1. Головна енергетична установка

(Студенти по кресленнях, описах та матеріальної частині самостійно вивчають загальну будову ГЕУ кораблів ВМС, задають запитання у ході вивчення матеріалу, викладач дає відповіді на запитання. Після 12-15 хвилин роботи робить контрольне опитування найбільш важливих положень).

На початку XX століття на зміну паровим машинам прийшли двигуни внутрішнього згоряння, а паротурбінні установки, в основному ЯППУ, збереглися тільки на військовому флоті. Досягненням суднової енергетики стала поява в 50-х роках XX в. суден з газотурбінними енергетичними установками (ГТУ), які до теперішнього часу стали основними енергетичними установками більшості НК сучасних ВМС.

В 1962 р. на озброєння ВМФ СРСР приймається великий протичовневий корабель (БПК/фрегат) пр. 61 з газотурбінної ГЕУ М-3 (72000 к.с.) серії “Комсомолець України” (1962/1991). До складу КЕУ входила двохвальна ГТУ із двома автономними головними газотурбозубчастими агрегатами потужністю по 36000 к.с. Термін служби кожного двигуна - 3000 год, з яких на 100% потужності - 100 год., на 80% - 200 год. і на потужності 50-60% - 2700 год.

ТТХ кораблів: водотоннажність - 4460 т., довжина - 144 м, ширина - 15,8 м, осад - 4,57 м. Швидкість ходу максимальна: 39 вузлів, гвинтів -2. Дальність плавання - 4000 миль при 20 вузлах.

1965-1966 рр.: Починається створення морських ГТУ другого покоління, у яких економічність була доведена до 220-240 г/к.с.г., а термін служби до 18000-20000 год. Для збільшення дальності плавання створені газотурбінні установки із застосуванням в агрегатах маршових двигунів для забезпечення економічного режиму на малі й бойовому економічних ходах і основних (форсажних) двигунів для повних ходів.

ГТУ М-5 для корабля пр. 1134Б складався з однією маршового ГТД потужністю 6000 к.с. і двох форсажних по 20000 к.с. Для корабля проекту 1135 був створений агрегат М-7 у складі двох маршових ГТД по 6000 к.с. і двох форсажних ГТД по 18000 к.с. В 1971-1972 рр. у СРСР починають будуватися ГТУ з газовим реверсом.

1981-1982 рр.: У СРСР завершилося створення перших уніфікованих ГТД третього покоління М-70 потужністю 10 000-12 000 к.с. і М-75 потужністю 5 000 к.с.

Економічність двигунів була підвищена за рахунок збільшення температури газу перед турбіною, ступеня стиску в компресорі, поліпшення аеродинаміки й підвищення КПД компресорів і турбін, питома витрата палива склала 170-190 г/к.с.г. За рахунок застосування високонавантажених одноступінчастих турбін, двохопорного ротора турбокомпресора високого тиску (замість трьохопорного), протипоточної камери згоряння, нових технологій і т.д. питома маса ГТД була доведена до 0, 2-0,3 кг/к.с.

Двигун М-70 при практично однаковій потужності із ГТД М-62 мав на 15% більшу економічність, в 4 рази меншу масу й в 1,5 рази менші габарити. Серійний випуск М-70 і М-75 забезпечив будівництво нових кораблів проектів 1206, 1209, 12061, 12322, 1241.1, 11451. 1164 та ін. У цей час практично всі корабельні ГТУ створюються за одновальною схемою.

До кінця 80-х - початку 90-х років XX в. у Радянському союзі були створені три покоління газотурбінних двигунів і установок, що забезпечило будівництво більше 30 проектів кораблів від малих КПП “Скат” масою 27 т до ударних крейсерів типу “Слава” водотоннажністю 10 000 т.

Можна виділити основні елементи (групи елементів), що входять до складу КЕУ та виконують у процесі їхньої роботи цілком певні та однакові функції.

Головна енергетична установка (ГЕУ) - забезпечує рух і маневрування корабля та складається з однієї або декількох автономних груп руху (АГР) – по числу встановлених на кораблі рушіїв (гребних гвинтів). У спеціальній літературі ГЕУ носить також назву пропульсивної установки.

До складу кожної АГР входять:

- головний двигун (або кілька двигунів) з обслуговуючими системами, механізмами та пристроями, включаючи пости управління та контролю. Головним двигуном (ГД) називають двигун, що забезпечує хід корабля, а установки, у складі яких АГР із декількома (двома i більше) однорідними ГД, що працюють на один рушій – багатомашинними.

Роботу ГТД забезпечують наступні системи:

• паливна;

• масляна;

• управління та захисту;

• охолодження;

• суфлірування;

• дренажна;

• пропарювання;

• протиобледеніння;

• протипожежна;

• стиснутого повітря і т.д.

- передача потужності від ГД до рушія – призначена для перетворення крутного моменту або енергії, а так само для об'єднання потужності декількох ГД, що працюють на один рушій. Забезпечуючи обертання рушія із заданою частотою, передачі потужності підрозділяються на механічні (зубчасті редуктори та мультиплікатори, сполучні та роз'єднувальні муфти), гідравлічні (гідромуфти та гідродинамічні перетворювачі крутного моменту - ГПМ), електричні (електропередачі за схемою електроруху) і комбіновані, що представляють собою сполучення передач різних типів (наприклад, ГПМ із зубчастим редуктором або мультиплікатором);

- валопровід з опорними та опорно-упорними підшипниками, гальмовим пристроєм, перебірковими та дейдвуднимі сальниками, муфтами, системами що обслуговують та пристроями;

- рушій, що перетворює передану йому механічну енергію ГД у роботу сили упору (тяги), що передається корпусу корабля для забезпечення його руху. Найбільше широко застосовуються гвинти фіксованого (ВФК) і регульованого (ВРК) кроку;