Газовая турбина для катерных энергетических установок

С тех пор как на скоростных пассажирских самолетах поршневые двигатели были заменены турбореактивными, не осталось сомнений в надежности и долговечности газовых турбин. В экспериментальном виде их часто устанавливали на судах всех типов, а на быстроходных катерах военно-морского флота уже постоянно используют в качестве обычных энергетических установок, так как они соответствуют требованиям этого класса катеров. Сочетание максимальной мощности с наименьшим весом дает возможность применять газотурбинные установки и на гоночных катерах.
На обычных моторных катерах установка газовой турбины невыгодна из-за высокой стоимости, увеличенного расхода топлива, отсутствия заднего хода и очень большого поперечного сечения выхлопного трубопровода.
Одна из таких экспериментальных установок на катере длиной 12,2 м и шириной 4,2 м . Здесь использована газовая турбина с продолжительной мощностью 1500 л. с. и максимальной мощностью 1750 л. с, позволяющая развить скорость около 75 км/ч.
Хорошо показано решение технических проблем. Выпуск из турбины производится прямо в воздух, что возможно лишь в экспериментальной установке. Для получения заднего хода разработан трехлопастный винт (ВРШ) диаметром 0,86 м с гидравлическим управлением поворотом лопастей. С целью снижения частоты вращения турбины до оптимальной частоты вращения гребного   винта   установлен   редуктор. Мощность турбины слишком высока для малого хода и маневрирования катера, поэтому дополнительно устанавливают один или два небольших «двигателя малого хода». В данном случае предусмотрены два катерных дизеля с Z-образными передачами, которые при ходе под турбиной откидываются наверх. Наиболее удобное расположение газотурбинной установки большой мощности на частном катере, при котором достигнуто более выгодное распределение весовых нагрузок и лучшее расположение помещений Для размещения газовой турбины далеко в корме используется угловая передача. При таком расположении выпуск простым и кратчайшим путем отводится непосредственно в воздух.
Удержится ли в будущем комбинация газовая турбина— ВРШ—двигатель малого хода и найдет ли она применение на частных катерах? Это пока нельзя предвидеть. В настоящее время появляется другая комбинация энергетической установки — газовая турбина, соединенная с водоструйной насосной установкой (водометом). И здесь частота вращения гребного вала должна быть  снижена, но упрощается проблема реверсирования: изменяя направление водяной струи в выпускном отверстии можно управлять катером и осуществлять задний ход.
Фирма «Кэтчпилар» сообщила о подготовке к продаже газовой турбины, максимальной мощностью 360 л. с. и продолжительной мощностью 300 л. с. Высокую частоту вращения турбины с помощью редуктора можно снизить до 2400 об/мин. Вес турбины 205 кг, а вместе с редуктором и реверсивной передачей, необходимыми для эксплуатации у судовых условиях, — 825 кг.
Неоднократно использовавшаяся на быстроходных катерах турбина «Протеус» развивает максимальную мощность 4250 л. с. при частоте вращения 11 600 об/мин. Ее продолжительная мощность 3400 л. с. Турбина работает на дизельном топливе с умеренным его расходом, равным 275 г/(л-с.-ч), в то время как расход топлива небольшими турбинами составляет 400 г/(л. с. »ч). Турбина надежна в эксплуатации; период работы между капитальными ремонтами составляет 2000 ч.
На океанских гонках уже встречались спортивные катера с газотурбинной энергетической установкой, например катера «Вел-винд» длиной 8,50 м и «Сандэбэрд» длиной 9,75 м, построенные из легкого сплава. Первый был оборудован газовой турбиной мощностью 500 л. с. с частотой вращения 42 000-об/мин, которая при помощи редуктора была понижена до 3500 об/мин. Турбина работала на ВРШ с гидравлическим поворотом лопастей. Поэтому муфта сцепления отсутствовала. Хотя гребной винт и работал при запуске, катер не начинал движения при соответствующем положении лопастей.
«Сандэбэрд» имел две турбины «Прэт И. Уитни» мощностью по 445 л. с. На океанских гонках Майами—Нассау в феврале 1966 г. он развил среднюю скорость 59 км/ч.
В водно-моторном спорте нечасто применяют газовые турбины небольшой мощности, несмотря на значительную экономию в весе, что во многих случаях имеет решающее значение. В настоящее время расход топлива газовой турбиной почти вдвое больше, чем дизелем той же мощности, а продажная цена практически одинакова, поэтому говорить о преимуществах небольшой газовой турбины пока еще рано.