 800 – 600 кВт и ниже, турбины резко теряют все свои преимущества. А в вариантах мощности 50-150 кВт даже заметно уступают по рабочим характеристикам поршневым моторам. Дело в том, что при уменьшении диаметра ротора резко падает плечо рычага приложения сил давления рабочих газов, что значительно уменьшает значение крутящего момента на валу турбины. Кроме того, турбины имеют очень высокие обороты вала, что требует применения сложных планетарных редукторов. А температура выхлопных газов гораздо выше, чем у поршневых моторов, и это будет требовать применения громоздких систем глушения выхлопа.

    При этом турбины продолжают и в таком исполнении требовать в 6-8 раз больше воздуха, чем поршневые моторы, и поэтому на наземный транспорт приходится ставить очень громоздкие и требующие частой смены воздушные фильтры. Пример: танк Т-80 производства Омского завода, имеет в качестве двигателя газовую турбину на 1000 л.с.- практически вариант вертолетного двигателя. Главная проблема этой машины в том, что в условиях реального действия в полевых условиях воздушные фильтры очень быстро забиваются пылью и турбина резко наинает терять мощность в условиях недостатка воздуха. А в условиях боевых действий менять воздушные фильтры очень непросто... У американцев на танке М-1 "Абрамс" (Abrams) похожие проблемы... 

   Вот краткие характеристики силовой установки американского танка: Газотурбинный двигатель AVCO Lycoming AGT-1500 мощностью 1232 кВт (1500 л.с) выполнен в едином блоке с автоматической гидромеханической трансмиссией X-1100-3B. Блок массой 3860 кг может быть заменён менее чем за 1 ч.

m1_engine.jpg
    Выбор газотурбинного двигателя американские специалисты объясняют рядом его преимуществ по сравнению с дизелем той же мощности. Меньшая масса, относительная простота конструкции, повышенная надёжность и ресурс. Также ГТД имеет пониженную задымлённость и шумность, лучше удовлетворяет требованиям многотопливности, гораздо легче запускается при низких температурах. Основными недостатками являются повышенный расход топлива и воздуха (в результате система воздухоочистки занимает втрое больший объём по сравнению с дизелем).

    AGT-1500 является трёхвальным двигателем с двухкаскадным осецентробежным компрессором, индивидуальной камерой сгорания тангенциального расположения, свободной силовой турбиной с регулируемой сопловым аппаратом и стационарным кольцевым пластинчатым теплообменником. Сопловые и рабочие лопатки первой ступени турбины высокого давления охлаждаются воздухом, отбираемым на выходе из компрессора и подаваемым через отверстия в хвостовиках лопаток. Максимальная температура газа в турбине 1193 °C. Редуктор, размещённый внутри корпуса теплообменника, уменьшает число оборотов на выводном валу ГТД до 3000 об/мин. Двигатель обеспечивает танку М1 «Абрамс» весом 55 тонн высокую приёмистость — до скорости 30 км/ч танк разгоняется за 6 с.

    Именно потому, что газовые турбины в малом массогабаритном исполнении резко теряют все свои положительные характеристики и не имеют уже преимуществ перед опычными поршневыми моторами, а недостаки сохраняют, их использование в автомобилях не имеет смысла.


    Самая маленькая газовая турбина, которую автору удалось видеть - это вспомогательная силовая установка российских танков Т-80У. Установка ГТА-18А объединяет в себе турбодвигатель и генератор постоянного тока и используется для запуска основного двигателя (стартер) и для обеспечения электроэнергией танка при отключенном основном двигателе. Этот агрегат имеет мощность 18 кВт, вес турбодвигателя с редкутором около 40 кг, длина около 40 см. Работает на дизельном топливе, может использовать так же и бензин и керосин. Как видете- характеристики более чем скромные. Фото этой машины, сделанное автором сайта - перед вами.
turb.jpg

 

Игорь Исаев."Роторные двигатели. Прошлое,настоящее,будущее...."