Вот вы заходите в свою каюту. Особый градусник показывает температуру 15 градусов. При такой температуре после вахты на мостике не согреешься. Вы поворачиваете стрелку на шкале градусника до 25 градусов, и в каюте сразу становится жарко. А вот как остроумно автоматизирована судовая электростанция. На ходу судна дизель-генератор «отдыхает». Электроэнергию дает специальный электрогенератор, соединенный ременной передачей с гребным валом.
Если по каким-либо причинам упадет напряжение в сети, то валогенератор передает свои обязанности основному дизель-генератору и электростанция по-прежнему будет давать достаточно электроэнергии.
Теперь тысячи судов речного флота Российской республики, оборудованные устройствами для автоматического управления дизельной установкой, плавают по морям и рекам. Советские ученые стремятся создать автоматы для управления не только дизельной установкой, но и всеми работами на судне. Иначе говоря, создать судно-автомат.
Газ заставляет вращаться винт
Вы познакомились с двумя типами двигателей — паровой турбиной и дизелем, которые главным образом и используются на судах морского флота. У каждого из них и свои хорошие свойства, и недостатки. Главный недостаток дизеля, как и паровой поршневой машины, — много трущихся частей: поршни, шатуны, коленчатый вал… На их трение теряется немало мощности. У паровой турбины нет поршней, шатунов, коленчатого вала. Коэффициент полезного действия у нее больше, чем у дизеля. Зато она, как и паровая поршневая машина, нуждается в огромных котлах, холодильниках, паропроводах, больших запасах пресной воды. А на судне дорог каждый квадратный метр, который можно использовать для перевозки полезного груза.
Хорошо бы иметь для судна такой тип двигателя, который объединяет достоинства дизеля и паровой турбины, ликвидируя тем самым их недостатки! Таким двигателем является газовая турбина. Горючее сжигается внутри нее, как у дизеля. Поэтому она не требует котлов, холодильников, запаса пресной воды. В то же время струи газа ударяют в ее лопатки, вращая ротор, как у паровой турбины. Нет у нее и таких трущихся частей, как у дизеля.
Газотурбинная установка, работавшая на керосине, была создана впервые в мире русским инженером П. Д. Кузьминским в 1892 году. Кузьминский установил ее на катере. Однако преждевременная смерть помешала талантливому изобретателю довести начатое дело до конца. И все же конструкция его турбины и сейчас служит основой для проектирования подобных двигателей. Их стали создавать для кораблей уже после второй мировой войны в Англии и Соединенных Штатах Америки. Газотурбинные установки смонтированы на многих судах мирового торгового флота. Наиболее удачные из них установлены на английском танкере «Аурис» и американском грузовом судне «Джон Серджент».
Вы спросите: а почему так медленно шло развитие газовых турбин? Причина этого хорошо известна. Дело в том, что поступающий на лопатки турбины газ должен быть нагрет до 1100–1200 градусов. Только при этом условии она сможет работать с полной отдачей. Тут-то и возникает задача создания особых материалов для ее лопаток. Лопатки из обыкновенной стали будут быстро расплавлены огненными струями газа. Значит, их надо изготовлять из специальных жаропрочных материалов.
В августе 1964 года из ворот Кировского завода в Ленинграде выходили железнодорожные платформы с большими ящиками. В ящиках — узлы первой в нашей стране судовой газотурбинной установки. Они следовали по такому адресу: «Херсонский судостроительный завод — для грузового судна „Парижская коммуна“». Фактически это не одна, а две установки — правого и левого борта, — работающие через редуктор на один гребной винт. Мощность каждой установки 6500 лошадиных сил.
Советские конструкторы создали простые и надежные устройства для управления газотурбинной установкой «Парижской коммуны». Благодаря этим устройствам можно автоматически на расстоянии выполнять самые разнообразные операции. Например, переходить с малого хода на средний, полный и, наоборот, изменяя порции топлива в камерах сгорания двигателей. Как же это делается?
Вот механик повернул на пульте управления маховичок. Тем самым он подействовал через особый кулачок на прибор, осуществляющий запуск турбины. Далее все операции выполняют автоматы. Так управляют с пульта машинного отделения. Такое же управление можно осуществлять и из ходовой рубки судна. Для этого стоит лишь повернуть установленный там рычаг. Он через особое устройство воздействует на тот же кулачок пульта машинного отделения, и все дальнейшие операции пойдут по-прежнему. Ну, а если автоматическое управление выйдет из строя? Тогда газотурбинной установкой можно будет управлять с пульта вручную.
Читать дальше