燃气轮机发展

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1 )近20年来,新研大功率船用燃气轮机6型,中档功率船用燃气轮机3型,小档功率船用燃气轮机9型。可明显看出,世界范围内船用燃气轮机的发展重点是一大(大功率船用燃气轮机)一小(小功率船用燃气轮机),尤其是大功率船用燃气轮机也反映出实际的市场需求和技术需求。

2)对比前10年和近10年,新研大功率船用燃气轮机由4型降为2型,中档功率船用燃气轮机由3型降为0,小档功率船用燃气轮机由7型降为2型,也印证了前述的发展重点是一大一小的观点,同时也反映出世界范围内所使用的燃气轮机的机

型更集中的特点,更便于运行、维护、保养和降低全寿命成本。

3)上述特征在一定程度上也与现代舰船采用CODEAG/CODEOG、

COGEOG/COGEAG和综合电力推进系统(IEP)的趋势有关。

大功率船用燃气轮机性能发展趋势

单机功率有逐渐增大的趋势,目前最大功率为352. 8MW。热效率也正稳步提高, 简单循环船用燃气轮机已达40%,复杂循环船用燃气轮机已达42%,相应地最高压比达24,高压涡轮动叶入口最高温度达 1 240 C。LM6000PC的功率、效率均很高,但据了解迄今尚无军方用户订货。可以预期,功率29. 4~36. 75MW,效率39% ~42%的大功率船用燃气轮机将是未来10~15年内海军舰艇采用的主力机型。

中国的燃气轮机发电事业开始50年代末期,水电部于1959年从瑞士BBC公司引进2套功率为6200kw的简单循环燃气轮机列车发电站用于大庆油田发电。

国外坦克2008年第12期张均享《俄罗斯坦克装甲车辆动力的发展》

坦克燃气轮机

20世纪40年代末,马利诺夫斯基坦克学院进行了坦克燃气轮机的循环计算分析、结

构方案及总体布局的研究。1949年于列宁格勒(彼得堡)的基洛夫工厂,完成坦克燃气轮机的样机设计,1958年制出功率为735千瓦的样机。1960年以直升机用燃气轮机为基础,设计坦克燃气轮机,前后研制了功率分别为515

千瓦、588千瓦和294千瓦的车辆燃气轮机,至1970年完成台架和装车试验,并在动力性、转向性、变工况的调节与计算方法、制动和大含尘量下的运转等方面获取了大量的成果和使用经验。同时,亦表明以直升机用燃气轮机改造设计的供履带车辆用燃气轮机,其结构、布局及运行特性不能满足坦克装甲车辆的要求,坦克需要专用的燃气轮机。1950 —1960年,李哈乔夫汽车制造厂、高尔基汽车制造厂、拖拉机发动机制造厂、莫斯科汽车发动机研究所及雅罗斯拉夫发动机厂为大型客车、拖拉机、重型载重汽车及轮式装甲输送车研制了功率从103〜809

千瓦,共5个型号的燃气轮机,并进行台架和装车试验。在大量的车辆燃气轮机研制成果的基础上,1962年于车里亚宾斯克坦克发动机厂的第6特种设计室和莫斯科发动机科学研究所共同研制G T D-700实验型坦克燃气轮机,功率为618 千瓦,是苏联第1台专为坦克研制的燃气轮机,并进行台架和装车试验。由于试验坦克终止研制,1967年G T D-700亦停止研制。1970年,又研制了步兵战车用G T D-3型燃气轮机,功率为338千瓦并带有可调涡轮喷嘴和回热器。该机装于B M P-1步兵战车进行了试验,并于1975年末通过300小时台架考核试验。1968年在克里莫夫厂,开始研制

采用航空煤油、功率为735千瓦、输出转速3000转/分的不带回热器、三轴燃气轮机。其燃气发生器系由一个离心式压气机和一个轴流式涡轮组成的低压、高压涡轮压气机转子和环形

燃烧室所组成;动力涡轮由轴流一级涡轮和可调导向叶片组成;减速装置由圆柱

齿轮和锥齿轮组成。经过96台样机的各种试验,解决了发动机在含尘环境工作、低温启动、变工况下叶片机械的疲劳强度及燃用柴油、汽油等一系列的复杂技术

问题,于1979年完成坦克燃气轮机产品的定型。俄罗斯(苏联)G TD系列坦克燃气轮机有4种型号:功率为735千瓦的G TD-1000型燃气轮机,1979年装备于T-80主战坦克;功率为809千瓦的G TD-1100型燃气轮机,1984年安装于T-80B主战坦克;功率为919千瓦的G TD-1250型燃气轮机,1990年装备于T-80U主战坦克;功率为1103千瓦的G TD-1500型燃气轮机,带回热器循环,高效率的轴流、离心式压气机,带冷却措施的涡轮且油耗下降,尺寸和质量均小于G TD-1250,于1994年装备于“黑鹰”主战坦克。

国外坦克2009年第10期张均享《30年来装甲装备动力发展与展望》:

型号与系列

GTD-1250燃气轮机

历经数十年的努力,苏联于1978年成功的将航空燃气涡轮喷气发动机技术应用

于坦克发动机,将功率为735千瓦的GTD-1000燃气轮机装备于T-80主战坦

克。20世纪80年代末,研制出920千瓦的GTD-1250发动机装备于T-80U 主战坦克。GTD-1250为简单循环、三轴并

由液压机械控制的坦克燃气涡轮轴发动机,主要由燃气发生器、带可调导叶装置

的动力涡轮和减速器等组成。标定功率转速 3 000转/分,空气流量4.3千克/ 秒,燃油消耗率306克/千瓦•小时,机油消耗率0.5升/小时,外形尺寸1 494 毫米X1 042毫米X888毫米,重量1 050千克。燃气发生器由低压涡轮压气机转子(离心式压气

机,轴流式涡轮)、高压涡轮压气机转子(离心式压气机,轴流式涡轮)和环形燃烧室组成。动力涡轮由轴流式涡轮转子、可调导叶装置和支承组成。采用可调导叶装置可改善发动机部分负荷运行工况和实施制动,从而可使车辆越野速度提高31%,油耗减少9%。减速器由圆柱齿轮和锥齿轮组成,减速比为8.45。

AGT1500燃气轮机

1979年AGT1500燃气轮机装备于美军M1主战坦克,经改进后降低燃油消耗率的AGT1500A 发动机于20世纪80年代末装于M1A1坦克上。AGT1500为带回热循环、三轴并由微电子控制的燃气涡轮轴发动机,主要由燃气发生器、动

力涡轮、压气机进口导叶装置、涡轮进口导叶装置、回热器及减速器等组成。燃气发生器由压气机进口导叶装置、低压涡轮压气机转子(五级轴流压气机与低压轴流涡轮)、高压涡轮压气机转子(四级轴流压气机,加一级离心式压气机与高压轴流涡轮)和筒形燃烧室所组成。动力涡轮由两级轴流涡轮、可调导叶装置和支承组成。回热器为间壁式,由经冲压成型的波纹片焊接而成。减速器为行星减速机构,减速比为7.29。AGT1500发动机的标定功率1119千瓦,标定功率转速3000转/分,压比14.5,空气流量5.5千克/秒,燃油消耗率280克/千瓦•小时,外形尺寸1613毫米X1016毫米X711毫米,重量1 179千克。在保持输出功率、转速不变的情况下,AGT1500A发动机压比降至10,空气流量降至4.36 千克/秒,而燃油消耗率下降为250克/千瓦•小时。

LV100燃气轮机

根据1982年美国陆军先进集成推进系统研究报告的要求,美国通用电气公司航

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