Okręty wojenne - napęd

[Adam]

Jest jakiś okręt na którym śrubę napędową zastąpiono dyszą?

Tak, nazywa się to napęd strugowodny. Stosowano go np. na wodolotach typu PEGASUS.
http://pl.wikipedia.org/wiki/P%C4%99dnik_wodnoodrzutowy

Nie do końca. W pędniku strugowodnym dalej jest śruba i to ona powoduje ruch wody, wypychanej następnie z dyszy. Nie da się zrobić takiego silnika w analogii do silnika odrzutowego (turboodrzutowego) bo tam czynnikiem muszą być gazy, a nie woda.

[Marek T]

Nie da się zrobić takiego silnika w analogii do silnika odrzutowego (turboodrzutowego) bo tam czynnikiem muszą być gazy, a nie woda.

W sumie można by wstawić normalny silnik odrzutowy z wylotem w wodzie. Tyle, że nie wiem co ze sprawnością i bezpieczeństwem.
Chodzi m po głowie jakiś rosyjski film z prób łodzi latającej albo ekranopłatu - tam chyba właśnie pokazane było takie działanie silnika odrzutowego.

Poza tym niektórzy już pracują nad wodnym silnikiem odrzutowym: http://www.newscientist.com/article/dn3 ... ngine.html .

[JacekZ]

Radziłbym sobie Panom poczytać trochę o kolejnictwie, tam ten problem byl onegdaj bardzo widoczny . Już w latach 30-tych nie było problemem zbudowanie parowozu tłokowego o mocy 6 tysięcy KM, ale zrobienie lokomotywy o napędzie wysokoprężnym i zbliżonej mocy jednostki napędowej było nawet w latach 60-tych potężnym wyzwaniem. Prawdę mówiąc, Union Pacific, prokurując następcę dla kultowego typu 4000 Big Boy, szybciej dorobiła się lokomotyw turbogazowych o wielkiej mocy (równie kultowy typ 8500 Big Blow), niż wysokoprężnych (niemniej kultowy DDA-40X Centennial).

W latach 30-tych koleje niemieckie wprowadziły do eksploatacji lokomotywę spalinową lżejszą od parowozu o tych samych osiągach, tak samo działo się w USA. Budowano lokomotywy wielosekcyjne i tak 3 sekcje z silnikami po 2000 KM dawały tą samą moc przy ciężarze porównywalnym do parowozu. Lokomotywy turbogazowe Union Pacific wprowadziła bo były tańsze w użytkowaniu od napędzanych silnikami tłokowymi ale do czasu wzrostu cen paliw.
Morski diesel 40DM ma swojego lądowego kuzyna 14D40 różniącego się nieco mniejszą mocą i przystosowaniem do montażu prądnicy oraz wałem napędów pomocniczych o strony napędu rozrządu

[jogi balboa]

Turbiny gazowe stosowane w siłowniach okrętowych (lądowych zresztą też) „działają” dokładnie na takiej samej zasadzie jak lotnicze silniki odrzutowe

Jest jakiś okręt na którym śrubę napędową zastąpiono dyszą?

Jogiemu pewno raczej chodziło o okręt z silnikiem odrzutowym! W tej chwili nie przychodzi mi nic do głowy poza "wehikułem" Jamesa Bonda jakim poruszał sie po wodzie w którymś z 007. Odebrałem to zresztą jako lekki przytyk - bo może za bardzo się wymądrzam . Ale to w dobrej wierze - żeby szerzyć wiedzę techniczną wśród nie okrętowców. Starałem się żeby tekst był pisany w miarę prosto. Można to napisać i tak: "Proces wytwarzania energii cieplnej w turbozespołach spalinowych służących do napędu mechanicznego przebiega tak samo jak w lotniczych silnikach odrzutowych. Maszyny te różnią się natomiast sposobem wykorzystania energi cieplnej spalin po przepracowaniu w stopniach turbiny napędzających sprężarkę. W turbozespołach spalinowych do napędu mechanicznego energia ta zamieniana jest w dalszych stopniach turbiny na energię kinetyczną wirnika, który przekazuje (zwykle poprzez przekładnię redukcyjną) pracę na pędnik śrubowy albo sprzężone z turbiną napędzane urządzenie. W lotniczych silnikach odrzutowych energia gazów spalinowych rozprężających sie w dyfuzorze wylotowym zamieniana jest w energię kinetyczną ciągu poruszającego samolot". Niby to samo a brzmi inaczej

Chodzi o sposób „przeniesienia napędu”. Pod hasłem "lotniczy silnik odrzutowy" rozumiemy również silniki rakietowe, strumieniowe lub pulsacyjne, a te z silnikiem turbinowym mają niewiele wspólnego. Porównanie raczej kiepskie. Turbowałowy (to zdaje się jakiś amerykanizm) silnik Tellera to po prostu Turbinowy Silnik Śmigłowy w żadnym razie „odrzutowy” – ogólną zasadę działania już przedstawiliście wyżej i jest ona taka sama jak w przypadku tego co się kryje za „turbiną gazową”

[Kossakowski]

Ciekawy post Jarman, chyba pracujesz jako turbiniarz w Elblągu

Turbina gazowa (to kolokwializm, bo poprawnie powinna być nazywana turbozespołem spalinowym)

Już nawet w branży spopularyzowany, więc chyba nie ma się co czepiać tego określenia.

[jarman]

Pod hasłem "lotniczy silnik odrzutowy" rozumiemy również silniki rakietowe, strumieniowe lub pulsacyjne, a te z silnikiem turbinowym mają niewiele wspólnego. Porównanie raczej kiepskie. Turbowałowy (to zdaje się jakiś amerykanizm) silnik Tellera to po prostu Turbinowy Silnik Śmigłowy w żadnym razie „odrzutowy” – ogólną zasadę działania już przedstawiliście wyżej i jest ona taka sama jak w przypadku tego co się kryje za „turbiną gazową”

To żadne "kiepskie porównanie" tylko rzeczywistość - technologia stosowana w szeroko rozumianej energetyce. Chodzi o to co znajduje się za stopniami turbiny napędzającej sprężarkę. W lotniczym silniku odrzutowym, niech będzie dla ścisłości turbowentylatorowym (ang. turbofan engine), jest to dyfuzor, który zamienia energię cieplną spalin w energię ciągu. W przypadku turbiny gazowej do napędu mechanicznego (także silnika turbośmigłowego) za stopniami napędu spężarki znajdują sie kolejne stopnie turbiny zamieniają energię cieplną spalin w kinetyczną wirnika, który wykonujac pracę porusza pędnik śrubowy na okręcie, śmigłowy w samolocie, generator w elektrowni, sprężarkę w tłoczni gazu lub co tam jeszcze projektant sprzęgnie. Jako przyklad - popularny silnik lotniczy General Electric CF6, który w różnych odmianach napędza wiele typów samolotów Airbusa i Boeinga. Jego wersja derywatywna, tj. przemysłowa i zmarynizowana to turbina LM2500, stosowana w wielu odmianach w elektrowniach oraz na tak licznych typach okrętów zwłaszcza budowy amerykańskiej, że nie chce mi się tu ich wymieniać. Oczywiscie to tak ogólnie - nie chce tu wnikać w szczegóły kontrukcyjne, bo np. rozdział mocy na stopniach tubiny nie musi być proporcjonalny do ich liczby.

Już nawet w branży spopularyzowany, więc chyba nie ma się co czepiać tego określenia.

Ja się go nie czepiam, bo jest powszechnie stosowany przez teoretyków i praktyków energetyki. Chciałem tylko doprecyzować - bo ktoś tam wcześniej pytał "skąd ten gaz co pracuje w turbinie?"

chyba pracujesz jako turbiniarz w Elblągu

NIe, nie pracuję w Elblagu - skończylem siłownie okrętowe i jako podyplomówkę turbiny gazowe, trochę wcześniej pływałem, a od wielu lat jestem energetykiem - ostatnio nawet biorę udział w przygotowaniu przetargu na budowę jednej z elektrowni gazowych, który niestety ślimaczy się z przyczyn powiedzmy "pozatechniczych". Siłownie okrętowe to mój konik z tym, że ja wolę te parowe zwłaszcza z przełomu XIX i XX wieku.

[jogi balboa]

To żadne "kiepskie porównanie"

A właśnie że kiepskie. Mieszasz pojęcia. Do kategorii silników odrzutowych możemy zaliczyć tak Turbinowe Silniki Odrzutowe jak i Rakietowe, Pulsacyjne i Strumieniowe. Te trzy ostatnie nie mają nic wspólnego z silnikiem turbinowym.
Turbiny Gazowe to odmiana Silników Turbinowych gdzie jak wspomniałeś moc z ostatniego (ostatnich) stopnia turbiny poprzez przekładnię jest przekazywana na pędnik śmigłowy (śrubę napędową) w przypadku samolotów, śmigłowców lub okrętów wojennych, lub w przypadku tych „twoich” elektrowni na jakiś rodzaj generatora. To jednak nie są silniki odrzutowe.

W lotniczym silniku odrzutowym, niech będzie dla ścisłości turbowentylatorowym (ang. turbofan engine), jest to dyfuzor, który zamienia energię cieplną spalin w energię ciągu.

Silnik Turbowentylatorowy zaś to odmiana Dwuprzepływowego Turbinowego Silnika Odrzutowego o dużej różnicy masowego natężenia przepływu przez kanał wewnętrzny i zewnętrzny (o ile pamiętam około 5:1 ale to nie jest ścisła reguła). W jego przypadku ciąg jest wytwarzany faktycznie w układzie wylotowym przez jak piszesz „zamianę energię cieplną spalin w energię ciągu”, ale również spora jego część jest „wytwarzana” bezpośrednio przez sekcję wentylatorową sprężarki (w przeciwieństwie do odrzutowych silników dwuprzepływowych o małej różnicy masowego natężenia przepływu, gdzie jest tylko jak pisałeś). Takie silniki mają zastosowanie tylko i wyłącznie na dużych poddźwiękowych samolotach pasażerskich lub transportowych, ale już nie śmigłowcach, samolotach śmigłowych, samolotach naddźwiękowych, ani tym bardziej okrętach wojennych, czołgach, czy elektrowniach.

To tyle z mojej strony żeby nie mnożyć zupełnie niepotrzebnego OT. Do tej pory i tak już każdy na pewno się zorientował o co chodzi

[Speedy]

Jest jakiś okręt na którym śrubę napędową zastąpiono dyszą?

Tak, nazywa się to napęd strugowodny. Stosowano go np. na wodolotach typu PEGASUS.
http://pl.wikipedia.org/wiki/P%C4%99dnik_wodnoodrzutowy

Nie do końca. W pędniku strugowodnym dalej jest śruba i to ona powoduje ruch wody, wypychanej następnie z dyszy. Nie da się zrobić takiego silnika w analogii do silnika odrzutowego (turboodrzutowego) bo tam czynnikiem muszą być gazy, a nie woda.

Niemniej siłę napędową zapewnia odrzut strumienia wody, wyrzucanej z dyszy wylotowej. Śruba nie wytwarzałaby ciągu w powietrzu, a pędnik strugowodny z wynurzoną dyszą wylotową ciąg jak najbardziej wytwarza. Nie musi być on zresztą wcale napędzany śrubą, jak mi się zdaje w rosyjskich pojazdach pływających z takim napędem (np. czołg PT-76) wykorzystano pompy odśrodkowe.

A propos jeszcze, łódź z napędem turboodrzutowym Bluebird K7 http://en.wikipedia.org/wiki/Bluebird_K7 na której Brytyjczyk Donald Campbell ustanowił kilka rekordów prędkości na wodzie (zginął w 1967 wskutek utraty stateczności przy prędkości ponad 500 km/h). Jednostkę napędzał lotniczy silnik Bristol Orpheus 701 o ciągu 2350 kG.

[Marek T]

Tutaj jest napęd hydroodrzutowy, bez użycia śruby.
http://www.duckworksmagazine.com/03/r/a ... drive1.htm

[Gregski]

Generalną wadą napędu parowego, i turbinowego i tłokowego, jest konieczność stosowania kotłowni i długi czas podnoszenia pary, nawet rzędu 12 godzin. Poza tym i jeden i drugi typ wymaga skraplacza, a ten z kolei odpowiedniej dostępności wody chłodzącej. Silnik wysokoprężny można uruchomić bardzo szybko

To ja jeszcze trochę w ramach znęcania się nad kolegą Tellerem.
Przepracowałem na turbinowcach tak z 5-6 lat i w normalnej eksploatacji nigdy nie "podnosiliśmy ciśnienia pary". Kotły zawsze były pod parą. W porcie też już choćby po to aby mieć energię elektryczną.
Turbina była grzana, odwodnienia otwarte. Zaryzykuję twierdzenie, że w tych warunkach mostek szybciej może "dostać maszynę" niż w przypadku wielkiego wolnoobrotowego diesla którego trzeba obrócić ze dwa razy przesmarowując a następnie dmuchnąć. To też zajmuje trochę czasu.

[MiKo]

Z całym należnym szacunkiem, ale "podnoszenie pary w kotłach" dla I czy II wojennych okrętów wojennych zdarzało się bardzo często. Szczególne w czasie wojny, np. kiedy naprawy musiały być przeprowadzane "z nieprzyjacielem na karku" - podnoszenie ciśnienia pary w kotłach musiało się załodze trochę dłużyć. Ciężko sobie też wyobrazić miesięczny postój kilkunastu okrętów z 48 kotłami każdy, pod pełną parą

[Marek T]

Na brytyjskich, amerykańskich i niemieckich niszczycielach (na BŁYSKAWICY też) były odrębne kotły pomocnicze. Taki kociołek dostarczał parę do wytwarzania energii elektrycznej, do ogrzewania i - jak przypuszczam - zasilania niektórych urządzeń pomocniczych.
Kotły główne były wyłączone. Gdzieś mi kołacze po głowie formuła "1 tona wody -> 1 godzina rozpalania kotła". Czyli, jak rozumiem, jeżeli w kotle było 5 ton wody, to jego uruchomienie do pełnej wydajności trwało 5 godzin.
Czy tak?

[jogi balboa]

Chyba nie do końca. Tyle miały niemieckie kotły Wagnera na niemieckich pancernikach, czas podniesienia pary 30 minut.

[Gregski]

Ależ oczywiście!
Wszystko zależało od stopnia gotowości okrętu do wyjścia w morze. Jeśli stał na stoczni albo chociaż w porcie przechodził przeglądy to nie było sensu trzymać po parą wszystkich kotłów.
Jednak jeśli miał być w natychmiastowej gotowości do wyjścia to parę się podnosiło. Zamykało główny parowy na kotle i co godzinkę na minutkę odpalało aby utrzymać ciśnienie. Wtedy w razie alarmu turbinę mamy grzaną, kotły pod parą i w zasadzie jesteśmy gotowi.
1 tona = 1 godzina rozpalania ze stanu zimnego to jest właśnie procedur jaką pamiętam z turbinowców.

Kotły Wagnera rzeczywiście były rekordzistami w tej dziedzinie. Montowane nie tylko na pancernikach. Część niszczycieli niemieckich też takie dostała (tylko nie pamiętam już jakie numery).

Cały czas mam na myśli kotły opalane paliwem płynnym.

[Marek T]

Wtedy w razie alarmu turbinę mamy grzaną, kotły pod parą i w zasadzie jesteśmy gotowi.

W literaturze są odwołania do gotowości 12-godzinnej, albo 4-godzinnej, albo 1-godzinnej (i jeszcze innych) - i ewidentnie chodzi tu o kotły.
Rozumiem, że przy gotowości półgodzinnej temperatura była stosunkowo wysoka - wówczas faktycznie turbiny były prawie gotowe.
Ale przy gotowości 12-godzinnej?

[Gregski]

i ewidentnie chodzi tu o kotły.

Napewno?
A co z kabestanami czy windami kotwicznymi i cumowniczymi?