Принцип дії ВМД, гідності, недоліки, шляхи підвищення ККД

Найпростіший ВМД широко застосовуваний в СЕУ складається з трьох основних елементів:

- компресора К, який засмоктує повітря з атмосфери, стискає його до необхідного тиску;

- камери згоряння КС, де в середовищі стисненого в компресорі повітря згорає паливо;

- газової турбіни Т, куди надходять, що утворюються при згорянні палива гази при високій температурі і тиску. Зростаючи до заданих тиску та температури продуктів згоряння, що обертають ротор турбіни так само, як пар, що обертає ротор парової турбіни. Відпрацьовані гази викидаються в атмосферу.

Основним недоліком найпростішого ВМД є низький ККД, що дорівнює # 951; = 24,5% через великі теплових втрат в зовнішнє середовище. Одним із способів підвищення ККД ГТД є ускладнення робочого циклу.

Підводний човен Гельмута Вальтера, радянський підводний човен

У 1933 р німецький інженер Гельмут Вальтер розробив проект, а в 1936 р побудував опитовимі енергетичну установку для підводного човна з парогазової турбіною, працюю-щей без доступу атмосферного повітря. Парогазова суміш утворювалася в результаті згор-Ранія палива в кисні, що отримується при розкладанні висококонцентрованою переки-сі водню, і додавання води.

У 1940 р Г. Вальтер побудував експери-ву підводний човен «V-80» з парогазотурбінної енергетич-кою установкою, що забезпечила в підводному положенні швидкість ходу до 28 уз.

Програма будівництва бойових підводних човнів з парогазотурбінних ЕУ в зв'язку з розгромом фашистської Німеччини завершення не отримала, але матеріали проектування, будівництва та випробувань парогазотурбінних установок були використані в Англії, СРСР і США.

У 1955 р на заводі «Судомех» в Ленінграді побудована досвідчена підводний човен «С-99» пр. 617. На цьому підводному човні була змонтована парогазотурбінних установка для забезпечення в підводному положенні швидкість ходу до 20 вузлів. У проектуванні даної ЕУ брав участь колишній заступник Г. Вальтера доктора Фрідріх Статешний.

Принцип дії ВМД, гідності, недоліки, шляхи підвищення ККД

З 1934 по 1945 рр. було побудовано 10 підводних човнів з ПДТУ і один дизельний ПЛ, на якій в якості палива використовувалася перекис водню, але кораблі так і не були доведені до необхідної експлуатаційної надійності. Постійно виникали нові проблеми, на вирішення яких військова обстановка не надавала часу. У бойових діях підводні човни з ПДТУ не брали участі і в останні дні війни були знищені або затоплені своїми екіпажами.

15.05.59 р С-99 вийшла на випробування для перевірки працездатності ПДТУ на різних глибинах. Запуски турбіни в 40 і 60 м від поверхні відбулися без неприємностей, потім глибину збільшили до 80 м, після чого в 5-му відсіку пролунав вибух, і С-99 стала тонути з дифферентом на корму. Екіпаж зміг впоратися з аварією, і через 12 годин після вибуху човен отшвартовалісь в Лієпаї.

В результаті розслідування було встановлено, що найбільш імовірною причиною аварії і послідував за нею пожежі, був вибух в бортовому клапані трубопроводу, по якому подавалася перекис водню. Детонація виявилася настільки потужною, що була порушена герметичність міцного корпусу. Відновлювати С-99 не стали. В Наприкінці 1959 р човен була виведена зі складу флоту.

В історії флоту човна Вальтера (Hellmuth Walter, 1900-1980) займають таке ж положення, як і перші лінійні пароплави Дж. Фітч (John Fitchs, 1743-1798) і "Turbinia" Чалз А. Парсонса (1854-1931). По суті, саме розробки Вальтера лежать в основі проектів майбутніх атомних підводних човнів (АПЧ), створення яких було б неможливо без технологій суднобудування, розроблених Вальтером в середині 40-х років XX століття.

Після промислового освоєння технологій металокераміки і методів промислового отримання перекису водню з морської води, флот повернеться до ПДТУ, що зберігають досягнутий рівень потужностей суднових ЕУ, але позбавляють суду від ядерного реактора з його біологічним захистом і четирехконтурним оборотом робочого тіла, флот від проблем утилізації відходів ядерного палива , атмосферу від забруднення продуктами спалювання органічного палива альтернативними СЕУ з ДВС, ПТУ і ГТУ, а економіку від необхідності використовувати невідновні природні п е ресурси - газ і нафту.

Схожі статті