Турбина очень легко и эффективно охлаждается и не требует дополнительных компонентов. В нем нет фрикционных элементов и всего несколько подшипников, поэтому двигатель может работать надежно и долго без сбоев.
Разработка ГТД-350 началась еще в 1959 году в ОКБ-117 под руководством конструктора С.П. Изотова. Первоначально проект предполагал разработку небольшого двигателя для вертолета МИ-2.
На этапе проектирования использовалось экспериментальное оборудование и применялся метод узлового уточнения. В ходе исследования были разработаны методы расчета для малых лопастей и проведены конструктивные мероприятия по демпфированию высокоскоростных роторов. Первые образцы рабочего макета двигателя появились в 1961 году, а летные испытания вертолета Ми-2 с ГТД-350 были впервые проведены 22 сентября 1961 года. По результатам испытаний два двигателя вертолета были разделены путем изменения конфигурации редуктора.
Двигатель был сертифицирован правительством в 1963 году. Серийное производство началось в 1964 году в Жешуве, Польша, под руководством советских специалистов и продолжалось до 1990 года.
Малый газотурбинный двигатель отечественного производства ГТД-350 имеет следующие ТТХ:
— Вес: 139 кг — Размеры: 1385 x 626 x 760 мм — Номинальная мощность на свободном валу турбины: 400 л.с. (295 кВт) — Частота вращения свободной турбины: 24000 — Диапазон рабочих температу р-60…+60 ºC — Количество топлива 0,5 кг/кВтч — Топливо: парафин — Крейсерская мощность: 265 л.с. — Взлетная мощность: 400 л.с.
В целях безопасности полетов вертолет Ми-2 оснащен 2 двигателями. Двойная силовая установка позволяет самолету безопасно завершить полет в случае отказа одного из двигателей.
ГТД-350 уже устарел, и современной малой авиации требуются более мощные, надежные и экономичные газотурбинные двигатели. В настоящее время новым и перспективным отечественным двигателем является MD-120, корпорация «Салют». Вес двигателя — 35 кг, тяга — 120 кгс.
Общая схема
Конструктивная схема GTD-350 несколько необычна тем, что камера сгорания расположена не непосредственно за компрессором, как в типичных моделях, а за турбиной. На этом этапе турбина подключается к компрессору. Такое необычное расположение позволяет уменьшить длину приводных валов двигателя, что снижает вес агрегата, а также обеспечивает высокую скорость вращения ротора и высокий КПД.
Когда двигатель работает, воздух поступает через VNA, проходит через ступени осевого компрессора, ступень центробежного компрессора и поступает в воздухозаборный канал. Оттуда воздух проходит по двум трубам через заднюю часть двигателя в камеру сгорания, где он меняет направление потока и попадает в турбинные колеса. Основными компонентами GTE-350 являются: Компрессор, камера сгорания, турбина, газовый коллектор и редуктор давления. Показаны системы двигателя: смазки, регулирования и противообледенительной системы.
Блок разделен на независимые подсистемы, что позволяет производить отдельные запасные части и быстро их ремонтировать. Двигатель постоянно совершенствуется и в настоящее время дорабатывается и производится ОАО «Климов». Первоначальный срок службы GTD-350 составлял всего 200 часов, но в ходе модификаций он был постепенно увеличен до 1000 часов. На рисунке показано общее механическое соединение всех узлов и подузлов.
Грузовая таможенная декларация
Наверняка каждый автолюбитель в Российской Федерации хотя бы раз в жизни слышал о таком понятии, как GTD auto. Но не все автовладельцы знают значение этого термина.
Таможенная декларация на транспортное средство, пересекающее границу, — это вид документации, которую владелец транспортного средства должен представить на таможне. Этот вид таможенного документа должен содержать информацию о транспортном средстве, перемещаемом через таможню, и о лицах, непосредственно участвующих в перевозке.
Как правильно следует заполнять данную разновидность таможенной документации
Во-первых, лицо, провозящее иностранное транспортное средство через таможню, должно сделать декларацию. Эта декларация должна быть заполнена как в форме TD2, так и в форме TD1.
TD1 является основным компонентом данного вида таможенного документа, а второй, как вы, наверное, уже поняли, является дополнительным документом. TD1 включает в себя следующее:
- Лист для предъявления таможенным органам,
- предоставленный лист для статистических целей,
- лист, предоставленный декларанту.
Как происходят таможенное оформление и контроль авто, перевозящихся через границу
С помощью такого вида документов, как ГТД транспортного средства, сотрудники таможни могут осуществлять контроль над транспортными средствами, перемещаемыми через границу. Кроме того, как упоминалось ранее, этот тип документа содержит данные лица, перевозящего транспортное средство через границу.
Таможенная декларация на транспортное средство, пересекающее границу, всегда должна быть представлена вместе со следующими документами:
- Устав организации,
- Сертификат о регистрации,
- соглашение о доставке перевозимого транспортного средства,
- различные виды документов на транспортные средства,
- подтверждение уплаты таможенных пошлин,
- различные сопроводительные документы,
- Документы, подтверждающие применение нетарифных мер к перевозимому транспортному средству.
Для каких целей требуется ГТД
Таможенная декларация на автомобили требуется в основном тогда, когда гражданин желает задекларировать иностранный автомобиль.
Этот вид таможенного документа выдается администратором и заверяется таможенным инспектором. При ввозе иностранного автомобиля на территорию Российской Федерации любой организацией должна быть представлена копия таможенной декларации, выданной автодилером.
Здесь очень важно проверить правильность номера автомобиля, так как в противном случае иностранный автомобиль не может быть зарегистрирован в ГИБДД Российской Федерации. Если гражданин Российской Федерации приобретает автомобиль иностранного производства, только что сошедший с конвейера, он должен предъявить таможенную квитанцию в дополнение к паспорту этого автомобиля.
Номер ГТД
Данный вид таможенного документа состоит из 4 частей. Они отделены друг от друга так называемыми косыми чертами. В первой части номера декларации на товары для транспортного средства, пересекающего границу, указывается номер соответствующей таможни.
Он состоит из 8 символов. Во второй части номера декларации на товары для машины, перемещаемой через границу, указывается дата. Указываются только последние цифры года. 3-я часть — это номер листа таможенного кода машины. 4-я часть — это номер товара. Это просто число.
Товарно-сопроводительный документ на автомобиль
Ну, теперь начинается самое интересное. Что такое номер товарного кода автомобиля, зачем он нужен и как с ним обращаться при покупке автомобиля из-за границы?
Товарно-сопроводительный документ на автомобиль
В принципе, автомобиль также является товаром, на который должна быть оформлена таможенная декларация. Как и в других случаях, документ содержит информацию о продавце, покупателе, перевозчике, стоимости и другие необходимые сведения. Автомобиль декларируется на таможне, затем оплачиваются все необходимые сборы, и один из экземпляров грузовой декларации вкладывается в пакет документов на автомобиль.
Декларация является надежной гарантией того, что автомобиль не был угнан или разобран (именно так поступают мошенники — они ввозят автомобиль на запчасти, затем сваривают его обратно и снова продают). Декларация является четкой гарантией того, что автомобиль не был украден или собран из запчастей (именно этим занимаются мошенники — они ввозят распиленные автомобили на запчасти, затем сваривают их обратно и продают).
Кроме того, таможенная декларация о содержимом необходима для регистрации транспортного средства в государственной дорожной полиции, так как является своего рода паспортом транспортного средства, подтверждающим его происхождение. Следует помнить, что малейшая неточность в оформлении таможенной декларации означает бесконечное путешествие по всем «кругам ада» с документами, справками, накладными и прочими бюрократическими задачами.
Если автомобиль был ввезен юридическим лицом, а затем продан частному лицу, продавец должен предоставить остальные документы, а также заверенную копию ПТС, кассовый чек и паспорт транспортного средства (ПТС). Зарегистрировать автомобиль без этих документов нереально (или очень дорого).
Как я могу ввезти автомобиль без таможенной декларации?
Существует множество вариантов, и наиболее важным является так называемый «строительный», когда корпус сначала распиливается, затем раскладывается на отдельные части и после этого сваривается. Можно демонтировать кузов и ввозить только шасси; оно не подлежит декларированию. Не подлежит регистрации. Затем на это шасси можно приварить новые детали кузова.
Другой тип — турбинный винт. Его конструкция отличается от первого дополнительной турбинной частью. Эта турбина состоит из ряда лопастей, которые поглощают остаточную энергию газов, прошедших через турбину компрессора, тем самым заставляя пропеллер вращаться.
ГАЗОТУРБИННЫЙ АВТОМОБИЛЬ
Преимущества Г.А. — нет специального жидкостного или воздушного охлаждения, двигатель можно быстро запустить при низкой температуре воздуха, можно использовать жидкое и газообразное топливо, токсичность выхлопных газов незначительна и т.д. Однако ГТД сложны в изготовлении и ремонте, требуют применения материалов, устойчивых к высоким температурам, и имеют более высокий расход топлива. Они производятся в очень ограниченных масштабах.
Газотурбинный автомобиль — это автомобиль, оснащенный газотурбинным двигателем. Преимуществами газотурбинной электростанции являются малый вес, небольшие размеры и отсутствие специального жидкостного или воздушного охлаждения.
Автомобильный газотурбинный двигатель Ford
Новый газотурбинный двигатель Ford, который будет устанавливаться на грузовики, тракторы, тяжелые тягачи и бульдозеры, прошел испытания в США. Результаты этих испытаний показали, что характеристики турбины позволяют использовать ее в легковых автомобилях.
Наиболее важной особенностью газовой турбины является то, что ее разработчики добились лучшей экономии топлива, чем у обычного бензинового двигателя во всем диапазоне рабочих условий двигателя. Ранее известные газотурбинные двигатели могли приблизиться к экономичности поршневого двигателя только при высоких нагрузках; при низких нагрузках бензиновые двигатели обычно намного экономичнее газовых турбин. Кроме того, удельный расход топлива новой турбины ниже, чем у поршневого двигателя практически при любых условиях.
Все это делает разработку новой турбины важной вехой в развитии технологии газовых турбин. Газотурбинный двигатель Форда модели 704 работает на бензине, парафине и легком дизельном топливе. Его высокая эффективность обеспечивается двухступенчатым сжатием воздуха в центробежных компрессорах.
Двигатель весит 300 кг. Его максимальная мощность составляет более 300 л.с.
История создания первого авто с турбиной
Трудно представить, но начало исследований в области газотурбинных двигателей относится к 1948 году. В то время компания Fiat поставила перед собой задачу разработать принципиально новый двигатель, который мог бы разогнать автомобиль до рекордных на тот момент 250 км/ч. Шесть лет спустя, в 1954 году, первая модель была представлена на Туринском автосалоне.
Шесть лет спустя, в 1954 году, на Туринском автосалоне была представлена первая модель такого автомобиля: Fiat Turbina. Мощность его двигателя составляла 300 л.с. при 22 000 об/мин. В то же время конструкция кузова имела самый низкий коэффициент сопротивления, что стало рекордом за 30 лет.
К сожалению, газовая турбина Fiat Turbina не понравилась любителям быстрой езды. Автомобиль был признан нерентабельным и бесперспективным и был перемещен в музей завода Fiat в Турине, где и находится по сей день. Таким образом, очень интересный прототип альтернативного двигателя, критикуемого за высокий расход топлива и постоянный перегрев, оказался в распоряжении любопытных и пытливых туристов.
Современные разработки и преимущества конструкции авто с таким движком
Автомобиль с газотурбинным двигателем в современном понимании — это большегрузный грузовик или современный автофургон. Именно для таких автомобилей необходимы мощные, легкие и простые в изготовлении турбинные агрегаты.
Основное отличие газовой турбины от двигателя внутреннего сгорания заключается в отсутствии возвратно-поступательно движущихся частей, подверженных сильному износу и трению. Эта разница минимизирует трение, которое присутствует только в редукторе и приводе вала. Такая конструкция значительно снижает расход масла и одновременно вес двигателя.
Сложная система подачи или циркуляции масла не требуется.
Еще одной особенностью этого двигателя являются его хорошие пусковые характеристики. Даже маломощный стартер может запуститься при любой температуре. Эта функция жизненно важна в арктических условиях.
Низкая токсичность выхлопных газов газотурбинного двигателя также позволяет оборудованному им агрегату работать в узком карьере на любой глубине, даже при недостаточной вентиляции.
И это далеко не все преимущества этих двигателей.
Почему же не внедряют такие двигатели в массовое производство?
Несмотря на свою простоту и мощность, газотурбинный двигатель также имеет некоторые недостатки
- высокий расход топлива,
- высокие требования к чистоте всасываемого воздуха,
- высокое потребление воздуха,
- сильное ухудшение производительности при определенных нагрузках,
- отсутствие возможности торможения двигателем.
Поэтому практически идеальный автомобиль с газотурбинным двигателем пока не пойдет в серийное производство.
Советский газотурбинный двигатель ГАЗ-99 имел специально разработанный роторный теплообменник, который значительно повышал топливную эффективность двигателя по сравнению с аналогичными двигателями. Но опять же, это было явно неадекватно.
Введение
Выбор типа и количества двигателей для питания генераторов любой мощности является сложной технической и экономической задачей. Попытки сравнить поршневые и газотурбинные двигатели как двигатели чаще всего предпринимаются, когда в качестве топлива используется природный газ. Их основные преимущества и недостатки проанализированы в технической литературе 1, 2, в брошюрах производителей силовых установок с поршневыми двигателями и даже в Интернете.
Как правило, делаются пустые заявления о различиях в стоимости топлива и двигателя без учета мощности и условий эксплуатации. Часто отмечается, что электростанции мощностью 10-12 МВт предпочтительно строить на базе поршневых двигателей, а более мощные — на базе газовых турбин. Эти рекомендации не следует принимать на веру. Ясно одно: каждый тип двигателя имеет свои преимущества и недостатки, и при выборе двигателя для их оценки необходимы определенные, хотя бы ориентировочные, количественные критерии.
В настоящее время на российском энергетическом рынке представлен достаточно широкий ассортимент поршневых и газотурбинных двигателей. Среди поршневых двигателей преобладают импортные, а среди газотурбинных — отечественные.
Информация о технических характеристиках газотурбинных двигателей и предлагаемых для эксплуатации в России электростанций на их основе в последние годы регулярно публикуется в Каталоге газотурбинного оборудования 3.
Аналогичную информацию о поршневых двигателях и электростанциях, которым они принадлежат, можно получить только из рекламных проспектов российских и зарубежных компаний, поставляющих это оборудование. Информация о стоимости двигателей и электростанций часто не публикуется, а опубликованная информация часто не соответствует действительности.
Устройство и принцип работы агрегата
Конструкция двигателя не очень сложна, он состоит из камеры сгорания, оснащенной форсунками и свечами зажигания, необходимыми для подачи топлива и создания искровой нагрузки. Компрессор оснащен валом и колесом, снабженным специальными лопастями.
Кроме того, двигатель состоит из таких компонентов, как коробка передач, впускной канал, теплообменник, игла, диффузор и выхлопная труба.
Когда вал компрессора вращается, поток воздуха из впускного отверстия задерживается лопатками. После увеличения скорости компрессора до пятисот метров в секунду газ направляется в диффузор. Скорость воздуха на выходе из диффузора уменьшается, но давление увеличивается. Затем поток воздуха поступает в теплообменник, где нагревается выхлопными газами, а затем выходит в камеру сгорания.
С его помощью топливо поступает в камеру сгорания и распыляется через форсунки. После смешивания топлива и воздуха образуется топливно-воздушная смесь, которая поджигается свечой зажигания. Давление в камере сгорания увеличивается, и турбинное колесо приводится в движение газами, ударяющимися о лопатки.
При этом крутящий момент колеса передается на трансмиссию автомобиля, а выхлопные газы выбрасываются в атмосферу.
Системы очистки воздуха
Был использован циклонный воздухоочиститель, который удаляет 97 % пыли и других примесей из всасываемого воздуха. Кстати, для «Абрамса» (благодаря обычной двухступенчатой очистке) этот показатель близок к 100 %. По этой причине топливо является сложной проблемой для танка Т-80У, поскольку оно расходуется гораздо быстрее, чем у его американского конкурента. Оставшиеся 3 % пыли оседают на лопатках турбины в виде шлака. Для их удаления применяется программа автоматической вибрационной очистки. Следует отметить, что к воздухозаборникам можно подключить специальное оборудование для подводных путешествий. Это позволяет машине передвигаться по рекам глубиной до пяти метров.
Коробка передач бака в стандартной комплектации механическая, с планетарными редукторами. Он состоит из двух коробок, двух редукторов и двух гидравлических моторов каждая. Имеется четыре передачи переднего хода и одна передача заднего хода. Опорные ролики имеют резиновое покрытие. Гусеницы также имеют внутреннюю резиновую дорожку. По этой причине танк Т-80У имеет очень дорогую подложку.
Натяжение осуществляется с помощью червячного механизма. Подвеска комбинированная и включает в себя как торсионы, так и гидравлические трехцилиндровые амортизаторы.
Разница в том, что в газовой турбине все эти процессы происходят одновременно, но в разных частях двигателя. С другой стороны, в поршневой установке все происходит в одном месте, но организованно.
По структуре эти устройства делятся на четыре типа. Первый — это турбореактивный двигатель, который в основном используется в высокоскоростных военных самолетах. Принцип работы заключается в том, что газы выходят из двигателя на высокой скорости и через сопло двигают самолет вперед.
Другой тип — турбинный винт. Его конструкция отличается от первого дополнительной турбинной частью. Эта турбина состоит из ряда лопастей, которые поглощают остаточную энергию газов, прошедших через турбину компрессора, тем самым заставляя пропеллер вращаться.
Пропеллер может быть установлен как сзади, так и спереди устройства. Выхлопные газы отводятся через выхлопные трубы. Этот тип сопла используется для самолетов, летающих на низкой скорости и небольшой высоте.
Третий тип — турбовентиляторный двигатель, который по конструкции похож на предыдущий, но вторая часть турбины не поглощает всю энергию газов, поэтому эти двигатели также имеют выхлопные трубы.
Главная особенность этого двигателя заключается в том, что его вентилятор, расположенный в кожухе, приводится в движение турбиной низкого давления. Поэтому двигатель называется двухконтурным, так как воздушный поток проходит через блок, то есть внутренний контур, и внешний контур, который необходим только для направления воздушного потока, движущего двигатель вперед.
Более новые самолеты оснащены турбовентиляторными двигателями. Они эффективно работают на больших высотах и экономичны.
Последний тип — турбовальный. Дизайн и конструкция газотурбинного двигателя этого типа практически идентичны предыдущему двигателю, но почти весь он приводится в движение валом, который соединен с турбиной. Чаще всего он используется в вертолетах и даже современных танках.
Газотурбинный двигатель принцип работы
Целью проектирования двигателя является достижение более высокой эффективности. В нашем случае желаемые результаты напрямую связаны с горением смеси и обильным выделением тепла. Это не так просто, как кажется, потому что главным препятствием является материал изделия, который с трудом выдерживает температуру и давление. По этой причине было проведено множество расчетов, чтобы отвести тепло от турбины и использовать его по-другому. Усилия не напрасны, энергия может быть использована повторно, а масса сжатого воздуха нагревается перед сжиганием, а не пропадает зря. Без этих «теплообменных» устройств было бы невозможно достичь значений эффективности.
Для достижения более высоких значений КПД лопасти турбины вращаются как можно выше. Скорость вращения определяется высотой выходящих газов. Чем меньше турбина, тем выше скорость, потому что только так можно добиться стабильности.
Газовая турбина T 80:
Двухпоршневой и малоразмерный двигатель
Чаще всего используется двухвальный двигатель с теплообменником. По сравнению с агрегатами, имеющими только один вал, эти агрегаты более эффективны и мощны. Двухосевой двигатель оснащен турбинами, одна из которых предназначена для привода компрессора, а другая — для привода валов.
Такой агрегат придает двигателю хорошую динамику и уменьшает количество передач в системе трансмиссии.
Существуют также более компактные газотурбинные двигатели. Они состоят из компрессора, газовоздушного теплообменника, камеры сгорания и двух турбин, одна из которых размещена в том же корпусе, что и газовый коллектор.
Небольшие газотурбинные двигатели в основном используются в самолетах и вертолетах дальнего действия, а также в беспилотниках и СВУ.
