Введение в специальность. Методические рекомендации

Практическое занятие № 2

«Изучение типов и состава судовых устройств и судовых систем»

Классификация и назначение судовых устройств и систем

Под судовыми устройствами понимают оборудование, применяемое для обеспечения стоянки судов в отдалении от берега, для управления, выполнения грузовых операций, швартовки у берега, буксировки и т.п.

Большинство судовых устройств обслуживается сложными механизмами, расположенными, главным образом, на палубах. Поэтому их называют палубными механизмами.

Рулевое устройство

Для изменения направления движения или удержания судна на курсе служит руль. В древности для этого применяли кормовое весло. Подвешенное с одного борта, обычно с правого, весло при боковой качке глубоко входило в воду или, наоборот, выходило из воды. Судостроители придумали способ управлять судном при помощи руля («крчмила»), навешиваемого на петлях в кормовой части судна.

Появление руля в Европе относится к первой половине XIII в. (точнее к 1242г.) Принцип работы руля прост. Пока плоскость руля находится в диаметральной плоско-

сти судна или параллельна ей, на руль не действует сила давления воды. Достаточно слегка повернуть руль, как тот сейчас же на одну его сторону начнет действовать давление набегающей воды; при этом судно поворачивает в ту же сторону, куда повернут руль.

Рис.1 Рули: (слева направо) обыкновенный, балансирный, полубалансирный.

Руль обычно имеет обтекаемую форму и внешне напоминает крыло самолета (поставленное вертикально). Такой профиль улучшает работу гребного винта и способствует увеличению скорости судна.

С увеличением скорости хода увеличивается и сила давления на руль, а отсюда повышается и усилие, необходимое для поворота судна.

Раньше при повороте небольших и тихоходных судов один или два человека могли вручную вращать рулевой штурвал. Теперь же на современных судах для этого применяют специальные рулевые машины мощностью в десятки и сотни л.с. Современный рулевой поворачивая штурвал, по существу управляет работой такой машины.

Рулевое устройство состоит: из рулей, рулевого привода, рулевой машины и средств управления ею. Рулевые устрой-

ства непрерывно совершенствуют.

11

Находит широкое применение активный руль, на пере которого устанавливают небольшой гребной винт. Этот винт приводится в движение электродвигателем. Эффективность активного руля большая: повышается устойчивость судна на курсе при ветре, уменьшается циркуляция, облегчается маневрирование. Кроме того, можно при неработающем главном двигателе идти малым ходом и разворачивать судно только под действием вспомогательного гребного винта. Конструкция рулевого устройства допускает перекладку руля на 35˚ на оба борта.

Якорное устройство

Для обеспечения стоянки судна вдали от берега (на внешнем или внутреннем рейде) служит якорное устройство. На большинстве судов якорное устройство располагается в носовой части судна. К основным элементам якорного устройства относятся: якоря, якорные цепи, якорные клюзы, цепные трубы, цепные ящики для хранения якорной цепи на судне и якорные механизмы для отдачи и подъема якорей. В качестве якорных механизмов применяют шпили и брашпили, в конструкцию которых обязательно входят цепные звездочки для подъема и опускания якорей.

Для удержания судна на месте вдали от берега применяют специальное приспособление- якорь. В глубокой древности мореплаватели вместо якорей пользовались тяжелыми камнями или мешками с песком, привязанными на конце ременного, а позже пенькового каната. С именем моряка грека Глаукона, жившего около 1000 лет до н.э., связывают изобретение металлического якоря.

Железные якоря, напоминающие современный двурогий якорь, появились в IV в. до н.э. Они были достаточно надежны, но якорные пеньковые канаты служили причиной частых аварий. При шквальном ветре судно, стоящее на якоре, испытывало рывки, в результате которых канаты либо разрывались, либо якорь отрывался от грунта. Поэтому в начале XIX в. на судах стали заменять якорные канаты железными цепями.

Цепи проходят через палубу в две широкие трубы, выведенные на оба борта, где установлены литые детали, называемые якорными клюзами.

Основные типы судов якорей (слева направо): адмиралтейский, Холла, И.Р.Матросова. Для удержания судна якорь должен иметь определенный вес. Длина якорной цепи

должна быть не менее трех глубин моря на месте стоянки судна. Вес якоря и размеры (калибр) цепи выбирают для каждого судна в зависимости от его размера и назначения по правилам Регистра.

На больших судах применяют якоря весом до 30 т, а цепи — длинной до 300м.

12

Швартовное устройство

Чтобы обеспечить надежную стоянку у причалов и других плавучих и береговых сооружений или рядом с другим судном служит швартовное устройство.

С его помощью осуществляются небольшие перемещения судна вдоль причала при швартовках. В швартовное устройство входят: швартовы (тросы, канаты), кнехты (металлические тумбы для крепления швартовов), клюзы (отверстия в фальшборте для пропуска швартовов), швартовные механизмы и другие элементы. Швартовными механизмами для подтягивания к причалу являются в носу судна брашпиль — лебедка с горизонтальными швартовными барабанами (турачками) и на корме — шпиль (лебедка с вертикальным швартовным барабаном). Для амортизации ударов корпуса о причал или о борт другого судна при швартовке применяют переносные кранцы (чаще всего мешки с наполнителем, оплетенные снаружи пеньковым канатом).

Часто якорные и швартовные механизмы выполняют в виде одного агрегата, исполняющего якорные и швартовные функции отвечающего предъявляемым требованиям.

Для выполнения якорных и швартовных операций судна оборудуют брашпилями, шпилями или специальными швартовными лебедками. Брашпиль и лебедка представляют собой механизмы с горизонтальным расположением грузового вала, а шпиль — с вертикальным расположением тягового органа.

Наиболее распространенный привод якорно-швартовных механизмов — электрический, в настоящее время все большие применение находит гидропривод.

При погрузочно-разгузочных работах судно изменяет осадку и швартовы либо ослабевают, либо натягиваются. В первом случае судно может отойти от причала, во втором случае швартов может оборваться. Во избежание указанных последствий швартовы при их ослаблении следует выбирать, а при увеличение натягивание — травить.

Швартовы крепятся на кнехтах и изменение их длины связано с тяжелой, а иногда и опасной работой. Поэтому в последнее время на большегрузных и крупных пассажирских судах швартовные канаты крепятся на барабанах лебедок, оборудованных автоматическими тормозами.

В автоматическом режиме лебедки обеспечивают надежную стоянку судна на швартовах с постоянным натяжением канатов. При ослаблении швартовов лебедки выбирают канат, а при натяжении — автоматически его потравливают.

Буксирное устройство

Буксирным устройством называют комплекс средств, позволяющих судну буксировать другой плавучий объект или самому быть взятым на буксир. Оно предназначается для приема, крепления и быстрой отдачи буксирного троса. Эти устройства подразделяются на более простые, необходимые каждому судну, и более сложные для судов специального назначения

— буксиров, буксиров — спасателей, ледоколов и ледокольно — транспортных судов. Для буксировки самого судна устройство располагается в носовой части, а для производства буксировочных работ — в корме. К элементам буксирного устройства относятся буксирные тросы, буксирные лебедки, буксирные гаки, буксирные клюзы, битенги (мощные стальные тумбы на специализированных судах) и др.

Грузовое устройство

Для обеспечения погрузки и разгрузки судна, а также перемещения груза внутри него служит комплекс оборудования, механизмов и конструкций, называемый грузовым устройством судна. При работе судна на линии между хорошо оборудованными портами собственные грузовые устройства, как правило, не используются. Однако наличие грузового устройства на судне позволяет производить грузовые операции как самостоятельно в необорудо-

13

ванных портах или на рейде, так и совместно с береговыми средствами для ускорения грузовых работ. В состав грузовых устройств на универсальных сухогрузных судах входят: грузовые стрелы или краны, закрытия грузовых люков и средства внутритрюмной механизации. На судах с горизонтальной грузообработкой грузовыми устройствами являются аппарели, пандусы, погрузочные лифты и подъемники. На некоторых лихтеровозах используются катучие козловые краны. На судах, перевозящих навалочные грузы, функции грузовых устройств выполняют транспортеры и перегружатели различных типов. Грузообработка на наливных судах ведется с помощью грузовых насосов и грузовых трубопроводов. На пассажирских судах к числу грузовых устройств могут быть отнесены всевозможные лифты и устройства для погрузки на судно автомашин, багажа и провизии.

Многообразие перевозимых грузов и постоянное увеличение специализации судов ведут к совершенствованию и поиску новых видов грузовых устройств.

Спасательное устройство

Спасательное устройство представляет собой комплекс спасательных средств и устройств для их хранения и спуска на воду. К спасательным средствам относят шлюпки, спасательные плоты, плавучие приборы и, кроме того средства индивидуального пользования (спасательные круги, жилеты, нагрудники, костюмы-комбинезоны).

Количество спасательных средств, их размещение на судне, а также основные технические требования, предъявляемые к ним, определяются Международной конвенцией по охране человеческой жизни на море и Правилами по конвенционному оборудованию судов Морского Регистра судоходства в зависимости от типа судна и района плавания.

Механизмы судовых устройств

Рулевые машины

Рулевая машина служит для сообщения рулевому приводу усилия для перекладки руля. На небольших судах рулевые машины могут быть ручными. Рулевая машина расположена на значительном расстоянии от рулевой рубки и для передачи импульсов от штурвала или кнопочного устройства к органу, управляющему рулевой машиной предусматривается

особое устройство (как правило, электрическое) — телемотор.

До недавнего времени чаще всего на судах применяли электрические рулевые машины, при этом передача крутящего момента от электродвигателя на баллер руля выполнялась с помощью червячной и зубчатой передачи.

В настоящее время широко используется электрогидравлическая рулевая машина, где применена гидравлическая передача от электродвигателя к баллеру руля.

Рулевая машина должна автоматически останавливаться, когда руль достигает крайнего положения и с ней должен быть связан специальный прибор — аксиометр, указывающий на какой борт и какой угол повернуть руль. В соответствии с Правилами Регистра мощность двигателя рулевой машины должна обеспечивать перекладку руля с 35˚ одного борта на 30˚ другого за 28 секунд при полном ходе судне.

Применяемые в настоящее время электрогидравлические рулевые машины отличаются высокой надежностью действия и могут развивать практически любой момент на баллере руля.

Якорно–швартовные механизмы

Для выбирания и травления якорного каната и якорей служит брашпиль. В большинстве случаев применяются электрические брашпили. В последние годы стали получать распространение гидравлические брашпили. На танкерах иногда применяют паровые брашпили. Значительно реже применяются шпили. На судах транспортного флота в носовой части при-

14

меняют традиционные двухякорные брашпили. Шпили применяют для подъема кормового якоря и швартовки кормовой части.

Часто функции якорного и швартовного устройств выполняются одним механизмом, имеющим звездочку для якорной цепи и швартовный барабан, называемый турачкой.

К двигателям, приводящим в действие якорно-швартовные механизмы, Правилами Регистра предъявляется ряд требований.

Грузоподъемные механизмы

Грузоподъемными механизмами являются лебедки, краны, подъемники.

Грузовые лебедки обслуживают работу грузовых стрел. По типу привода они могут быть паровыми, электрическими, гидравлическими. В современных грузовых лебедках используется чаще всего гидропривод, вследствие простоты конструкции и быстродействия. Судовые краны подразделяются на поворотные, мостовые и козловые. Грузоподъемность поворотных кранов может составлять от 1т. до т., и иногда до 20т. К подъемным грузовым механизмам следует отнести пассажирские и грузовые лифты, используемые на судах для перемещения членов экипажа, пассажиров и мелких грузов (продовольствия, снабжения). На судах арктического плавания предусмотрены специальные грузовые платформы на воздушной подушке для доставки грузов на необорудованный берег.

Судовые системы

Судовые системы служат для обеспечения нормальной и безотказной работы судна и создание необходимых условий быта и труда экипажа (пассажиров). С помощью судовых систем осуществляются: прием и удаление водяного балласта, осушение отсеков от скапливающейся в них воды, борьба с пожарами, снабжение питьевой и мытьевой водой, удаление фекальных и зачистных вод, поддержание необходимых параметров воздуха в жилых и грузовых помещениях. Некоторые суда, в связи со специфическими условиями их эксплуатации, оборудуются дополнительно специальными системами. Так, наливные суда оснащаются системами, предназначенными для приема и выдачи жидкого груза, его подогрева в целях облегчения перекачки для мытья танков и их зачистки от остатков жидких грузов.

Всостав судовых систем входят:

-трубопроводы, представляющие собой совокупность труб и арматуры;

-механизмы (насосы, вентиляторы, компрессоры), обеспечивающие перемещение рабочей среды по трубопроводам;

-емкости (цистерны, баллоны) для хранения той или иной среды;

-теплообменные аппараты (подогреватели, охладители, конденсаторы, испарители), служащие для изменения состояния среды;

-средства управления системой и контроля за ее работой.

Арматура, используемая в системах судна и выполняющая запорные функции, бывает нескольких типов: клапаны, задвижки, краны, заслонки, захлопки.

По назначению и характеру выполняемых системой функций судовые системы можно разделить на следующие основные группы: трюмные, противопожарные, санитарные, системы искусственного микроклимата.

Трюмные системы. Эта группа чаще всего состоит из двух систем: осушительной и балластной.

Осушительная система служит для удаления воды из сточных колодцев трюмов и машинных отделений за борт. Трюмная вода собирается в льялах (образованных наклонными участками настила двойного дна у борта), проходящих вдоль обоих бортов от форпиковой до ахтерпиковой переборки, и в сборных колодцах (специальных углублениях в двойном дне).

Балластная система служит для приема балластной воды на судно и ее откачивания. Балласт (забортная вода) принимается на судно для увеличения осадки при порожнем рейсе с

15

целью улучшения работы гребных винтов, выравнивания крена и дифферента, изменения остойчивости судна.

Некоторые специальные типы судов (буксиры–спасатели, ледоколы, суда ледового класса) кроме осушительных и балластных систем оборудуются водоотливными, спасательными, креновыми и дифферентными системами, которые относятся также к трюмным системам.

Противопожарные системы. Страшным бедствием на судне являются пожары, поэтому для активной борьбы с возникшим пожаром предусматривается целый ряд противопожарных судовых систем. По роду используемого вещества различают системы водотушения, паротушения, газотушения, жидкостного тушения и пенотушения.

Системы водотушения применяются для тушения пожаров только в жилых и служебных помещениях, на открытых участках судна, т.к. существует опасность порчи груза и оборудования. Кроме того, водой нельзя тушить работающие электроустановки, ряд грузов из– за опасности химических реакций, затруднено тушения водой горящих жидкостей.

Система пожаротушения использует пар судовых котлов и применяется для закрытых нежилых помещений, при её использовании требуется тщательная герметизация помещений. Кроме того ей присущи и недостатки системы водотушения.

Системы газотушения используют углекислый газ, дымотушение (систему инертных газов) и специальные легкоиспаряющиеся жидкости. Недостатками являются: большая масса, высокая стоимость, опасность утечки газа.

Всистеме жидкостного тушения используется особая жидкость, которая в горящем помещении легко испаряется и образует тяжелый негорючий газ. Эта система пригодна для тушения любых горючих веществ, электроустановок под током, как и углекислотная, но более эффективная. В настоящее время она находит все большее применение на новых судах.

Действие системы пенотушения заключается в изоляции горящей поверхности от кислорода слоем специальной пены. Пена легко удерживается на поверхности любой горючей жидкости, ею можно тушить пожары в помещениях и на открытом воздухе. Системой пенотушения оборудуются прежде всего грузовые отсеки на танкерах, топливные и масляные цистерны, машинные отделения судов.

Санитарные системы. Основное назначение этих систем заключается в обеспечении команды и пассажиров водой для бытовых нужд и удаления с судна нечистот и грязной воды. В группу санитарных систем входят: системы водоснабжения, сточная и фановая.

Системы водоснабжения: система питьевой воды и система мытьевой воды служат для снабжения водой пищеблоков, кипятильников, умывальников, бань, прачечных и т.п. Кроме насосов в составе систем имеются специальные пневмоцистерны (гидрофоры), обеспечивающие автоматическую подачу воды к потребителям.

Всистемах мытьевой воды может использоваться вода с большой соленостью, хранящаяся в бортовых и днищевых цистернах судна. Питьевая вода хранится в специальных цистернах питьевой воды, имеющих соответствующее внутреннее покрытие.

К системам водоснабжения относятся и системы забортной воды, которые обеспечивают промывку писсуаров, унитазов, наполнение бассейнов и другие нужды.

Фановые системы используются для стока фекальных вод в специальные (фекальные) цистерны.

Сточные системы внутренних жилых помещений судна служат для сбора в цистерну воды из умывальников, ванн, душевых и других источников сточной воды.

Для сохранения чистоты морей и океанов по требованиям Международной конвенции все судовые сточные воды, включающие и фекальные, должны очищаться на судне перед сбросом на борт или сдаваться на берег. В практике мирового судостроения применяются разнообразные способы очистки сточно-фановых вод.

Системы искусственного микроклимата. В данную группу систем входят: системы вентиляции, система отопления, системы кондиционирования воздуха.

16

Для удаления из судовых помещений избытков теплоты, влаги и вредных газов служат системы вентиляции, нагнетающие наружный воздух и удаляющие загрязненный. Системы вентиляции помещений бывают естественными и искусственными по принципу действия.

Системы отопления служат для обогрева жилых, служебных и производственных помещений судов в холодное время года. Системы отопления могут быть водяными, паровыми, воздушными и электрическими.

На современных судах для исключения в необходимости в системах отопления и вентиляции, создания условий для лучшего регулирования параметров воздуха в помещениях предусмотрены системы кондиционирования воздуха. В теплые месяцы работы судов эти системы охлаждают воздух, а в холодные — нагревают и увлажняют.

Специальные системы танкеров. Для погрузки, выгрузки и распределения по танкам нефтепродуктов и других жидких грузов наливные суда оборудуются специальными системами: грузовой, зачистной, подогрева вязких нефтепродуктов, газоотводной, зачистки и мойки танков.

Порядок выполнения работы

1.Изучить типы, назначение и состав судовых устройств и судовых систем.

2.Ответить на контрольные вопросы:

-какие устройства называют судовыми;

-указать назначение и состав каждого из перечисленных судовых устройств рулевого, якорного, швартового, спасательного, грузового, буксирного;

-почему якорные и швартовные механизмы выполняют в виде одного агрегата;

-с какой целью в число якорно-швартовных механизмов включена швартовная лебедка;

-для чего служат и что входит в состав судовых систем;

-на какие основные группы можно разделить судовые системы по назначению и характеру выполняемых функций;

-перечислить системы, входящие в состав каждой из основных групп, указав их назначение;

-чем толкач отличается от буксира.

17

Практическое занятие № 3

«Изучение типов и состава современных судовых энергетических установок»

Судовая энергетическая установка — это сложный комплекс функционально взаимосвязанных элементов энергетического оборудования, машин и механизмов.

Современное судно является сложным инженерно–техническим сооружением, включающим в себя последние достижения науки и техники, а СЭУ является одним из важнейших комплексов этого сооружения, поскольку обеспечивает движение судна, а также обеспечивает всеми видами энергии находящиеся на судне потребители.

Состав СЭУ

В состав СЭУ входят главные и вспомогательные энергетические установки.

Главной энергетической установкой считают ту часть СЭУ, которая обеспечивает движение судна, ее называют также пропульсивной установкой. В состав главной ЭУ входят: главные двигатели, главные передачи, валопроводы, вспомогательные механизмы, теплообменные аппараты и другое оборудование систем, обслуживающих главные двигатели и передачи.

Вспомогательные энергетические установки представляют собой комплексы, пред-

назначенные для удовлетворения энергетических потребностей и обеспечения функционирования ГЭУ и общесудовых потребителей, связанных и несвязанных с движением судна.

Важнейшими потребителями механической энергии, кроме судовых движителей, являются насосы, компрессоры, вентиляторы, палубные механизмы и др. Для них более удобен, а часто и более экономичен привод от электродвигателей. Кроме того, на судах много и иных потребителей электроэнергии. Поэтому в составе СЭУ всегда есть вспомогательная энергетическая установка — судовая электростанция, в состав которой входят: вспомо-

гательные двигатели, электрические генераторы, главный и местные распределительные щиты, специальные устройства (трансформаторы, выпрямители, преобразователи и т.д.) и кабели для подвода питания к потребителям.

В качестве вспомогательных (первичных) двигателей (ВД) для привода электрогенераторов могут быть дизели, паровые и газовые турбины (нередко в составе судовой электростанции имеются и те и другие ВД — например, на теплоходах электроэнергия часто вырабатывается в дизель–генераторах и в утилизационных турбогенераторах). Электрогенератор может приводиться в действие на ходовом режиме путем отбора мощности от главного двигателя (валогенератор).

Вспомогательная котельная установка обеспечивает потребности судна в теплоте в виде пара или горячей воды, необходимых как для работы СЭУ, так и для иных целей. В состав вспомогательной котельной установки входят: вспомогательные, утилизационные и комбинированные котлы, вспомогательные машины и механизмы, теплообменные аппараты и другое оборудование систем, обслуживающих котлы.

Кроме того, в состав СЭУ входят вспомогательные установки, обеспечивающие опреснение морской воды, кондиционирование воздуха, охлаждение продуктов и грузов.

Системы, обслуживающие СЭУ

Работа СЭУ обеспечивается различными системами, основными из которых являются топливные, масляные, сжатого воздуха, охлаждения, воздухоподающие, газоотводные, управления, регулирования и защиты, конденсатно-питательные.

Системой СЭУ называют совокупность специализированных трубопроводов с механизмами, аппаратами, приборами и устройствами, предназначенных для обеспечения эксплуатации СЭУ. К основным системам СДУ относятся:

18

-топливная система, предназначенная для приема, хранения, перекачки, очистки, подогрева и подачи топлива к главным и вспомогательным двигателям, котлам, а также для передачи на берег и другие суда;

-масляная система, предназначенная для приема, хранения, перекачки, очистки и подачи масла на смазку и охлаждения трущихся деталей главных и вспомогательных двигателей

ипрочих механизмов;

-система охлаждения назначение которой подавать воду на охлаждение деталей ГД, ВД и вспомогательных механизмов состоит из систем пресной и забортной воды. Система забортной воды обеспечивает охлаждение рабочих сред в теплообменных аппаратах СДУ, а также охлаждение подшипников валопроводов, питание опреснительной установки и т.д. Пресная вода охлаждает детали дизелей и циркулирует по замкнутому контуру;

-система сжатого воздуха, предназначенная для заполнения баллонов пускового воздуха, подачи сжатого воздуха на пуск дизелей, к тифонам, на продувание и другие хозяйственные и общесудовые нужды;

-система наддува и газовыпускная она служит для подачи свежего воздуха в цилиндры дизеля под давлением и отвода отработавших газов, глушения шума и искрогашения;

-система автоматизации, управления аварийно — предупредительной сигнализации и защиты, диагностирования, которая обеспечивает надежную и экономичную эксплуатацию СЭУ.

Специфические особенности СЭУ

Условия использования энергетических установок на судах, особенно на морских, определяют ряд специфических особенностей, отличающих эти установки от стационарных.

Ктаким особенностям следует отнести:

сравнительно ограниченный диапазон агрегатных мощностей (до 50÷55 МВт), тогда, как стационарные доходят до 1200 МВт;

приспособленность к работе при быстро изменяющихся режимах и способности к реверсу;

ограниченные масса и габариты установок;

приспособленность к длительной работе в условиях дальнего автономного плавания в отрыве от ремонтных и заправочных баз;

приспособленность к работе при крене, дифференте и качке судна.

Основные типы современных СЭУ, их сравнительные, технико–экономические и эксплуатационные характеристики

Современные СЭУ отличаются как по мощности, так и по типам главных двигателей. Все суда речного флота оснащены дизельными энергетическими установками, суда морского флота оснащаются еще паротурбинными (ПТУ) и газотурбинными (ГТУ) установками, а также ядерными энергетическими установками (АЭУ). Но основным типом СЭУ в настоящее время остаются дизельные, которые в мировом морском флоте занимают около 92%, а в отечественном — более 95%.

Дизельные установки имеют следующие основные положительные особенности:

высокую экономичность, превышающую экономичность СЭУ других типов. Эффективный КПД дизелей составляет 0,45, а для последних типов малооборотных дизелей (МОД) — 0,51;

работают на различных сортах топлива, в том числе на низкосортном и на газообразном;

относительную простоту обеспечения комплексной автоматизацией, агрегатированием и унификационным энергетическим оборудованием;

минимальные затраты времени на подготовку дизелей к пуску с последующим быстрым доведением нагрузки до номинальной.

В середине ХХ века перед судостроением была поставлена задача постройки сухогрузных судов и танкеров с увеличенными грузоподъемностью и скоростью хода. Относитель-

но высокие мощности ЭУ этих судов привели к выбору для них паротурбинных установок

19

(ПТУ). Были построены: серия сухогрузных судов типа «Ленинский комсомол» (1959г) дедвейтом 15980т, ПТУ мощностью 9,5 МВт; серия танкеров типа «Пекин» дедвейтом 32030т и типа «София» дедвейтом 50770т, ПТУ мощностью 14,0 МВт.

Высокоэкономичная ПТУ нового поколения в 70–х годах для крупнотоннажного танкера «Крым» с одновальной ЭУ мощностью 22 МВт в то время также не могла быть обеспечена дизелями, так как максимальная мощность МОД производства Брянского машиностроительного завода составляла 8,83 МВт. ПТУ для шести танкеров типа «Крым» были последними в Советском Союзе установками такого типа для судов гражданского флота. Причина этого заключалась в неконкурентоспособности ПТУ по технико–экономическим характеристикам с дизельными установками, в сложности состава и эксплуатации СЭУ. Это соответствовало и мировым тенденциям того времени, после пика 1975 г, когда было построено 130 паротурбинных судов различного назначения, началось сокращение заказов на них, а после 1985 г строительство судов с ПТУ практически прекратилось.

Газотурбинные установки по сравнению с дизельными и паротурбинными имеют меньшую массу и габариты, проще компануются на судне, быстро вводятся в действие, хорошо приспособлены к автоматизации и агрегатному ремонту. Успешное решение ряда научно-технических, металлургических и технологических проблем позволило приступить к применению ГТУ на судах. К числу этих проблем относились:

создание материалов для высоконагруженных узлов ГТУ, работающих в области высоких температур газа;

обеспечение надежной работы ГТУ, главным образом, проточных частей в пределах заданного ресурса в морских условиях.

В конце 50–х годов ленинградским Кировским заводом разработан проект автоматизированной ГТУ–20, мощностью 9,5 МВт, в которой принята схема ГТД с промежуточным охлаждением и регенеративным подогревом воздуха, что позволило достигнуть КПД около 20%.

В порядке опыта ГТУ–20 была применена на одном из судов типа «Ленинский комсомол», получившим название «Парижская коммуна». Эксплуатация ГТУ–20 в морских условиях позволила накопить опыт, необходимый для проектирования ГТУ для морских транспортных судов. Однако на рубеже 60–х годов это направление судовой энергетики не получило развития в основном из–за недостаточно высокой экономичности и малого ресурса судовых ГТУ. Положительные свойства ГТУ позволили сделать вывод, что они могут быть предпочтительны для судов, где необходимы большие агрегатные мощности при ограничении габаритов машинного отделения, а также для судов с динамическими принципами поддержания.

Анализ путей совершенствования ГТУ показал, что значительный выигрыш в КПД может быть получен в сочетании ГТД простого цикла с паровым теплоутилизациционным контуром (ТУК), использующим отработавшие газы ГТД и развивающим до 30% мощности последнего. На этой основе к концу 70–х годов был создан судовой главный газотурбинный агрегат мощностью 18,4 МВт с паровым ТУК и с КПД 36% и применен на судах с горизонтальным способом грузообработки типа «Капитан Смирнов».

Дальнейшее использование ГТУ в гражданском судостроении будет зависеть о решения задач по повышению ресурсов, существенного снижения удельного расхода топлива без усложнения состава ЭУ, работы ГД на дешевых сортах топлива.

Основное преимущество атомных энергетических установок (АЭУ) перед ЭУ на углеводородном топливе — практическое отсутствие на судне запасов топлива при неограниченной дальности его плавания. Преимущества АЭУ обусловлены прежде всего высокой концентрацией энергии в ядерном топливе, исключающей необходимость частого пополнения его запасов.

При выгорании 1 кг урана U235 выделяется в 1,5·106 раз больше теплоты, чем при сгорании 1 кг органического топлива. Таким образом, запасы топлива можно свести к минимуму и обеспечить неограниченную автономность и дальность плавания.

В 1959 г на Адмиралтейском заводе был построен ледокол «Ленин» с АЭУ мощностью 32,4 МВт, в 1974 г ледокол «Арктика», а затем в 1986 г ледокол «Россия» с АЭУ мощностью

20