Газотурбовозы
Автор Катюшка задал вопрос в разделе ВУЗы, Колледжи
Газотурбовозы (история создания и перспективы). и получил лучший ответ
Ответ от Аркадий[гуру]
.
Какие-либо перспективы у газотурбовозов будут тогда и только тогда, когда создадут специальную ЛОКОМОТИВНУЮ ГТУ!! !В отличие от авиадвигателя или газотурбинной электростанции, локомотивная установка работает в условиях частого и резкого изменения нагрузки. Современные турбины "локомотивного" уровня мощности инерционны, они медленно "раскручиваются" до полной мощности. Если время её набора будет измеряться несколькими минутами, то поезд может, например, не преодолеть инерционный (кинетический) подъём, т. к. скорость при вхождении на него успеет упасть до неприемлимых значений. Резко сбрасывать нагрузку для ГТУ тоже нежелательно, есть риск помпажа (итогом может стать - разрушением турбины) .
Кроме того, режим холостого хода для локомотивной силовой установки составляет от 40 до 80 % времени работы, в зависимости от профиля пути, массы поезда, наличия остановок и предупреждений, ходовой скорости. А газовые турбины на холостом ходу потребляют в разы больше дизеля, даже имея сопоставимый кпд на рабочих режимах.
Вообще, бум создания газотурбовозов пришёлся на 50-60-е годы, когда попросту не было достаточно мощных дизелей, пригодных для установки на тепловозы. Достаточно вспомнить, что первый отечественный газотурбовоз, созданный в 1959 под руководством Л. Лебедянского, развивал секционную мощность 3500л. с. , что было немногим меньше, чем в сумме у обеих секций тепловоза ТЭ3.
Впоследствии, когда появились дизели длительной мощностью 4000, 6000, и даже (экспериментальные) по 8000 лошадиных сил, вопрос отпал сам собой.
Но зато выявилось другое преимущество - газовая турбина "всеядна" - она может работать практически на любом топливе, начиная с мазута и заканчивая природным газом. Недавно построенный в экспериментальных целях ГТ1 (N=11300лс) рассчитан именно на работу на сжиженом природном газе (задумка неплохая, исполнение - никакое, о чём уже писал на форуме "Популярной механики")...
Ещё одно актуальное для нашего климата преимущество газотурбовозов, о котором почему-то забывают - это облегчение пуска при отрицательных температурах - система водяного охлаждения на них отсутствует в принципе! Вода на Г1 была нужна только для вспомогательного маломощного дизель-генератора, который с успехом можно заменить аккумуляторной батареей.
Что же до эксплуатационных свойств, то вслед за Г1, Лебедянский создал пассажирский газотурбовоз ГП1. Два локомотива этой серии эксплуатировались в депо Льгов, где показали исключительную неприхотливость в ремонте (камеру сгорания или лопатку турбины заменяли без каких-либо приспособлений менее чем за час) , а динамика была не хуже чем у скоростного тепловоза.
Фактически, Лебедянский вплотную подошёл к созданию локомотивного газотурбинного двигателя, начав с достаточно прожорливой, но уже пригодной по всем параметрам для жд транспорта ГТ-3,5. На очереди была гораздо более экономичная 6000-сильная ГТУ под шестиосную секцию. На Коломенском заводе была создана мощная испытательная база, приводившая в вострог турбостроителей из авиации и флота.
В апреле 1963 г на выставке появился Н. С. Хрущев с сопровождавшими работниками промышленного отдела ЦК ВКП (б) . Он, нахваливая КМЗ и главного конструктора, поднялся в машинное отделение Г1-01, и оно поразило его своей схожестью с самолетной кабиной. Вдруг Лев Сергеевич, услышав реплику о малом КПД газотурбовоза, пустился в полемику о тонкостях этого понятия. Хрущев ушел, а Лебедянский остался в выстраданной им машине, предчувствуя беду. И она пришла.
В июне директор КМЗ пригласил Л. С. Лебедянского в свой кабинет и сообщил о свертывании газотурбовозной тематики. Они долго спорили, и с главным конструктором случился удар...
Источник: больше работоспособные газотурбовозы создавать было некому....: (
ГАЗОТУРБОВОЗ, локомотив с газотурбинным двигателем (ГТД) или комбиниров. двигателем,
свободнопоршневым генератором газа (СПГГ) , соединённым с газовой турбиной. Почти все существующие
Г. имеют одновальную газотурбинную установку открытого цикла с электрич. передачей (рис. 1).
Г. появились впервые в США в 1948, в 1969 на ж. д. Юнион Пасифик эксплуатировалось до 50 Г. с ГДТ
мощностью 3300 квт (4500 л. с. ) и 6300 квт (8500л. с.) . Отд. Г. были изготовлены также в Великобритании,
Швеции, Швейцарии и Чехословакии. Первые советские Г. находятся в эксплуатации с 1965.
Силовая установка Г. с электрич. передачей состоит из газовой турбины, компрессора, генератора
постоянного тока и тяговых электродвигателей. Генератор обеспечивает питание электрич. энергией
тяговых электродвигателей, устанавливаемых обычно по одному на каждую движущую ось локомотива.
Рис. 3. Расположение силового оборудования газотурбовоза Г1-01: 1- компрессор; 2- турбина: 3- камеры
сгорания; 4- редуктор; 5- главные генераторы; 6- вспомогательный дизель; 7- высоковольтные камеры; 8-
холодильник газотурбинного двигателя; 9- топливный бак; 10- тормозной компрессор.
Вид передачи мощности от вала газовой турбины к движущим колёсам Г. определяется типом ГТД и его
назначением. При одновальном ГТД применяется
Рис. 1. Схема одновальной газотурбинной установки открытого цикла: 1-воздушный компрессор; 2- газовая
туобнна; 3- камера сгорания; 4- атмосферный воздух; 5- отработавшие газы) 6- топливо.
электрич. передача тепловозного типа; т. н. жёсткие передачи, использование к-рых возможно в Г. при
многовальном двигателе, бывают механические (гл. редуктор, карданы, осевые редукторы) или
электрические переменного тока (синхронные генераторы, асинхронные короткозамкнутые двигатели) . На
Г. имеется также пусковая установка, обычно дизельная - 150-240 квт (200- 300 л. с.) . Её осн. назначение -
довести скорость вращения генератора до величины, при к-рой компрессор начинает подавать воздух в
камеру сгорания. Кроме того, эта установка передвигает локомотив, когда он следует без состава, и питает
ряд вспомогат. агрегатов. Газотурбинная установка Г. обычно работает на тяжёлом жидком топливе или
газе.
Г. имеют ряд преимуществ не только перед паровозами, но по нек-рым показателям и перед тепловозами.
Так, удельная масса Г. , т. е. масса на единицу мощности, составляет ок. 50% массы паровоза и 75% массы
тепловоза; компактность газотурбинной установки позволяет уменьшить длину локомотива примерно в 2
раза по сравнению с тепловозом равной мощности; силовая установка Г. не требует водоснабжения;
простота конструкции газотурбинного агрегата обеспечивает надёжность и бесперебойность его работы,
облегчает обслуживание и текущий ремонт. Управление Г. сводится к регулированию подачи горючего в
камеру сгорания. Надлежащий режим элект-рич. передачи обеспечивается автоматически.
Г. Коломенского тепловозостроит. з-да Г1-01 (рис. 2 и 3) отличается высокой надёжностью ГТД, простотой
ухода и ремонта, возможностью работы на тяжёлом топливе.
Развитие газотурбовозостроения пока не вышло из опытной стадии, гл. обр. из-за сравнительно невысокого
кпд (примерно в 2 раза ниже кпд тепловоза) . Ведутся работы над повышением кпд Г. Напр. , Луганским
тепловозостроит. з-дом построен опытный Г. с СПГГ мощностью 2200 квт (3000 л. с.) . Силовая установка
состоит из 4 электрич. генераторов, работающих на одну газовую турбину, гид-ромеханич. передачи и
вспомогат. оборудования. Подобные опытные Г. созданы также во Франции и Швеции. Кпд таких Г. может
достигать 30-32%.
Лит. : Белоконь Н. И. , Газотурбинные локомотивы, "Железнодорожный транспорт", 1955, N° 4;
Локомотивные газотурбинные установки, М. , 1962; Бартош Е. Т. , Газотурбовозы, М. , 1963; Вопросы
создания мощных газотурбинных локомотивов. [Сб. ст.] , М. , 1966. Е. Т. Бартош
в чем разница в поняиях локомотивы и тепловозы
Локомотивом сегодня называется тяговое средство, относящееся к подвижному составу и предназначенное
подробнее...
что такое локомотив
Выбирай: футбольный клуб России или паровоз или тепловоз, который тащит вагоны по железной дороге!
подробнее...
Чем отличается поезд от электрички?
Электричка - это народное погоняло электропоезда. Электропоезд - поезд без локомотива, работающий
подробнее...
Виды поездов! Подскажите пожалуйста!
паровоз, тепловоз, электровоз - это локомотивы.
электропоезд, мотовоз, дрезина - это
подробнее...
как называется специальность машинист? кторый поезда водит...
Профессия называется "Машинист электропоезда"
Чтобы стать машинистом, нужно высшее образование
подробнее...