Дизельная энергетическая установка (дэу).

Практически одновременно с котлотурбинными в военных флотах ряда стран получили распространение дизельные энергетические установки. Основным их элементом является дизель - двигатель внутреннего сгорания, изобретенный талантливым немецким ученым и инженером Рудольфом Дизелем (1858-1913).

Дизельная энергетическая установка состоит из дизеля, вспомогательных механизмов, систем и устройств. Дизель - это двигатель внутренного сгорания с воспламенением топлива от сжатия.

Работает данный двигатель следующим образом.

При движении поршня вниз выпускной клапан закрыт, а впускной открыт и через него в цилиндр поступает атмосферный воздух, который затем при движении поршня вверх и закрытых клапанах сжимается до давления, при котором температура воздуха возрастает до величины необходимой для воспламенения топлива.

В конце сжатия впрыскивается топливо и сгорает в среде раскаленного воздуха. Образовавшиеся газы толкают поршень вниз - рабочий ход. Вторичным движением поршня вверх газы выталкиваются из цилиндра наружу через открытый выпускной клапан. Посредством шатуна поршень соединяется с коленчатым валом, преобразующим возвратно-поступательное движение во вращательное.

Работу дизеля обеспечивают системы: топливная, смазки, охлаждения, пуска, воздухоснабжения и газовыпуска.

Первым идею применения дизелей на судах и кораблях выдвинул в 1898 году известный русский инженер-кораблестроитель, профессор Константин Петрович Бокалевский (1862-1928). В военном флоте она была реализована практически только в 1910 году, когда на Балтийском заводе были построены и спущены на воду 8 канонерских лодок с ДЭУ для Амурской флотилии. При водоизмещении 946 т, при мощном артиллерийском вооружении скорость хода кораблей составляла 12 узлов при дальности плавания 2000 миль. Так в России впервые в мире появились дизельные корабли.

В современном военно-морском флоте ДЭУ широко применяются на кораблях малого и среднего водоизмещения. ДЭУ обладают хорошими массо - габаритными показателями, высокой экономичностью, высокими маневренными качествами, практически немедленной готовностью к действию.

К недостаткам ДЭУ относятся: сравнительно небольшая агрегатная мощность, повышенная шумность и вибрация при работе.

В течение нескольких десятилетий дизельные и котлотурбинные установки безраздельно господствовали в военных флотах. Однако вскоре у них появился серьезный конкурент.

Газотурбинная энергетическая установка (гтэу).

Быстрое развитие газотурбостроения в годы после второй мировой войны, что в немалой степени объясняется применением ГТД в авиации, привело к созданию нового типа КЭУ - газотурбинной.

В 1947 году на испытания вышел английский трехвальный патрульный катер "MGB-2009" водоизмещением около 100 тонн, на котором один из трех бензиновых моторов мощностью 1250 л.с., был заменен ГТД мощностью 2500 л.с. удельной массой 1,2 кг/л.с. На испытаниях, продолжавшихся в течении почти 5 лет корабль был проверен по широкой программе и показал скорость полного хода 34 узла, в то время как до модернизации она составляла около 30 узлов.

Однако первая попытка применить ГТД на кораблях была предпринята задолго до этого инженером-механиком российского флота Павлом Дмитриевичем Кузьминским (1840-1900). По его чертежам на Балтийском заводе в Петербурге еще в 1894 году была построена и испытана газотурбинная установка, предназначенная для катера. Несмотря на успешно проведенные испытания Морское министерство интереса к двигателю не проявило. Но он получил признание видных ученых, и Русское техническое общество сочло целесообразным представить газотурбинный двигатель на Всемирную выставку 1900 г. в Париже. Однако 7 апреля 1900 г. П.Д.Кузьминский внезапно скончался. ГТД на выставку не попал, так как некому было подготовить его к демонстрации. Таким образом, начало применения ГТД в военном флоте было надолго отодвинуто.

Принцип работы ГТД довольно прост. Компрессор засасывает воздух из атмосферы, сжимает его и подает в камеру сгорания, куда одновременно поступает топливо. Смешиваясь с воздухом, топливо воспламеняется и сгорает. Продукты сгорания под давлением, создаваемым компрессором, поступают в газовую турбину, вращают ее, а также закрепленные на общем валу компрессор и топливный насос, после чего удаляются в атмосферу. Часть мощности газовой турбины расходуется на привод компрессора и топливного насоса, а остальная мощность через редуктор и валопровод передается на движитель. Запуск ГТД производится от постороннего источника, обычно электродвигателя, который вращает газовую турбину до тех пор, пока из камеры сгорания не начнет поступать достаточное количество нагретого до нужной температуры газа, после чего электродвигатель отключается.

В настоящее время корабли с газотурбинными энергетическими установками входят в состав военных флотов всех ведущих морских держав. Их достоинствами являются малые массо - габаритные характеристики, хорошая маневренность установки, возможность быстрой агрегатной замены, быстрый ввод установки в действие.

Недостатками являются: высокие требования к качеству топлива и воздуха, повышенная воздушная шумность, невысокая экономичность на режимах повышенной мощности.