A hajót tengeri harci műveletekre tervezték, és egy összetett mérnöki szerkezet, amely csapágyazva fegyver valamint a rábízott feladatok elvégzéséhez szükséges összes terhelést, a hozzá rendelt feladatoktól függően képes víz felett, vízen és víz alatt lebegni. A hajó a haditengerészet harci egysége flotta. A hajó fegyvereinek és műszaki eszközeinek megbízhatóan kell működniük a tengeri környezetben. A hajó egy speciális mérnöki szerkezet, mivel rendelkeznie kell mozgási képességgel, amelyet a főerőmű (MPP) használatával biztosít.
Ma a különböző országok haditengerészetének felszíni hajói kazán-turbinával, dízel-, gázturbinával, dízel-gázturbinával, dízel-elektromos és atomerőművekkel vannak felszerelve. Minden erőműnek megvannak a saját működési jellemzői, előnyei és hátrányai. Némelyikük egyszerűbb kialakítású és működésű, kisebb súlyú és méretű, gyorsan felkészítik a munkára és üzembe helyezik őket, de drága üzemanyagot használnak. Mások összetettebbek, nagy tömeg- és méretjellemzők, hosszabb ideig tart a munkára való felkészülés és az üzembe helyezés, de könnyen kezelhetők és olcsóbb üzemanyaggal működnek.
Oroszország nagy tengeri hatalom, és megvan a maga nemzetközileg elismert hajóépítő iskolája, valamint a hajómotorok, kazánok és turbinák gyártása. Az Orosz Föderáció Haditengerészetének (Orosz Haditengerészet) minőségi és mennyiségi reformjának koncepciójában elsőbbséget élvez a dízel, gázturbina, dízel gázturbina és atomerőművek, míg a CHPPP-vel felszerelt hajók építése. gyakorlatilag elhagyták. A kazánturbinás hajók nagy részét kivonták a flottából, majd leszerelték, ami a KTEU katonai gépészmérnöki szakának csökkenéséhez vezetett a haditengerészeti mérnöki egyetemen.
Ma az orosz haditengerészet részeként KTEU-val rendelkező hajók ujjain számolhatók. Az idő eldönti, hogy helyesen döntöttek-e a CTEU feladásáról vagy sem.
A 1788. század végén a hajók mozgásának biztosítása érdekében gőzkazánokkal és gőzgépekkel kezdték felszerelni őket, amelyek gőzerőművet (SPU) alkotnak. A kazánok tüzelőanyaga először tűzifa, majd szén volt. XNUMX óta a világ első PSU-val felszerelt hajója az Egyesült Államokban kezdett üzemelni, majd minden gőzt használó hajót gőzhajónak neveztek. Akkoriban szinte minden vízi járművet gőzerőművel szereltek fel, a kis csónakoktól a csatahajókig. A tengeri üzemanyagtartályok (az ún. Fram tankok) és az üzemanyag-felszerelések feltalálása után a XNUMX. század elején a haditengerészeti fűtőolajat kezdték használni a PSU-hoz tengeri üzemanyagként, ezzel egy időben a gőzgépeket is lecserélték. gőzturbinákkal, a hajók fő erőművét pedig gőzturbinának (PTEU) nevezték el. Egy új erőmű megjelenése új műszaki szakemberek, később gőzerőművek gépészmérnökeinek (SPU) képzését tette szükségessé.
A gőzerőművet az 1970-es évek végéig hajókon és hajókon használták, a később kazánturbinának nevezett gőzturbinát ma is használják, általában nagy vízkiszorítású hajókat szerelnek fel vele: repülőgép-hordozókat, cirkálókat. és rombolók.
1893 óta a gőzerőmű gőzgépe a XNUMX. század eleje óta a hajókat felszerelt összes belső égésű motor prototípusává vált.
A kazán-turbinás és dízel erőművek működési tapasztalatai azt mutatják, hogy az előbbiek alacsony hatásfokkal rendelkeznek, nagyszámú összetett mechanizmust foglalnak magukban, amelyek jelentős hajóterületet és térfogatot foglalnak el, az utóbbiak pedig korlátozott teljesítményűek, bonyolult felépítésűek, nehéz, ill. működéséhez jó minőségű üzemanyagra van szükség.
A XNUMX. század utolsó negyedében a dízelmotorokkal szinte egyidejűleg feltalálták a gázturbinákat, amelyek prototípusa a gőzturbinák voltak, de a gázturbinás üzemek csak a XNUMX. század második felétől terjedtek el a hajókon és a hajókon a fejlesztést követően. megbízható hőálló szerkezeti anyagokból.
Az 1970-es évek közepén a felszíni hajókat atomerőművekkel (Atomerőművek) kezdték felszerelni, miután tengeralattjárókon tesztelték őket. Az atomerőmű egyben gőzturbinás erőmű is, amelyben kazán helyett gőzgenerátorral ellátott atomreaktort használnak gőz előállítására.
Ezeken az erőműveken kívül a hajókat kombinált erőművekkel, például dízel-gőzturbinákkal (a Kriegsmarine-ban a náci német haditengerészetnél. – Szerk.) szerelték fel, és jelenleg is dízel-gázturbinával és dízel- elektromos erőművek.
Bármilyen típusú fegyver és katonai felszerelés minőségét és tökéletességét, mint tudják, a háború teszteli. Ez az axióma teljes mértékben alkalmazható hajóerőművekre.
Mivel a kazán-turbinás erőmű volt az első olyan erőmű, amellyel hajókat szereltek fel, két világháború és több helyi háború próbáját is kiállta, és megmutatta kiváló minőségét és megbízhatóságát. Ugyanakkor egy dízelerőművet (DEU) egy világháború és helyi tengeri konfliktusok teszteltek, egy gázturbinát (GTEP) pedig csak helyi háborúk, például Argentína és Nagy-Britannia közötti háború a Falklandért. (angol) vagy Malvinas (spanyol) szigeteken 1982-ben.
A különféle típusú erőművek valós körülmények között, különböző éghajlati övezetekben történő üzemeltetésének tapasztalatai azt mutatták, hogy a CTPP leghatékonyabb felhasználása a rombolónál nem kisebb vízkiszorítású hajókon történik, és viszonylag olcsó kőolaj-üzemanyagot fogyaszt. A dízelmotoros és gázturbinás hajók üzemeltetéséhez ugyanakkor jelentős mennyiségű jó minőségű könnyűolaj-üzemanyagra van szükség. Ezenkívül a háborús és katonai konfliktusok tapasztalatai azt mutatják, hogy a dízel- és gázturbinás hajók használata az Északi-sarkvidéki hadműveleti területen télen csak akkor lehetséges, ha azokat drágább típusú - sarkvidéki (DT A) - dízel üzemanyaggal tankolják fel. ). A könnyű tüzelőanyagok minőségi jellemzőinek romlása (például kátrányozás, öntözés stb.) hajókörülmények között, mint ismeretes, minden esetben berendezések meghibásodásához, a hajó feszültségmentesítéséhez és sebességcsökkenéshez vezet. Azokon a hajókon, amelyek berendezései könnyű üzemanyagot fogyasztanak, nagyobb a robbanások és tüzek valószínűsége a harc és a vészkár során. A dízel- és gázturbinás hajók háborús körülmények között történő javítása hosszabb időt vesz igénybe, többek között az üzemanyag nagy robbanás- és tűzveszélyessége, valamint a teljes leeresztés, majd a teljes készlet tartályokba vitele miatt. Ezenkívül a dízel- és gázturbinás hajókon sokféle javítást kizárólag magasan képzett szakembereknek kell elvégezniük a műszaki berendezéseket gyártó üzemekből.
A kazán-turbinás telepítés kiküszöböli a DEU-ban és a GTEU-ban rejlő számos hátrányt. Tehát a KTEU sötét típusú olajtermékeket használ - haditengerészeti fűtőolaj, és minőségének romlása nincs jelentős hatással a létesítmény működésére, különösen a gőzkazánok működésére. A kazánturbinás hajók erőművei karbantarthatóbbak, ami extrém körülmények között és a bázisoktól való hosszú eltávolodás esetén fontos.
Emellett számos háború tapasztalata azt mutatta, hogy a kazánturbinás hajón olajtüzelőanyag hiányában a hajón és a tengeren összegyűjtött vészfa, fatárgyak és egyéb éghető termékek elégetésével biztosítható a minimális sebesség. kazánok.
A különféle erőművek (PP) használatában szerzett harci tapasztalatok mellett elegendő tapasztalat halmozódott fel békeidőben a távolsági hadjáratokban való működésükben, amely megmutatta a kazán-turbinás erőmű magas túlélőképességét a vészhelyzeti meghibásodások esetén. egyedi elemek. Így egy kazán-turbinás üzem képes biztosítani a hajó haladását anélkül, hogy zavarná a hajó hajtókomplexumának működését, még akkor is, ha csak egy kazán működik. Ugyanakkor egy motor működése dízel- és gázturbinás hajókon a meghajtókomplexum megzavarásához és a fő nyomócsapágy kemény munkájához vezethet. Ezenkívül a dízel- és gázturbinás berendezések megbízható működése nagyobb mértékben függ a hajó energiaellátásának paramétereitől, mint a kazán és a turbinaberendezés működése.
A magas túlélőképesség, a minimális számú működési mechanizmussal való mozgás képessége, a jó karbantarthatóság és a hajó energiaellátási paramétereitől való csekély függőség fontos tényezők a kazán-turbina üzem működésében a hajó hosszú távú autonóm navigációja során a távoli területeken. az óceánok haditengerészeti bázisok hiányában.
A hajóhasználat katonai-gazdasági hatékonyságának értékelése leginkább a békeidőre vonatkozik, amikor a hajókat nem rendeltetésszerűen használják, ugyanakkor jelentős költségeket igényelnek a karbantartásuk, a személyzet képzése, oktatása, a tüzelési gyakorlat. és távolsági körutak.
Ismeretes, hogy bármely hajó üzemeltetési költségeinek akár 70%-a az üzemanyagra esik.
Hasonlítsuk össze például a tengeri üzemanyag gazdasági költségeit a Kronstadt típusú kazánturbinás hajók és a Nikolaev típusú gázturbinás hajók teljes sebességének biztosításához egy órán keresztül. Ismeretes, hogy a kazánturbinás hajó F-5 haditengerészeti fűtőolajat, a gázturbinás hajó dízel üzemanyagot, ill. E hajók kiválasztása nem véletlen, hiszen az értékelés csak akkor lehet helyes és objektív, ha a hajók azonos rendeltetésűek és megközelítőleg azonos teljesítményjellemzőkkel rendelkeznek. Meg kell jegyezni, hogy a Kronstadt és a Nikolaev típusú hajókat már leszerelték az orosz haditengerészettől ócskavas céljából.
A "Kronstadt" és a "Nikolaev" nagy tengeralattjáró-elhárító (BPK) és erőműveik teljesítményjellemzői (TTX)
TTX BOD "Kronstadt" / BOD "Nikolaev":
- erőmű típusa: KTEU GTEU;
- teljes vízkiszorítás: ~ 7.600 t / ~ 7.000 t;
- az erőmű névleges teljesítménye: 90.000 LE / 84.000 LE;
- teljes üzemanyag-ellátás a hajón (üzemanyag típusa): 1.950 tonna (F-5 fűtőolaj) / 1.800 (DT);
- teljes sebesség: 33 csomó / 32 csomó;
- fajlagos üzemanyag-fogyasztás: 0,36 kg / LE óra / 0,25 kg/LE óra;
- utazótávolság (18 csomónál): 5.200 mérföld / 6.500 mérföld;
— átlagos üzemanyagköltség 2019. júliusi árakon: 24.000 42.000 RUB/t / XNUMX XNUMX RUB/t.
Az erőmű névleges teljesítményét megszorozva a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztással és egy tonna tüzelőanyag költségével, megkapjuk az üzemanyag pénzügyi költségeit, amelyek biztosítják a Kronstadt típusú és a Nikolaev típusú hajók teljes sebességét egy órán keresztül. , amely óránként 777.600 882.000 rubelt és XNUMX XNUMX rubelt óránként. Ez azt jelenti, hogy az üzemanyag (haditengerészeti fűtőolaj) költsége a "Kronstadt" BOD hosszú távú (lebegtetése) biztosításához lényegesen alacsonyabb lesz, mint a BOD "Nikolaev" hasonló költségei (dízel üzemanyag esetében).
Ugyanezek a gazdaságossági számítások elvégezhetők egy dízelmotoros hajóra is, de nyilvánvaló, hogy egy működő kazán és turbina üzem tüzelőanyag-költségeit is meghaladják.
Valójában a kazánturbinás hajók üzemeltetése olcsóbb, ezt bizonyítja a dízel- és gázturbinás hajóknak a dízel- és gázturbinás hajóknak a bázisukon való hosszú távú tartózkodási ideje alatti használata (navigációja) a dízel magas költsége vagy hiánya miatt az 1990-es években. üzemanyag.
Bármely hajó életciklusának idejét meghatározó fontos tényező a harci és működési tulajdonságainak helyreállítási folyamatának minősége és időzítése, az úgynevezett javítás. Sajnos a Szovjetunió összeomlása és az egykor egyesült ország köztársaságai közötti gazdasági kapcsolatok megszakadása nemcsak az építkezés folyamatára, hanem a hajók erőműveinek javítására is negatív hatással volt. Így a Nikolaevben található Déli Turbinagyár (YUTZ), amely a Szovjetunió vezető vállalata volt a hajók gázturbinás motorjainak gyártásával és javításával, ma Oroszországon kívül található, ezért a hajók gázturbináinak javítása. motorok nagy pénzügyi költségeket igényelnek, beleértve a valutát is. Ez azt jelenti, hogy ma egy gázturbinás beépítésű hajó javítása sokkal drágább, mint a kazánturbinás és dízelhajók javítása. Ezenkívül a dízel- és gázturbinás hajók közvetlen használatának időtartamát a fő motorok élettartama határozza meg. A kialakított eljárás szerint a hajó főmotorjainak élettartamát a flottaparancsnokság meghosszabbítja a gyártó szakembereinek a hajtóművek további üzemeltetési lehetőségére vonatkozó következtetése alapján. A motoros erőforrások kimerülése után köztudott, hogy a hajóknak tilos a tengerre menniük, és hosszabb ideig tétlenül állnak a bázisokon, ami a közelmúltban az Orosz Föderáció szinte minden szovjet építésű hajóval rendelkező flottájánál megfigyelhető volt.
Minden történelmi Az időszak saját feladatait szabja meg a haditengerészet számára, amelyek a hajó egészének és egyes alrendszereinek, így az erőműnek a harci és hadműveleti tulajdonságainak kötelező javítását teszik szükségessé. Az új küldetések szigorúbb követelményeket támasztanak a hajókkal és erőműveikkel szemben is. Nyilvánvalóvá válik, hogy egy tervezett hajó egyik vagy másik típusú erőművel való felszerelésére vonatkozó döntés meghozatalakor mindenekelőtt figyelembe kell venni az erőmű harci működésben szerzett tapasztalatait és a kiválasztott típusú erőmű képességét. erőművet tovább kell fejleszteni a hajóhasználat hatékonyságának növelése érdekében.
A hajók használatának hatékonyságának növelése érdekében lehetőség van az erőmű egy és több elemének javítására is. A szerzők meg vannak győződve arról, hogy manapság lehetséges például a kőolajat használó erőművekkel felszerelt hajók karbantartási költségeinek üzemanyag-komponensének csökkentése. Az üzemanyag-komponens csökkentése a következő területeken érhető el:
- az erőmű egységnyi tömegére jutó tüzelőanyag-fogyasztás csökkentése, például új szerkezeti anyagok bevezetésével a főmotorokon és kazánokon;
- a fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás csökkentése a tüzelőanyag-berendezés fejlesztése és a tüzelőanyag égési folyamatának intenzívebbé tétele miatt;
- a "halott" üzemanyag-tartalék megszüntetése a szerviztartályokban és a "nem csökkenthető" tartalék a motorok és kazánok üzemanyagrendszerének elemeiben;
— az erőműben használt tüzelőanyag-típusok körének bővítése;
– az üzemanyag-veszteség csökkentése, például a párolgásból;
- az üzemanyag minőségi és mennyiségi mutatóinak megőrzése a hajó körülményei között történő tárolás során stb.
Megjegyzendő, hogy a tüzelőanyag-komponens csökkentése a hajózási üzemanyag felhasználásának hatékonyságának növelésével minden esetben többek között a hajó egészének környezeti tisztaságának és titkosságának növekedéséhez vezet.
Nyilvánvaló, hogy a háborúk és hadjáratok által próbára tett hajók kazán-turbinás erőművének vannak kilátásai, és legfőképpen tartalékai a további fejlesztésére, korszerűsítésére, fejlesztésére, ezért is korai az ilyen típusú erőművek elhagyása. Ugyanakkor ma már minden más típusú erőmű fejlesztésére van szükség a működési hatékonyság növelése irányában, a világ tapasztalatait figyelembe véve.