МОТОР

ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Уществует ешё один тип двигателя внутреннего сгора­ния, о котором следует рассказать. Это — газовая турбина. Предшественником газовой турбины является паровая турбина.

В паровой турбине действует пар высокого давления, поступающий из парового котла. Газовая турбина рабо­тает за счёт струи раскалённых газов, получаемых от сжигания горючего в камере сгорания самой турбины.

Любая турбина имеет один или несколько дисков с лопатками наподобие детской игрушки-мельницы. Пар или газ при своём стремительном движении в турбине обтекает эти лопатки и вращает диски, посаженные на вал двигателя.

Так без поступательного движения поршней, преобра­зуемого коленчатым валом и маховиком во вращение вала мотора, мы сразу получаем круговое вращение вала турбины.

Газовая турбина (рис. 21) состоит из дисков турбины и компрессора, установленных на одном валу. Турбина работает так: воздух нагнетается компрессором в камеру сгорания турбины, куда затем впрыскивается жидкое го­рючее. Горючая смесь сгорает при очень высокой темпе­ратуре, газы расширяются, устремляются к выхлопному отверстию, по пути попадают на лопатки турбины и при­водят их во вращение. При огромной скорости своего дви­жения газы раскручивают диск с лопатками, подобно тому, как вертушка вращается в руках бегущего ребёнка йод действием набегающей струи воздуха. Нередко число оборотов дисков доходит до 16 тысяч в минуту! При этом температура входящих газов достигает тысячи градусов. Даже трудно представить себе — нагретые почти до крас­ного каления лопатки турбины несут на себе очень боль­шую нагрузку. Их разрывает огромная центробежная сила как раз в момент наибольшей их слабости—тогда, когда они накалены. Ни один из обычных материалов не

Может выдержать такой нагрузки. Это долгое время сдер­живало внедрение газовых турбин; конструкторы не могли подобрать соответствующего материала для лопа­ток: лопатки быстро сгорали.

Лишь несколько лет назад была, наконец, найдена специальная сталь, подходящая для таких условий ра­боты. Это — жароупорная сталь; она не теряет свою прочность при высоких температурах. Теперь газовая тур­бина входит в практику.

Области применения газовой турбины определяются её особенностями: исключительной лёгкостью, простотой, отсутствием вспомогательных устройств вроде котла и т. п.

Газовая турбина не может соперничать с крупной уста­новкой— паровой или дизельной; в этих условиях тур­бина «съедает» больше горючего. Но как дополнение к этой установке она вполне оправдывает себя. Поэтому газовая турбина очень часто работает на отходящих га-

Зах нефтяных, паросиловых и дизельных установок в ка­честве вспомогательной машины.

Совершенно особое место заняла газовая турбина в авиации благодаря своему весьма малому весу при зна­чительной мощности. Однако соединить вал газовой турбины с воздушным винтом необходимо через коробку шестерён, снижающую число оборотов. Газовая турбина вращается значительно быстрее, чем это необходимо винту.

С успехом осуществлены опыты применения газовых турбин для турболокомотивов и для морских турбоходов.

В борьбе газа с паром особенно важным обстоятель­ством является то, что газовой турбине не нужна вода. Это делает её особенно ценной в безводных пустынных районах.

Недостаток газовой турбины, который, правда, с каж­дым годом всё более и более преодолевается,— это низкий коэффициент полезного действия турбины. Компрессор газотурбинной установки подаёт в камеру сгорания очень много воздуха. На вращение компрессора уходит много энергии. Первые газовые турбины имели весьма низкий коэффициент полезного действия. В усовершенствованных турбинах производится повышение температуры сжигания топлива, осуществляется охлаждение воздуха в компрес­соре и подогрев его отходящими газами в регенераторе перед поступлением в камеру сгорания. Всё это намного повышает коэффициент полезного действия современной газовой турбины.

Дальнейшее улучшение этого, по существу молодого ещё, двигателя сулит ему большие возможности, осо­бенно если газ будет получаться не от сжигания нефти, а от сжигания угля непосредственно под землёй, как это уже и осуществляется в Советском Союзе, претворяя в жизнь предложение великого учёного России Д. Менде­леева.