Реферат: Дизельные энергетические установки

И.Г. Захаров, доктортехническихнаук, профессор, контр-адмирал; Я.Д. Арефьев, доктортехническихнаук, профессор, контр-адмирал; Н.А. Воронович, кандидаттехническихнаук, капитан 1 ранга; О.Ю. Лейкин, кандидаттехническихнаук, капитан 1 ранга

Россияявляетсяпионеромвоснащениибоевыхкораблейфлотадизельнымиэнергетическимиустановками (ДЭУ). Ещев 1908г. входевыполнениясудостроительнойпрограммынаподводнойлодке“Минога”былизамененывзрывопожароопасныебензиновыемоторынадизели. СэтоговремениДЭУзанялигосподствующееположениевподводномсудостроенииитольков 60-егодынасменуимпришлиядерныеэнергетическиеустановки.

Перваяпромышленнаямодельдизелямощностьюв 20л.с., работающаянакеросине, быласозданавАугсбурге (Германия) в 1897г. подруководствомееизобретателяР.Дизеля. Вфеврале 1899г. заводЛ. НобелявПетербургеприобреллицензиюнапроизводствоизобретения. Полученныечертежибылиполностьюпереработаны, ив 1899г. выпускаетсяпервыйотечественныйпромышленныйобразецдизелямощностьюв 25л.с., работающийнасыройнефти. Экономичностьдизеляоказаласьрекордной - расходсыройнефтисоставил 221г/л.с.ч. (расходкеросинаупрототипа - 243г/л.с.ч).

В 1902г. корганизациидизельногопроизводстваприступилиКоломенскийзавод, построившийв 1904г. первыйодноцилиндровыйчетырехтактныйдизельмощностью 18л.с.

Вдальнейшемсовершенствованииивнедрениидизелейнакорабляхисудахвыдающуюсярольсыгралиотечественныеученыеиинженеры. В 1903г. нанефтеналивнойбарже“Вандал”былавпервыевмирепримененадизель-электрическаяэнергетическаяустановкасдизелямизаводаЛ.Нобеля.

Успешноразвиваядизельноепроизводствоисовершенствуяконструкциюдвигателя, заводЛ.Нобелявышелнапередовыепозициивмировомдизелестроении. В 1913г. заводначалсоздаватьмощныйпотомувременидвухтактныйдизельподводныхлодоктипа“Барс”. Двухвальнаядизельнаяустановка (2х1320л.с.) обеспечивалаполнуюнадводнуюскоростьв 17уз. Подводныелодкитипа“Барс”втечениедвухдесятилетийявлялисьядромподводныхсилотечественногофлота.

Большойвкладвразвитиетеориирабочегопроцессадвигателейвнутреннегосгорания (ДВС) внеслиотечественныеученые. Основыеебылизаложеныещев 1907г. профессоромМосковскоговысшеготехническогоучилищаВ.И.Гриневецким. РазработанныйимметодтепловогорасчетаполучилразвитиевтрудахЕ.К.Мазинга, Н.Г.Брилинга, Н.М.Глаголева, А.С.Орлина, В.А.Ваншейдтаидругихученых. Наличиеэффективнойтеорииспособствовалобыстромутехническомупрогрессувдизелестроении. Врезультатепервоймировойигражданскойвойнотечественноедизелестроениеоказалосьвупадке. Еговозрождениеначалосьвсередине 20-хгодов, причемвтечениебуквальнонесколькихлетбылдостигнуттехническийуровеньдореволюционнойРоссии. Запервыетрипятилеткисудовоедизелестроениеразвивалосьособеннобыстрымитемпами. Ужев 1930г. выпускдизелейпревзошелдореволюционныйв 2раза, ав 1937г. - болеечемв 5раз.

ОднимиземкихпотребителейдизелейявляетсяВоенно-МорскойФлот, особенноегоподводныесилы. Ужеперваясоветскаяпрограммавоенногокораблестроенияна 1926-1933гг. предусматривалапостройку 12 дизельныхподводныхлодок. Специальнодлянихв 1926-1927гг. былсозданновыйотечественныйдизельмарки 42Б6 мощностью 1100 л.с., которымибылиоснащеныпервыесоветскиебольшиеПЛтипа“Декабрист”иподводныеминныезаградителитипа“Ленинец”. В 1933г. началосьстроительствосреднихподводныхлодоктипа“Щука”сдизелямимарки 38В8 мощностью 685л.с. Впоследующемегомощностьбылаувеличенадо 800л.с. (дизельмарки 38К8). Вовторойпятилеткепромышленностьосвоилапроизводствоновыхдизелеймощностьюв 2000л.с. марки 1ДдлясреднихПЛтипа“С”.

В 1940г. флотначалполучатьотпромышленностидвухвальныекрейсерскиеПЛтипа“К” (XIVсерии) надводнымводоизмещением 1487т. Ихглавнаяэнергетическаяустановкасостоялаиздвухдвухтактныхдизелеймарки 9ДКРагрегатноймощностью 4200л.с. каждый. ЭтидизелиобеспечивалиПЛрекорднуюполнуюнадводнуюскорость 22уз.

УжекначалувтороймировойвойныСоветскийСоюзобладалмощнымподводнымфлотом, насчитывающим 161 дизельнуюподводнуюлодкуразличныхтиповиклассов: малых, среднихибольшихторпедныхПЛиподводныхминныхзаградителей. Нанихбылиустановленыдизели, спроектированныеипостроенныенадвухведущихзаводахстраны: Коломенскоми“Русскомдизеле” (бывшемЛ. Нобеля). Некоторыетехническиепоказателилодочныхдизелейпредвоеннойпостройкипредставленывтабл.1. Основнаятенденцияразвитиядизелейэтогопериода - ростмощностей. Двигатели 1Ди 9ДКР, созданныекконцупредвоенногопериода, имеют, хотяиневысокую, ноужефорсировкурабочегопроцессазасчетгазотурбинногонаддува (1Д) ипродувки -наддуваотроторногокомпрессора (9ДКР). Дизель 9ДКР, построенныйв 1937г., помощностинеимеланалоговвмировомдизелестроении.

Таблица 1

Техническиепоказателилодочныхдизелейпредвоеннойпостройки

Техническиепоказатели	Маркадизеля
	42БМ6 6445/42*	38В8 8428/38	38К8 8430/38	1Д 8ЧН43/47	9ДКР 9ДРН51/55
Мощность, л.с.	1100	685	800	2000	4200
Частотавращения, мин	450	600	600	470	400
Давлениенаддува, кгс/см2	Безнаддува	Безнаддува	Безнаддува	1,37	1,30
Использованиевсоставе	I серия ("Д")**	VI серия ("М")	Хсерия ("Щ")	IX серия ("С")	XIV серия ("К")
ЭУПЛ (проекты)	II серия ("Л") XI серия ("Л")	III серия ("Щ") V серия ("Щ")	XII серия ("Щ")	XIII серия ("Л")
Завод-изготовитель	Коломенский	Коломенский "Русскийдизель"	Коломенский	Коломенский	"Русскийдизель"
* Перваяцифра - числоцилиндров, числительдроби (косой) - диаметрцилиндра, знаменатель - ходпоршня, всм. ** Вскобках "Д", "Л", "М", "Щ", "С", "К" - соответственнотиплодок, накоторыхпоставленыданныедизели: "Д" - "Декабрист", "Л "- "Ленинец", "М" - "Малютка", "К" - крейсерская, "С" - средняя, "Щ" - "Щука".

СразупослеВеликойОтечественнойвойныначалисьвосстановлениеиреконструкциядизелестроительныхзаводов. НеобходимобыловкороткиесрокипостроитьнановойтехническойбазеисучетомвоенногоопытазначительноеколичествоновыхПЛназаменуморальноустаревшихисильноизношенныхвходевойны.

ПервымпослевоеннымпроектомдлямассовойпостройкисталасредняяПЛпроекта 613 сдвумядвухтактнымидизелямимарки 37Дмощностьюпо 2000л.с. каждый, непосредственноработающиминавинты. Этидизелиимелирежимработыдизеляподводой (РДП). Головнойобразецдизеля 37ДпостроеннаКоломенскомзаводев 1949г., аголовнаяПЛпроекта 613 вступилавстройв 1951г. Ееполнаянадводнаяскоростьсоставляла 18уз., аполнаяподводная - 13уз.

В 1953 г. вступилавстройголовнаябольшаяторпеднаяПЛпроекта 611 стремягребнымиваламиидизелямимарки 37Д. Полнаянадводнаяскоростьсоставляла 17уз., аполнаяподводная -15уз. Всегов 50-60-егодыбылопостроено 215ПЛпроекта 613 и 26ПЛпроекта 611 сдизелямимарки 37Д. Впоследующемдизели 37ДприменяютсяинадругихпроектахПЛ (633, 641 и 629).

ПозаказуВМФвначале 60-хгодовКоломенскийзаводразработалдвановыхчетырехтактныхдизелядляподводныхлодокмощностьювнадводномположении 2000л.с. - 42Ди 4000 л.с. - 43Д. ЭтидизелиимеютповышенныйгазотурбинныйнаддувиприспособленыдляработыврежимеРДПприпротиводавлениинавыпускедо 5м.вод.ст. Ктомужедизель 43Доснащеноригинальнойсистемойрегулируемогонаддувапутемнепрерывногоиодновременногоизмененияпроточныхчастейкомпрессораигазовойтурбинывзависимостиотчастотывращенияколенчатоговалаивеличиныпротиводавления.

НаторпеднойПЛпроекта 877 новогопоколенияснормальнымводоизмещением 2500тпримененаодновальнаяЭУподизель-генераторнойсхемесполнымэлектродвижениемнавсехрежимаххода. Нанейустанавливаютсядвадизель-генераторамаркиЗОДГмощностьюпо 1500кВт, одинглавныйгребнойэлектродвигательмощностью 5500л.с., одинэлектродвигательэкономическогоходамощностью 130л.с. идваэлектродвигателярезервногодвиженияпо 102л.с. побортносрезервнымилиниямивала. Благодарятакойкомбинированнойустановкедостигнутыприемлемаямощностьиполнаяподводнаяскорость.

Некоторыетехническиепоказателилодочныхдизелейидизель-генераторовпослевоеннойпостройкипредставленывтабл.2. Устойчиваяиэкономичнаяработадизелейвусловияхзначительногопротиводавленияввыхлопномколлекторе (3-5м.вод.ст.) обеспечиваетсяподдержаниемвысокогодавлениявоздухавресиверах, длячегоудвухтактногодизеля 37Дпримененприводнойроторныйкомпрессор, аучетырехтактныхдвигателей 42Д, 43ДиЗОДГустановленытурбокомпрессорысвысокимКПД.

Таблица 2

Техническиепоказателилодочныхдизелейпослевоеннойпостройки

Техническиепоказатели	Маркадизеля
	37Д 6ДН39/45* (см. табл. 1)	42Д 6ЧНЗО/38	43Д 12ЧНЗО/38
Мощностьвнадводномположении, л.с.	2000	2000	4000
Частотавращенияколенчатоговала, мин-1	500	750	750
Давлениенаддува, кгс/см2	1,25	2,8	2,8
Удельнаямассадвигателя, кг/л.с.	11,3	7,0	6,1
Использованиевсоставе	613,611	641Б	651
ЭУПЛ (проекты)	629,633
Примечание. Вкачественныхпараметрахдизелейпослевоеннойпостройкинагляднопросматриваетсятенденцияуменьшенияудельноймассыдвигателя.

ДизелиКоломенскогозаводаотличаютсяоригинальностьюкомпоновки, высокойфорсировкойрабочегопроцесса, уникальнымисистемамивоздухоснабжения, низкимирасходамитоплива, высокимипоказателяминадежностиипередовымитехнологиямипроизводства. В 1971г. группеспециалистовзаводабылаприсужденаГосударственнаяпремияСССРзасозданиеиорганизациюпроизводствалодочныхдвигателеймарок 42Ди 43Д.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--