14.5.Суда и корабли

В современном торговом флоте применяют исключитель-но термин «судно», а в военном – «корабль». В парусную эпоху кораблем называли лишь определенный тип судов – с прямыми парусами на всех мачтах. Настоящими кораблями считались только линкоры, фрегаты, корветы и некоторые торговые суда.

Вид парусного судна определяли по типу парусного воо-ружения, которое включало в себя рангоут, такелаж. В зависимо-сти от района плавания суда делят на океанские, каботажные, речные и озерные. По роду движителя – на гребные, парусные, колесные, винтовые, водометные, крыльчатые.

Пароходы оснащены малооборотной паровой машиной, которая вращает гребной винт или бортовые гребные колеса. Не-смотря на простоту и надежность, пароходы отличаются низкой экономичностью, поэтому уже давно не строятся и повсеместно выводятся из эксплуатации. Более выгодны паротурбоходы – су-да с высокооборотной паровой турбиной.

Самый распространенный ныне тип судна – теплоход. Он может быть малооборотным или высокооборотным. Дизель на-дежно действует лишь при постоянных оборотах, и теплоходы, которым необходим широкий диапазон скорости вращения винта, оснащают гидравлической передачей, играющей роль редуктора. На дизель-электроходах и турбоэлектроходах применяют элек-трическую трансмиссию.

Атомоходы – по существу те же турбоходы, но пар для турбин вырабатывают не обычные котлы, а комплексы на базе ядерного реактора.

На газотурбоходах двигателем служит газовая турбина, работающая на жидком топливе. Главное достоинство газовых турбин – высокая удельная мощность.

Крупнейшими судами пассажирского флота первой половины XX в. были лайнеры, которые совершали рейсы между Ев-ропой и Америкой.

Контейнеровозы доставляют товары в стандартных кон-тейнерах, которые располагают в трюмах и на палубе. Мощные двигатели позволяют развивать высокую скорость хода.

В 1912 г. по рекам и озерам Российской империи плавало около 30 тыс. судов. Их общая грузоподъемность составляла 13,5 млн тонн.

В начале XXI в. речной флот России составляют буксиры, пассажирские, сухогрузные и нефтеналивные теплоходы. Это в основном плоскодонные суда с малой осадкой.

Современные буксиры толкают баржи впереди себя. Наи-более распространенный вид сухогрузных судов – теплоходы «Волга-Дон», часто именуемые самоходными баржами. Грузо-подъемность их составляет от 5000 до 5300 т.

14.6.Газовые турбины и их применение

Во второй половине века с двигателями внутреннего сго-рания поршневого типа все более конкурирует газовая турбина и компрессорный турбореактивный двигатель, имеющий газовую турбину. В этом двигателе используются отходящие газы, кото-рые создают реактивную тягу.

Газовая турбина – это двигатель внутреннего сгорания, конструктивно аналогичный паровой турбине, но в отличие от нее имеющий камеру сгорания и компрессор, подающий в нее воздух под давлением, который частично используется для охла-ждения поступающих в турбину газов. Только в начале 90-х гг. XIX в. удалось спроектировать и создать первую газотурбинную установку. Это сделал русский инженер П.Д. Кузьминский. Он сконструировал реверсивную газовую турбину радиального типа постоянного давления.

Крупнейшую роль в развитии газовой турбины сыграли работы советского ученого В.М. Маковского, который впервые поставил вопрос о создании нового теплового двигателя – газо-вой турбины, позволяющей осуществить эффективное энергети-ческое использование продуктов подземной газификации углей. В 1930 г. Маковский организовал первую в СССР газотурбинную лабораторию, в которой наряду с решением ряда теоретических вопросов был разработан проект стационарной газовой турбины мощностью в 1 тыс. л.с. В 1939-1940 гг. эта турбина была по-строена Харьковском турбогенераторным заводом.

Большим преимуществом газовых турбин сравнительно с паровыми является более высокий КПД, достигаемый за счет по-вышения температуры рабочих газов до 750° и выше. Практиче-ски КПД газовых турбин можно довести до 38%. Газотурбинная установка компактна, она может быть запущена за 10-15 минут, а паровая – за несколько часов. Мощная газотурбинная установка требует почти в два раза меньше производственной площади. Чем такая же по мощности паротурбинная установка.

Газовые турбины получили применение в ряде отраслей народного хозяйства. В начале 50-х гг. в некоторых странах были построены первые опытные газотурбовозы.

Газотурбовозы весят меньше тепловозов. Газотурбинные локомотивы работают на мазуте, а не на дизельном топливе. Га-зотурбовоз вдвое мощнее такого же по весу тепловоза, а его вы-сокая мощность при сравнительно малом весе позволяет достиг-нуть большей скорости движения – до 140-160 км/час. Они тре-буют меньших эксплуатационных расходов. Коэффициент полез-ного действия газотурбовозов составляет пока 16-18%. В 1959 г. Коломенский тепловозостроительный завод создал первый совет-ский газотурбовоз с газотурбинным двигателем в 3500 л.с. при 500 об/мин, работающим на мазуте.