ТРАНСПОРТ в России
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>
Страницы:  1 23Все>>
Страница: 1 из 3
Газотурбовозы
Макс  21.01.2006 02:49

Почему их нет в России?

В Америке на Юнион Пасифик (главный ход от Омахи в Небраске до Огдена и Солт-Лейк-Сити в Юте, вроде как самая загруженная линия в Америке, сортировка Бейли-Ярд под Омахой - крупнейшая в мире) - был газотурбовоз на 8000 лошадей, снимки и картинки были даже в сталинской энциклопедии.

Во Франции был газотурбинный пассажирский высокоскоростной поезд.

А у нас? есть ли какие-то проблемы с турбиной на просто тяжелых грузовых локомотивах, как амеры сделали?

Re: Газотурбовозы
crzwdjk  21.01.2006 06:12

TGV изначально был газотурбинный. Потом решили что жрёт слишком моного топлива, а в 70-х оно очень сильно подорожало.

Re: Газотурбовозы
вл80  21.01.2006 09:52

Топлива много жрут потому и не прижились

Еще не решена проблема с подачей воздуха в камеру сгорания. Компрессор забирал львиную долю мощности поэтому отечественные разработки были с низким КПД (-)
ittoper  21.01.2006 12:07

0

Re: Газотурбовозы
А.С.  22.01.2006 16:43

Появилось в прессе сообщение, что будто бы в Самаре разрабатывают двигатель для газотурбовоза:
http://www.tr.ru/forum/read.php?f=7&i=341271&t=338094

Не факт, однако, что газетчики здесь не напутали с терминологией. Речь идет о двигателе, который будет работать на сжиженом природном газе, а в перспективе – на водороде. Поэтому слово "газотуробовоз" могло проскользнуть в заметку случайно (в связи с использованием газа) – так же, как там неправильно сказано о будто бы "криогенном" двигателе, хотя на самом речь идет просто об использовании в качестве топлива хранящегося при криогенной температуре сжиженного метана.

Что касается перспектив, то, насколько я в этом разбираюсь, главное препятствие к использованию газовых турбин в невоенной сфере – это ограниченный ресурс двигателей и высокая цена жаропрочных материалов.
Газовая турбина имеет два принципиальных достоинства в сравнении с ДВС: компактность (т.е. бОльшая мощность при меньшем размере и массе), а также возможность в принципе более экономичного использования топлива благодаря достижимости более выгодного термодинамического цикла Карно: с более высокой "верхней" температурой. В ДВС для поднятия "верхней" температуры нужно делать очень "горячим" весь двигатель (цилиндры, поршни) – этого пытаются достичь путем перехода с металла на керамику, но перспективы пока не очень обещающие. А в газовой турбине достаточно сделать очень жаропрочными только сами рабочие лопатки турбины – это технически намного реалистичнее.
Однако, срок службы такой турбины и ее лопаток в условиях высоких температур и большой энергонапряженности оказывается не таким большим, а стоимость двигателя – довольно высокой. Это вполне приемлемо для танков или ударных скоростных кораблей, которым за всю свою жизнь придется проехать (пройти по морю) не больше нескольких тысяч километров (кроме опытных или учебных машин); да и стоимость двигателя все равно сравнительно невелика по сравнению со всем остальным: корпусом, броней, вооружением, ходовой частью.
А для гражданского транспорта (локомотивов, судов, большегрузных автомобилей, автобусов) малый ресурс и высокая цена газотурбинного двигателя делают его пока что экономически мало привлекательным.

Re: Газотурбовозы
Макс  23.01.2006 01:49

>главное препятствие к использованию газовых турбин в невоенной
>сфере – это ограниченный ресурс двигателей и высокая цена
>жаропрочных материалов.

Вряд ли. Сколько лет движкам на Ту-154 у нас?

>Газовая турбина имеет два принципиальных достоинства в сравнении
>с ДВС: компактность (т.е. бОльшая мощность при меньшем размере и
>массе),

Да, это факт. Особенно если сравнить с поршневым мотором жидкостного охлаждения.

Именно потому турбины и сменили поршневые моторы на _винтовых_ самолетах типа Ан-12.

>а также возможность в принципе более экономичного использования
>топлива благодаря достижимости более выгодного
>термодинамического цикла Карно: с более высокой "верхней"
>температурой. В ДВС для поднятия "верхней" температуры нужно

Это все понятно. Но я слышал еще и такую вещь: для газовой турбины наземного транспорта нужен теплообменник, без которого якобы у таковой турбины КПД - полный отстой (много тепла вылетает в трубу, у поршневого двигателя меньше).

Для авиации мощность на единицу веса - намного важнее, чем КПД, потому там и ставят. А на наземном транспорте - якобы все проблемы с теплообменниками.

А. Еще ГТД пыли боится.

>Это вполне приемлемо для танков или ударных скоростных кораблей

ГТД танки боятся пыли :) не перспективна она там.

На кораблях - на корабле больше теплоходика "Москва" уже нужна такая мощь, что в одной или двух ГТД не сделаешь. Там паротурбинные установки сверхвысокого давления стоят - 1500 атм. Например, на американских крейсерах "Тайкондерога" (источник: англоязычный военно-морской форум).

Требования к моторесурсу кораблей существенно выше, чем тысячи миль. Существенно.

Короче, получается такая картина, что при современном уровне дизелестроения особо и не интересно. На UPRR сделали такой "грузовик" еще в 50ые, видимо, по причине полного отсутствия дизелей такой мощности. А дорога тяжелая по профилю (предгорья, а то и просто горы).

Re: Газотурбовозы
СтаС  23.01.2006 10:45

> >главное препятствие к использованию газовых турбин в невоенной
>
> >сфере – это ограниченный ресурс двигателей и высокая цена
> >жаропрочных материалов.
>
> Вряд ли. Сколько лет движкам на Ту-154 у нас?

Ну смотря каким :) Лет-то много, но далеко не все эти движки те, с которыми машины с завода улетели. Меняют в процессе эксплуатации, и меняют много. Ну и потом при нормальном режиме "езды" раз в несколько лет идёт КР, а на КР полдвигателя уходит под замену, в том числе и лопатки (не!, приходилось, конечно, слышать истории о том, как сдавали на КР с гнутыми лопатками, с ними же обратно и получали, а потом ещё по несколько лет летали, и все до сих пор живы, но это стрёмно и так делали, к счастью, не все :).

А из-за отрыва лопаток у движка с перепробегом 154ые в России падали... :( (тьфу, тьфу, тьфу, чтоб больше не)

А уж в каком состоянии двигатели у 134 и 154 в Сев Корее и предположить трудно (а они у них тож падают, тьфу, тьфу, тьфу, чтоб больше не, но только о результатах расследований никто не сообщает)

Re: Газотурбовозы
Alex - MTB-82  23.01.2006 10:47

Макс писал(а):

> >главное препятствие к использованию газовых турбин в невоенной
>
> >сфере – это ограниченный ресурс двигателей и высокая цена
> >жаропрочных материалов.
>
> Вряд ли. Сколько лет движкам на Ту-154 у нас?

Их с определенной периодичностью ремонтируют, меняют детали (в частности, лопатки турбины).

> Именно потому турбины и сменили поршневые моторы на _винтовых_
> самолетах типа Ан-12.

И крупных вертолетах

> Но я слышал еще и такую вещь: для газовой
> турбины наземного транспорта нужен теплообменник, без которого
> якобы у таковой турбины КПД - полный отстой (много тепла
> вылетает в трубу, у поршневого двигателя меньше).

Еще одна проблема повышения КПД у ГТД - невозможность сделать достаточно малыми зазоры между ротором и статором (а также корпусом), что эквивалентно поршневому ДВС с изношенными поршенвыми кольцами или вовсе без оных.

> Для авиации мощность на единицу веса - намного важнее, чем КПД,
> потому там и ставят. А на наземном транспорте - якобы все
> проблемы с теплообменниками.\

У самолетов (в т.ч. турбовинтовых) поток раскаленных газов полезно используется.

> >Это вполне приемлемо для танков или ударных скоростных
> кораблей
>
> ГТД танки боятся пыли :) не перспективна она там.

У наших Т-80 эта проблема решена. Ресурс в запыленном воздухе конечно снижается (так же, как и у дизеля), но танк может спокойно ехать. У американских Абрамсов быстро забываются фильтры и приходится останавливаться для очистки вручную.
Кстати, газотурбинный Т-80У на малой скорости практически не слышно (ни в какое сравнение с ревом дизеля).

> На кораблях - на корабле больше теплоходика "Москва" уже нужна
> такая мощь, что в одной или двух ГТД не сделаешь.

Ракетный крейсер "Москва" - мааленький такой теплоходик: http://legion.wplus.net/guide/navy/nk/rk/1164.shtml :) На нем 4 ГТД по 22500 л.с..
ГТД в основном на крупные корабли и ставятся (на более легкие - дизели):


Сообщение изменено (23-01-06 10:57)

Re: Газотурбовозы
А.С.  23.01.2006 11:03

Я забыл сказать еще про один плюс газотурбинного движка: возможность его простой настройки на разные виды и марки топлива. Но это опять-таки важнее для военной техники, чем доля обычного наземного транспорта. Насчет экономики военной техники я забыл упомянуть очень высокую цену электроники, на фоне которой (вместе с вооружением и прочим) цена движка и необходмости его частой смены становятся не очень значимы.

Насчет ресурса движков для кораблей – для скоростных ударных или десантных кораблей малого и среднего размера очень большой ресурс не нужен: больше пары тысяч миль на максимальных скоростях они за свою жизнь как правило не пройдут. А для крупных кораблей с большой автономностью плавания и большими сроками службы чаще применяют обычные паровые турбины: компактность и энергоемкость движка для них не так критичны, но зато важна высокая надежность.

В авиации, разумеется, приоритет дается компактности: удельной мощности на единицу массы и объема. Притом с точки зрения экономики ресурс двигателя даже в гражданской авиации не так важен в сравнении с его экономичностью. Всем хорошо известно, что именно по этому параметру советские/российские авиадвижки абсолютно неконкурентоспособны и отстали от мирового уровня на десятилетия. А смена турбины или даже всего двигателя – сравнительная мелочь в сравнении с ценой керосина и общей стоимостью обслуживания и пользования наземной инфраструктурой (аэропорты, навигация и проч.).

Еще одна из причин низкого КПД газотурбовозов
Alex - MTB-82  26.01.2006 11:20

Используется лишнее звено - электрическая передача. Тогда как турбина сама способна обеспечивать крутящий момент на нулевых оборотах и плавно регулировать обороты в широких пределах (так же, как гидротрансформатор в гидромеханической передаче). Только ГТД в таком случае должен быть двухвальный (отдельно турбина газогенератора и отдельно силовая турбина, как на вертолетах).

Re: Газотурбовозы
Гена Н  11.03.2007 16:04

Статья из Техники-Молодёжи
http://foto.mail.ru/mail/nasirov/210/865.html
http://foto.mail.ru/mail/nasirov/210/866.html
http://foto.mail.ru/mail/nasirov/210/867.html
Может кому пригодится.

В 1968 году в Харькове видел локомотив "Стрела". Что это было - тепловоз или именно газотурбовоз? (-)
Виталий Шамаров  12.03.2007 09:33

0

Re: В 1968 году в Харькове видел локомотив "Стрела". Что это было - тепловоз или именно газотурбовоз?
lightning  12.03.2007 09:39

Тепловоз ТЭП10
http://www.parovoz.com/newgallery/?ID=2715&LNG=RU#picture
http://www.parovoz.com/newgallery/?ID=2709&LNG=RU#picture
http://www.parovoz.com/newgallery/?ID=37227&LNG=RU#picture

А вот газотурбовоз Коломенского завода с кузовом, тележками и ТЭДами от ТЭП60
http://www.parovoz.com/newgallery/?ID=6518&LNG=RU#picture



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 12.03.07 09:41 пользователем lightning.

Re: Газотурбовозы
Геофизик  12.03.2007 14:43

Если бы все с ними было здорово, давно были бы в серии.

Re: Газотурбовозы
Unisys  12.03.2007 20:04

На мой взгляд, что турбины хороши при установившейся нагрузке, т.е. как в самолете - вышел на высоту и дальше 2 часа (3, 5, 10 часов) выдается мощность, близкая к максимальной.
Насколько я понимаю, в ж/д технике характер заагрузки далеко не такой - то спуск, то подъем. А в таком режиме турбина "малость" неэффективна.

Именно. Имхо как раз на этом дизель выиграл нокаутом (-)
ЧеГевара  12.03.2007 20:44

0

Re: Газотурбовозы
Проходящий  15.03.2007 16:21

Вкратце, у турбовального двигателя будет КПД поменьше чем у дизеля. Зато будет весьма компактным и с хорошими весовыми характеристиками. Главное НО – цена, турбовальный двигатель будет на порядок дороже любого дизеля. Если вспомнить «старые добрые советские» времена, то турбовальный двигатель для Т-80, стоил в десять с лишним раз дороже, чем четырёхтактный V12 для Т-72 и в несколько раз дороже извращенческого шестицилиндрового двухтактника для Т-80УД. Так что главный фактор будет запредельная цена. Да конечно у ГТД характеристика гораздо более гибкая, чем у любого поршневого ДВС. Но не настолько гибка, что бы обойтись совсем без трансмиссии изменяющей передаточное число. Т-80 хватает трёх передач в бортовых коробках передач (а на любых дизельных «родсвенниках» их семь), а у Абрамса ещё и гидротрансформатор в коробку передач запёхнут (хотя особой нужды в нем нет).
ГТД пыль конечно не любят, но переносят её гораздо безболезнее поршневых ДВС (особенно дизелей). Главная проблема в том, что устройство фильтрации устроить сложнее. Вон на самолётах и вертолётах её нет совсем – всё «напрямую». В танках приходится устраивать фильтры, но существует проблема места и потери мощности от этого. Пылебоязнь характерная особенность конкретного двигателя. Вон в Афганистане, в жутко пыльных условиях ТВ3-117 на Ми-8 работали до тех пор пока лопатки на 40 % от абразивной пыли не «стачивались» и нечего летали. ГТД для Т-80 сделан на базе того же ТВ3-117 и пыли боится не очень (хотя сам танк сугубо для европейского ТВД делался), а вот на Абрамсах двигатели от пыли летят со страшной силой.

Хотя вообще ГТД в качестве приводных стационарных двигателе применяются очень широко, весь газ к примеру перекачивается компрессорными станциями где привод ГТД. Вон рыбинский Сатурн сейчас на стационарных ГТД зарабатывает больше чем на авиационных (кстати делает стационарные ГТД в том числе и на бале двигателей Д-30 (устанавливаемых на Ту-154М, Ил-76, Ил-62М и Ал-31 устанавливаемых на Су-27). Главное преимущество ГТД очень хорошая возможность утилизировать остаточное тепло, гораздо лучше чем у дизеля. Что даёт возможность получить много «дармового» тепла или при установке утилизационной паровой турбины дополнительную «дармовую» мощность, что позволяет получать невиданно высокий КПД для теплового двигателя, до 70 %. Вся проблема в том, что бы получить компактную (что бы всё влезло на тепловоз и вес имело приемлемый) парогазовую установку со всем набором прибомбасов в виде целого хозяйства занимающегося конденсацией отработанного пара приемлемой стоимости. Если стоимость получить не совсем заоблачную, весьма эффективный локомотив можно сделать. Правда с одной особенностью, второй контур необходимо будет некоторое время раскочегаривать, как на паровозе :).

Re: Газотурбовозы
Eagle755  16.03.2007 09:14

>> Именно потому турбины и сменили поршневые моторы на _винтовых_
>> самолетах типа Ан-12.
> И крупных вертолетах
На Ми-2 тоже два турбовальных

> то спуск, то подъем. А в таком режиме турбина
> "малость" неэффективна
Одна из главных причин неиспользования ГТД на ЖД транспорте. Они ведут себя лучше всего на номинальном режиме. На таких режимах стараются и летать, ну, чуть поменьше - на Ту-154 номинал ставят только в тяжёлых условиях или при отказе одного движка, а так - режим не менее 85-88. На малых режимах у ГТД слишком мал КПД, держать всё время близко к номиналу и менять нагрузку изменением возбуждения генератора тоже невыгодно, в этом случае в ГТД много энергии идёт на поддержание высокого давления в компрессоре

> ГТД в таком случае должен быть двухвальный
Это в начальной теории. Реально турбовальные двигатели - часто трёхвальные, турбина компрессора ВД, турбина компрессора НД и свободная турбина ТГ. Таков и собранный в Самаре при участии одного моего друга (заведовавшего изготовлением лопаток и различных круглых деталей наподобие гаек и сопел) двигатель газотурбовоза. Сейчас его упёрли в Воронеж на ЛРЗ, где запихнут в кузов списанного ВЛ15 (если не наврали). В одну секцию - двигатель с оборудованием, во вторую топливные баки. На испытания пригонят обратно в Самару, будут гонять здесь, скорее всего, на ветке от ст. Задельная на полигоны заводов "Двигатели НК" и Фрунзе

> Вон рыбинский Сатурн сейчас на стационарных ГТД
> зарабатывает больше чем на авиационных
Двигатели НК, к слову, тоже :) Для Газпрома в основном и штампуют. Ещё пытаются сделать НК-93 - винтовентиляторный, но никак не получается. Говорят, если сделают, то это будет последний авиадвигатель, производимый в Самаре (и это с местной историей!!! :( ). Выпускают ли сейчас НК-8У - надо поинтересоваться, но это может быть одна из причин намеченного массового списания Ту-154Б, которых и так уже немало в утиль отправили

Re: Газотурбовозы
Проходящий  16.03.2007 12:26

Eagle755 писал(а):
-------------------------------------------------------
> > Вон рыбинский Сатурн сейчас на стационарных ГТД
> > зарабатывает больше чем на авиационных
> Двигатели НК, к слову, тоже :) Для Газпрома в
> основном и штампуют.

Так же как и в Перми. Газпром кормилец. Просто Санурновцы гибче, не только на компрессорные работают, но и развивают во всю тему газовых электростанций. И помимо конвертированных из авиадвигателей стационарных производят по лицензии Зори-Машпроекта чисто стационарные ГТД разработанные на базе судовых.

> Ещё пытаются сделать НК-93 -
> винтовентиляторный, но никак не получается.
> Говорят, если сделают, то это будет последний
> авиадвигатель, производимый в Самаре (и это с
> местной историей!!! :( ).

НК-93 теоретически очень эффективный, что получится в результате большой вопрос. Но офигенная масса уже настораживает.

> Выпускают ли сейчас
> НК-8У - надо поинтересоваться, но это может быть
> одна из причин намеченного массового списания
> Ту-154Б, которых и так уже немало в утиль
> отправили

Причина массового ухода с линий Ту-154Б (а летающие сейчас по пальцам можно пересчитать), то что он жрёт собака больно много (7,5 тн в час, для сравнения, «Эмка» 5 тн в час), да и в принципе по шумам не проходит (хотя это не особо актуально, они и так в Европу давно не летают), так что в конечном счёте причина именно в двигателях.

Re: Газотурбовозы
ШН-13 ШЧ-11  18.03.2007 05:45

сейчас в Воронеже строют газотурбовоз ГТ-1
http://www.parovoz.com/newgallery/?ID=66738&LNG=RU

Страницы:  1 23Все>>
Страница: 1 из 3
Список темНовая темаПоискПравилаВойти Темы: <<>>


©  "ТРАНСПОРТ В РОССИИ", 2003-2024.
©  Дизайн - интернет-ателье "Рузайн" (Rusign), 2003.
Rambler's Top100
AT.

[ Generated in 0.002 seconds ]