8443-1 (694511), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В 1954-1955гг. под руководством главного конструктора А.С.Кассациера был выполнен технический проект опытной ПЛ (проект 637) с единым двигателем (дизелем), работающим по схеме ЕД ХПИ, но с использованием нового типа окислителя - надперекиси натрия (продукт Б-2). Расчеты показали, что дальность плавания ПЛ с такой энергетической установкой и полной подводной скоростью по сравнению с ПЛ проекта 615А увеличивалась на 30%. Однако постройка опытной ПЛ проекта 637, как и другие направления по созданию анаэробных ЭУ, в том числе и парогазотурбинных, были прекращены в связи с созданием атомных энергетических установок для подводных лодок.
Используя положительный опыт применения дизелей на торговых судах и ПЛ “Минога”, в 1910г. в России были построены первые в мире дизельные надводные корабли - двухвальные канонерские лодки “Каре” и “Ардаган” водоизмещением 623т с двумя реверсивными дизелями мощностью по 500л.с. Полная скорость этих лодок составляла 14уз. В 1911г. эти корабли вошли в состав Каспийской флотилии. После канонерских лодок для Амурской флотилии в 1910г. было построено 8 речных мониторов типа “Шквал” водоизмещением 946т с четырьмя реверсивными дизелями по 250л.с. на вал. Проектная полная скорость составляла 11уз., дальность плавания с максимальным запасом топлива -3000миль.
В 1915г. вступило в строй спасательное судно-теплоход “Волхов” (более известное под именем “Коммуна”) водоизмещением 2400т, предназначенное для подъема затонувших подводных лодок.
Основными поставщиками дизелей для надводных кораблей России в дореволюционный период были завод Л.Нобеля и Коломенский завод.
В 1932г. начата постройка базовых тральщиков типа “Трал” с дизельными главными двигателями на Севастопольском заводе, а в 1934г. к их строительству была привлечена Северная судостроительная верфь в г.Ленинграде. Первые тральщики вошли в состав флота в 1937г. Главная энергетическая установка этих тральщиков состояла из двух дизелей марки 42БМРН6 мощностью 1500л.с. каждый, расположенных в двух машинных отделениях. При нормальном водоизмещении 430т тральщик развивал полную скорость 18уз. В довоенное время было построено 39 таких тральщиков. Дизель 42БМРН6 создавался на Коломенском заводе. Это был модернизированный вариант лодочного дизеля 42БМ6 (см. табл.1), на котором применен газотурбинный наддув по системе Бюхи.
Для действия в составе отечественных речных флотилий в довоенный период был построен ряд речных мониторов с дизельными энергетическими установками типов: “Ударный”, “Хасан”, “Железняков”. Мониторы типа “Хасан” имели четырехвальную ЭУ с дизелями мощностью 900л.с. на каждом валу. Полная скорость их составляла 11,3уз. Это были самые мощные по вооружению отечественные речные мониторы.
Боевые катера с дизельными ЭУ появились только в начале 40-х годов, когда был создан легкий V-образный дизель мощностью 1000л.с. с частотой вращения 1700об/мин марки М-50. Несколько образцов двигателей М-50 прошли опытную эксплуатацию на катерах в ходе Великой Отечественной войны, однако серийное производство их развернулось лишь в послевоенный период.
Послевоенный период характеризуется проведением важных НИОКР по созданию новых дизелей высокотехнического уровня для применения в составе главных энергетических установок надводных кораблей. Наибольшие успехи в этом деле были достигнуты заводами “Русский дизель” и “Звезда”.
В 1948г. на заводе “Русский дизель” началось создание двухтактного дизеля с противоположно движущимися поршнями марки 47А-16 мощностью 6000л.с. Начиная с 1961г. дизели размерности 23/2х30 начали серийно выпускаться под новыми обозначениями “58” (4500л.с.), “61” (6000л.с.) и “68Б” (8000л.с.). Эти дизели по своим перспективным конструкторским решениям и достигнутым техническим параметрам оказались на уровне мировых образцов. За большие заслуги по созданию дизелей “61” группе специалистов завода присуждена Государственная премия СССР.
В 1945г. заводу “Звезда” поручены работы по доводке и освоению производства дизеля М-50, прерванные войной. Дизель был необходим для установки на боевые катера вместо применявшихся до этого бензиновых двигателей, имевших повышенную взрывопожароопасность. Уже в 1947г. начато серийное производство этого дизеля, а к концу 1948г. флоту было поставлено 100 двигателей М-50. В 1948г. группе специалистов завода была присуждена Государственная премия СССР за коренное усовершенствование двигателей М-50 для боевых кораблей и внедрение их в судостроение. В дальнейшем дизель типа М-50 (12ЧН18/20) получил весьма широкое применение во многих областях народного хозяйства (судостроение, тепловозостроение, дизельные электростанции и т.д.). В настоящее время семейство дизелей М-50 насчитывает более 120 модификаций.
Уже в начале 50-х годов создатели новых проектов военных кораблей поставили перед заводом “Звезда” новую задачу: создать легкий дизель агрегатной мощностью не менее 4000л.с., для чего в 1953г. было организовано опытное конструкторское бюро, главным конструктором которого назначили В.М.Яковлева. Уже в 1956г. дизель М-503 мощностью 4000л.с. при частоте вращения 2200об/мин был поставлен на межведомственные испытания, а в 1958 г. начался его серийный выпуск. Параллельно с подготовкой серийного производства дизелей М-503 велась разработка более мощного дизеля М-504 мощностью 5000л.с., серийный выпуск которого начался в 1960г. В 1965г. за создание и освоение серийного производства дизелей М-503 и М-504 группе специалистов завода была присуждена Ленинская премия.
Бурное развитие отечественного кораблестроения потребовало от дизелестроителей дальнейшего увеличения агрегатных мощностей дизелей. Для решения этой задачи на заводе “Звезда” велись интенсивные работы по созданию агрегата мощностью 10000л.с. В 1967г. такой дизель-редукторный агрегат (ДРА) марки М-507 был выставлен на межведомственные испытания, а в 1968г. началось его серийное производство. К настоящему времени общее число модификаций дизелей семейства М-500 превышает 20. Из технических показателей, представленных в табл. 3, видно, что по массогабаритным показателям они и сегодня не имеют конкурентов.
Таблица 3
Технические показатели дизелей послевоенной постройки для надводных кораблей
| Технические показатели | Марка дизеля | |||||||
| М-50 12ЧН 18/20 | М-503 42ЧН16/17 | М-504 56ЧН16/17 | ДРА М-507 2х56ЧН16/17 | "58" 16ДПРН23/2х30 | "61" 16ДПРН23/2х30 | "68" 18ДПРН23/2х30 | ||
| Полная мощность, л.с. | 1000 | 3300 | 5000 | 10000 | 4500 | 6000 | 8000 | |
| Частота вращения коленчатого вала | Высокооборотные двигатели | Высокоресурсные дизели | ||||||
| 1700 | 2000 | 2000 | 2000 | 643 | 850 | 900 | ||
| Удельная масса двигателя, кг/л.с. | 1,7 | 1,89 | 1,49 | 1,7 | 8,9 | 6,65 | 5,2 | |
| Завод изготовитель | "Звезда" | "Русский дизель" | ||||||
На базе указанных выше типов дизелей в послевоенный период был создан ряд оригинальных проектов надводных кораблей с дизельной энергетикой: торпедных и ракетных катеров, малых ракетных кораблей, противолодочных кораблей и тральщиков.
Установка дизелей в качестве главных двигателей на относительно крупных по водоизмещению боевых кораблях, в частности на десантных кораблях океанской зоны, явилось новым направлением в отечественном кораблестроении.
Примером такого корабля является корабль проекта 1171, имеющий полное водоизмещение 4000т. Энергетическая установка этого корабля дизельная, двухвальная с двумя дизелями марки “58” мощностью по 4500л.с. каждый. Дизельные ЭУ применяются и на средних десантных кораблях морской зоны (проект 188).
Значительное применение находят дизельные энергетические установки на кораблях и судах обеспечения (морские танкеры, спасатели, плавучие суда, суда размагничивания и др.).
Необходимо отметить, что в послевоенный период, в связи с необходимостью значительного улучшения тактико-технических характеристик кораблей, требования к корабельным дизелям непрерывно усложнялись и ужесточались. Наряду с требованиями общего порядка, определяющими основные характеристики дизеля и его конструкцию, к корабельным дизелям дополнительно предъявляется ряд специальных требований:
по стойкости против ударных сотрясений, воздушных и подводных ударных волн;
по допустимым магнитным и виброакустическим характеристикам;
по условиям работы при значительных разряжениях на впуске и противодавлениях на выпуске и др.
Поэтому создание современных корабельных дизелей требует выполнения сложных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Фундаментальные научные исследования в области дизелестроения выполнены в Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ), Научно-исследовательском институте дизелестроения (НИИД), Центральном научно-исследовательском дизельном институте (ЦНИДИ), Московском высшем техническом училище (МВТУ) им. Н.Э.Баумана, Ленинградском политехническом институте (ЛПИ), Ленинградском кораблестроительном институте (ЛКИ) и других научно-исследовательских и учебных заведениях. В частности, многолетние исследования по отработке рабочего процесса, проводившиеся в ЦИАМ и НИИД, способствовали существенному ускорению создания легких быстроходных дизелей типов М-50, М-503 и М-504 (завод “Звезда”), а также лодочных дизелей 42Д и 43Д (Коломенский завод). Большое творческое участие в создании дизелей типа “58”, “61” и “68” (завод “Русский дизель”) принимали сотрудники ЦНИДИ.
Однако основная, определяющая роль в проектировании, постройке опытных образцов, их конструктивной и теплотехнической доводке, организации серийного производства новых дизелей принадлежит авторам проектов — дизелестроительным заводам. Им, при содействии научных организаций, приходится решать сложные научно-технические проблемы, главными из которых являются: повышение мощности в одном агрегате; снижение удельных расходов топлива и масла; повышение показателей надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости); снижение массогабаритных показателей; автоматизация и дистанционное управление дизелями и др. Отечественными заводами спроектированы и построены корабельные дизели со следующими техническими показателями:
- двухтактный дизель с прямоточно-клапанной продувкой (37Д) и двухтактный дизель с противоположно движущимися поршнями (“58”, “61” и “68”);
- с рядной компоновкой (37L и 42L), с двухрядной компоновкой (“58”, “61”, “68” и 43Д), V-образной компоновкой (М-50), со звездообразной компоновкой (М-503, М-504);
- с числом цилиндров в агрегате от 6 до 56;
- с частотой вращения коленчатого вала от 500 до 2200об/мин;
- с системами воздухоснабжения: приводной центробежный компрессор, приводной роторный компрессор, свободный турбокомпрессор, двухступенчатый свободный турбонаддув и др.
Из приведенного выше перечня видно, что отечественными заводами в значительной степени освоены все современные технические решения в области дизелестроения.
Современный корабельный дизель представляет собой сложный комплекс механизмов и агрегатов. В его конструкции, состоящей из более 4000деталей, находятся развитые системы воздухоснабжения, газовыпускные, охлаждения, рабочие и приводные механизмы, вспомогательное навешенное и установочное оборудование. В создании дизелей принимает участие огромное количество специалистов различного профиля, но ведущая роль принадлежит коллективам конструкторов дизельных заводов по созданию дизелей высокого технического уровня для энергетических установок кораблей ВМФ. Центральными фигурами этих коллективов в послевоенный период являлись главные конструкторы: С.А.Абрамов, П.М.Мерлис и Е.А.Никитин (Коломенский завод); В.А.Константинов и А.А.Хромцов (завод “Русский дизель”); В.М.Яковлев, Н.П.Петров и В.П.Байков (завод “Звезда”).











