Дизельные энергетические установки (8443-1)

Посмотреть архив целиком

Дизельные энергетические установки

И.Г. Захаров, доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Я.Д. Арефьев, доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Н.А. Воронович, кандидат технических наук, капитан 1 ранга; О.Ю. Лейкин, кандидат технических наук, капитан 1 ранга

Россия является пионером в оснащении боевых кораблей флота дизельными энергетическими установками (ДЭУ). Еще в 1908г. в ходе выполнения судостроительной программы на подводной лодке “Минога” были заменены взрывопожароопасные бензиновые моторы на дизели. С этого времени ДЭУ заняли господствующее положение в подводном судостроении и только в 60-е годы на смену им пришли ядерные энергетические установки.

Первая промышленная модель дизеля мощностью в 20л.с., работающая на керосине, была создана в Аугсбурге (Германия) в 1897г. под руководством ее изобретателя Р.Дизеля. В феврале 1899г. завод Л. Нобеля в Петербурге приобрел лицензию на производство изобретения. Полученные чертежи были полностью переработаны, и в 1899г. выпускается первый отечественный промышленный образец дизеля мощностью в 25л.с., работающий на сырой нефти. Экономичность дизеля оказалась рекордной - расход сырой нефти составил 221г/л.с.ч. (расход керосина у прототипа - 243г/л.с.ч).

В 1902г. к организации дизельного производства приступил и Коломенский завод, построивший в 1904г. первый одноцилиндровый четырехтактный дизель мощностью 18л.с.

В дальнейшем совершенствовании и внедрении дизелей на кораблях и судах выдающуюся роль сыграли отечественные ученые и инженеры. В 1903г. на нефтеналивной барже “Вандал” была впервые в мире применена дизель-электрическая энергетическая установка с дизелями завода Л.Нобеля.

Успешно развивая дизельное производство и совершенствуя конструкцию двигателя, завод Л.Нобеля вышел на передовые позиции в мировом дизелестроении. В 1913г. завод начал создавать мощный по тому времени двухтактный дизель подводных лодок типа “Барс”. Двухвальная дизельная установка (2х1320л.с.) обеспечивала полную надводную скорость в 17уз. Подводные лодки типа “Барс” в течение двух десятилетий являлись ядром подводных сил отечественного флота.

Большой вклад в развитие теории рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания (ДВС) внесли отечественные ученые. Основы ее были заложены еще в 1907г. профессором Московского высшего технического училища В.И.Гриневецким. Разработанный им метод теплового расчета получил развитие в трудах Е.К.Мазинга, Н.Г.Брилинга, Н.М.Глаголева, А.С.Орлина, В.А.Ваншейдта и других ученых. Наличие эффективной теории способствовало быстрому техническому прогрессу в дизелестроении. В результате первой мировой и гражданской войн отечественное дизелестроение оказалось в упадке. Его возрождение началось в середине 20-х годов, причем в течение буквально нескольких лет был достигнут технический уровень дореволюционной России. За первые три пятилетки судовое дизелестроение развивалось особенно быстрыми темпами. Уже в 1930г. выпуск дизелей превзошел дореволюционный в 2раза, а в 1937г. - более чем в 5раз.

Одним из емких потребителей дизелей является Военно-Морской Флот, особенно его подводные силы. Уже первая советская программа военного кораблестроения на 1926-1933гг. предусматривала постройку 12 дизельных подводных лодок. Специально для них в 1926-1927гг. был создан новый отечественный дизель марки 42Б6 мощностью 1100 л.с., которыми были оснащены первые советские большие ПЛ типа “Декабрист” и подводные минные заградители типа “Ленинец”. В 1933г. началось строительство средних подводных лодок типа “Щука” с дизелями марки 38В8 мощностью 685л.с. В последующем его мощность была увеличена до 800л.с. (дизель марки 38К8). Во второй пятилетке промышленность освоила производство новых дизелей мощностью в 2000л.с. марки 1Д для средних ПЛ типа “С”.

В 1940г. флот начал получать от промышленности двухвальные крейсерские ПЛ типа “К” (XIVсерии) надводным водоизмещением 1487т. Их главная энергетическая установка состояла из двух двухтактных дизелей марки 9ДКР агрегатной мощностью 4200л.с. каждый. Эти дизели обеспечивали ПЛ рекордную полную надводную скорость 22уз.

Уже к началу второй мировой войны Советский Союз обладал мощным подводным флотом, насчитывающим 161 дизельную подводную лодку различных типов и классов: малых, средних и больших торпедных ПЛ и подводных минных заградителей. На них были установлены дизели, спроектированные и построенные на двух ведущих заводах страны: Коломенском и “Русском дизеле” (бывшем Л. Нобеля). Некоторые технические показатели лодочных дизелей предвоенной постройки представлены в табл.1. Основная тенденция развития дизелей этого периода - рост мощностей. Двигатели 1Д и 9ДКР, созданные к концу предвоенного периода, имеют, хотя и невысокую, но уже форсировку рабочего процесса за счет газотурбинного наддува (1Д) и продувки -наддува от роторного компрессора (9ДКР). Дизель 9ДКР, построенный в 1937г., по мощности не имел аналогов в мировом дизелестроении.

Таблица 1

Технические показатели лодочных дизелей предвоенной постройки

Технические показатели

Марка дизеля

42БМ6 6445/42*

38В8 8428/38

38К8 8430/38

1Д 8ЧН43/47

9ДКР 9ДРН51/55

Мощность, л.с.

1100

685

800

2000

4200

Частота вращения, мин

450

600

600

470

400

Давление наддува, кгс/см2

Без наддува

Без наддува

Без наддува

1,37

1,30

Использование в составе

I серия ("Д")**

VI серия ("М")

Х серия ("Щ")

IX серия ("С")

XIV серия ("К")

ЭУ ПЛ (проекты)

II серия ("Л")

XI серия ("Л")

III серия ("Щ")

V серия ("Щ")

XII серия ("Щ")

XIII серия ("Л")


Завод-изготовитель

Коломенский

Коломенский

"Русский дизель"

Коломенский

Коломенский

"Русский дизель"

* Первая цифра - число цилиндров, числитель дроби (косой) - диаметр цилиндра, знаменатель - ход поршня, в см.

** В скобках "Д", "Л", "М", "Щ", "С", "К" - соответственно тип лодок, на которых поставлены данные дизели: "Д" - "Декабрист", "Л "- "Ленинец", "М" - "Малютка", "К" - крейсерская, "С" - средняя, "Щ" - "Щука".

Сразу после Великой Отечественной войны начались восстановление и реконструкция дизелестроительных заводов. Необходимо было в короткие сроки построить на новой технической базе и с учетом военного опыта значительное количество новых ПЛ на замену морально устаревших и сильно изношенных в ходе войны.

Первым послевоенным проектом для массовой постройки стала средняя ПЛ проекта 613 с двумя двухтактными дизелями марки 37Д мощностью по 2000л.с. каждый, непосредственно работающими на винты. Эти дизели имели режим работы дизеля под водой (РДП). Головной образец дизеля 37Д построен на Коломенском заводе в 1949г., а головная ПЛ проекта 613 вступила в строй в 1951г. Ее полная надводная скорость составляла 18уз., а полная подводная - 13уз.

В 1953 г. вступила в строй головная большая торпедная ПЛ проекта 611 с тремя гребными валами и дизелями марки 37Д. Полная надводная скорость составляла 17уз., а полная подводная -15уз. Всего в 50-60-е годы было построено 215ПЛ проекта 613 и 26ПЛ проекта 611 с дизелями марки 37Д. В последующем дизели 37Д применяются и на других проектах ПЛ (633, 641 и 629).

По заказу ВМФ в начале 60-х годов Коломенский завод разработал два новых четырехтактных дизеля для подводных лодок мощностью в надводном положении 2000л.с. - 42Д и 4000 л.с. - 43Д. Эти дизели имеют повышенный газотурбинный наддув и приспособлены для работы в режиме РДП при противодавлении на выпуске до 5м.вод.ст. К тому же дизель 43Д оснащен оригинальной системой регулируемого наддува путем непрерывного и одновременного изменения проточных частей компрессора и газовой турбины в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и величины противодавления.

На торпедной ПЛ проекта 877 нового поколения с нормальным водоизмещением 2500т применена одновальная ЭУ по дизель-генераторной схеме с полным электродвижением на всех режимах хода. На ней устанавливаются два дизель-генератора марки ЗОДГ мощностью по 1500кВт, один главный гребной электродвигатель мощностью 5500л.с., один электродвигатель экономического хода мощностью 130л.с. и два электродвигателя резервного движения по 102л.с. побортно с резервными линиями вала. Благодаря такой комбинированной установке достигнуты приемлемая мощность и полная подводная скорость.


Случайные файлы

Файл
NOVGOR.DOC
68968.rtf
Doc1.doc
15063.rtf
Bitchurin.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.