Kaasuturbiinia
kaasuturbiineja käytetään usein laivoissa, vetureissa, helikoptereissa, säiliöissä ja vähemmässä määrin autoissa, linja-autoissa ja moottoripyörissä.
lentokoneen käyttövoimana käytettävien suihkukoneiden ja potkuriturbiinimoottoreiden keskeinen etu – niiden Parempi suorituskyky korkealla mäntämoottoreihin verrattuna, erityisesti luonnollisesti hengittäviin – on merkityksetön useimmissa autosovelluksissa. Niiden teho-paino-etu, vaikka vähemmän kriittinen kuin lentokoneiden, on edelleen tärkeä.
kaasuturbiineissa on suuritehoinen moottori hyvin pienessä ja kevyessä paketissa. Ne eivät kuitenkaan ole yhtä reagoivia ja tehokkaita kuin pienet mäntämoottorit ajoneuvosovelluksissa tarvittavien kierroslukujen ja tehojen laajalla vaihteluvälillä. Sarjahybridiautoissa, koska ajosähkömoottorit on mekaanisesti irrotettu sähköä tuottavasta moottorista, reagointikyky, huono suorituskyky alhaisella nopeudella ja alhainen hyötysuhde alhaisella teholla ovat paljon vähemmän tärkeitä. Turbiinia voidaan käyttää sen tehon kannalta optimaalisella nopeudella, ja akut ja ultracapacitorit voivat tuottaa virtaa tarpeen mukaan, jolloin moottori käy päälle ja pois päältä vain suurella hyötysuhteella. Jatkuvasti muuttuvan lähetyksen syntyminen voi myös lievittää reagointiongelmaa.
turbiinit ovat historiallisesti olleet kalliimpia valmistaa kuin mäntämoottorit, joskin tämä johtuu osittain siitä, että mäntämoottoreita on massatuotantona tehty valtavia määriä jo vuosikymmeniä, kun taas pienet kaasuturbiinimoottorit ovat harvinaisuuksia; turbiinit ovat kuitenkin massatuotantona turboahtimen läheistä sukua.
Turboahdin on periaatteessa kompakti ja yksinkertainen vapaaakselinen säteittäinen kaasuturbiini, jota pyörittää mäntämoottorin pakokaasu. Keskihakuturbiinipyörä ajaa keskipakokompressoripyörää yhteisen pyörivän akselin kautta. Tämä pyörä ahtaa Moottorin ilmanottoaukon niin suureksi, että sitä voidaan säädellä jätteen avulla tai muuttamalla dynaamisesti turbiinikotelon geometriaa (kuten muuttuvageometrisessä turboahdimessa).se toimii pääasiassa tehon talteenottolaitteena, joka muuntaa suuren osan muutoin hukkaan menevästä lämpö-ja liike-energiasta Moottorin tehosteeksi.
turbomoottorit (joita käytetään joissakin puoliperävaunuautoissa) on varustettu puhallusturbiineilla, jotka muistuttavat rakenteeltaan ja ulkonäöltään turbochargerexceptiä, sillä turbiiniakseli on kytketty mekaanisesti tai hydraulisesti moottorin kampiakseliin keskipakokompressorin sijasta, mikä antaa lisätehoa tehostuksen sijasta.Siinä missä Turboahdin on paineturbiini, on tehon talteenottoturbiini nopeuden ykkönen.
henkilöautojen (autot, pyörät ja linja-autot)Edit
kaasuturbiinikäyttöisillä autoilla on tehty useita kokeiluja, joista suurin Chrysler. Viime aikoina on ollut jonkin verran kiinnostusta turbiinimoottoreiden käyttöön hybridisähköautoissa. Esimerkiksi mikro-kaasuturbiiniyhtiö Bladon Jetsin johtama konsortio on saanut Technology Strategy Boardilta investoinnin ultrakevyen Range Extenderin (ULRE) kehittämiseen seuraavan sukupolven sähköautoille. Konsortion, johon kuuluu luksusautovalmistaja Jaguar Land Rover ja johtava sähkökoneyritys SR Drives, tavoitteena on tuottaa maailman ensimmäinen kaupallisesti kannattava – ja ympäristöystävällinen – kaasuturbiinigeneraattori, joka on suunniteltu erityisesti autoteollisuuden sovelluksiin.
bensiini-tai dieselmoottoreiden yleinen Turboahdin on myös turbiinijohdannainen.
Concept carsEdit
ensimmäinen vakava tutkinta kaasuturbiinin käytöstä autoissa tapahtui vuonna 1946, kun kaksi insinööriä Robert Kafka ja Robert engerstein newyorkilaisesta insinööritoimisto Carney Associatesista keksivät konseptin, jossa ainutlaatuinen kompakti turbiinimoottorirakenne antaisi voimaa takavetoiseen autoon. Popular Science-lehdessä ilmestyneen artikkelin jälkeen työtä ei enää ollut, paperivaiheen jälkeen.
vuonna 1950 suunnittelija F. R. Bell ja Brittiläisen autonvalmistajan Roverin pääinsinööri Maurice Wilks esittelivät ensimmäisen kaasuturbiinimoottorilla varustetun auton. Kaksipaikkaisessa JET1: ssä moottori oli sijoitettu istuinten taakse, ilmanottosäleiköt auton molemmille puolille ja pakoputket pyrstön yläosaan. Testeissä auto saavutti huippunopeudet 140 km/h (87 mph) turbiininopeudella 50 000 rpm. Auto kulki bensiinillä, parafiinilla (petrolilla) tai dieselöljyllä, mutta polttoaineen kulutusongelmat osoittautuivat tuotantoautolle ylitsepääsemättömiksi. Se on näytteillä Lontoon tiedemuseossa.
ranskalainen TURBIINIKÄYTTÖINEN auto, SOCEMA-Grégoire, esiteltiin Pariisin autonäyttelyssä lokakuussa 1952. Sen suunnitteli ranskalainen insinööri Jean-Albert Grégoire.
ensimmäinen Yhdysvalloissa rakennettu turbiinikäyttöinen auto oli GM Firebird I, jonka arvioinnit aloitettiin vuonna 1953. Vaikka kuvia Firebird voin ehdottaa, että suihkuturbiini työntövoima vauhditti auton kuin lentokoneen, turbiini todella ajoi takapyörät. Firebird 1: tä ei koskaan tarkoitettu kaupalliseksi henkilöautoksi, vaan se rakennettiin ainoastaan testausta & arviointia sekä julkista suhdetta varten.
alkaen vuodesta 1954 muunnellulla Plymouthilla amerikkalainen autonvalmistaja Chrysler esitteli useita prototyyppikaasuturbiinikäyttöisten autojen prototyyppejä 1950-luvulta 1980-luvun alkuun. Chrysler rakensi viisikymmentä Chryslerin Turbiiniautoa vuonna 1963 ja suoritti ainoan kaasuturbiinikäyttöisten autojen kuluttajakokeilun. Jokainen niiden turbiinit käytetään ainutlaatuinen pyörivä rekuperaattori, kutsutaan regeneraattori, joka lisäsi tehokkuutta.
vuonna 1954 Fiat julkisti turbiinimoottorilla varustetun konseptiauton nimeltä Fiat Turbina. Tämä ajoneuvo, joka näytti lentokoneelta, jossa oli pyörät, käytti ainutlaatuista yhdistelmää, jossa oli sekä suihkutyöntövoima että pyörää ohjaava Moottori. Nopeudeksi ilmoitettiin 282 km/h (175 mph).
Alkuperäinen General Motors Firebird oli vuosien 1953, 1956 ja 1959 Motoraman autonäyttelyitä varten kehitetty konseptiautosarja, jonka voimanlähteenä oli kaasuturbiinit.
1960-luvulla Ford ja GM kehittivät kaasuturbiinisia puoliautoja. Yksi tällainen konseptiauto tunnettiin nimellä Big Red. Vaunu oli 29 metriä pitkä ja 4,0 metriä korkea ja maalattu karmiininpunaiseksi. Se sisälsi Fordin kehittämän kaasuturbiinimoottorin, jonka teho oli 450 kW (600 hv) ja 1 160 N⋅m (855 lb⋅ft). Ohjaamossa komeili Manner-Yhdysvaltain maantiekartta, minikeittiö, kylpyhuone ja kartanlukijan televisio. Rekan kohtalosta ei ole tietoa, mutta video siitä on edelleen olemassa.
Yhdysvaltain Clean Air Act-lain vuonna 1970 tekemien muutosten seurauksena autojen kaasuturbiiniteknologian kehittämistä alettiin rahoittaa. Suunnittelukonsepteista ja autoista vastasivat Chrysler, General Motors, Ford (yhteistyössä AiResearchin kanssa) ja American Motors (yhdessä Williams Researchin kanssa). Vertailukelpoisen kustannustehokkuuden arvioimiseksi tehtiin pitkäaikaisia testejä. Useiden AMC Hornetien voimanlähteenä oli pieni Williams-regeneratiivinen kaasuturbiini, joka painoi 250 lb (113 kg) ja tuotti 80 hv (60 kW; 81 HV) nopeudella 4450 rpm.
Toyota esitteli useita kaasuturbiinikäyttöisiä konseptiautoja, kuten Century gas turbine hybridin vuonna 1975, Sports 800 Gas Turbine Hybridin vuonna 1979 ja GTV: n vuonna 1985. Tuotantoautoja ei tehty. GT24-moottori esiteltiin vuonna 1977 ilman ajoneuvoa.
1990-luvun alussa Volvo esitteli Volvo ECC: n, joka oli kaasuturbiinikäyttöinen hybridisähköauto.
vuonna 1993 General Motors esitteli ensimmäisen kaupallisen kaasuturbiinikäyttöisen hybridiauton—EV-1-sarjan hybridin rajoitettuna tuotantoajoa. Williams International 40 kW: n turbiini ajoi vaihtovirtageneraattoria, joka antoi virtaa akkusähköiselle voimalaitteelle. Turbiinin suunnitteluun kuului rekuperaattori. Vuonna 2006 GM lähti EcoJet-konseptiautoprojektiin Jay Lenon kanssa.
vuoden 2010 Pariisin autonäyttelyssä Jaguar esitteli Jaguar C-X75-konseptiautonsa. Tämä sähkökäyttöinen superauto on huippunopeus 204 mph (328 km/h) ja voi mennä 0-62 mph (0-100 km/h) 3,4 sekuntia. Se käyttää litiumioniakkuja neljän sähkömoottorin voimanlähteenä, jotka yhdessä tuottavat 780 bhp. Se kulkee 68 mailia (109 km) yhdellä akun latauksella ja käyttää Bladon Micro-Kaasuturbiiniparia akkujen uudelleenlataukseen laajentaen kantaman 900 kilometriin.
Racing carsEdit
ensimmäinen turbiinilla varustettu kilpa-auto (vain konseptissa) oli vuonna 1955 Yhdysvaltain ilmavoimien ryhmä harrastusprojektina turbiinin kanssa niitä lainasi Boeing ja Firestone Tiren omistama kilpa-auto & Rubber company. Ensimmäinen kilpa-auto, joka oli varustettu turbiinilla varsinaista kilpa-ajoa varten, oli Rover ja BRM Formula 1-talli yhdisti voimansa tuottaakseen Rover-BRM: n, kaasuturbiinikäyttöisen Coupen, joka osallistui vuoden 1963 Le Mansin 24 tunnin ajoon Graham Hillin ja Richie Gintherin ajamana. Sen keskinopeus oli 107,8 mph (173,5 km/h) ja huippunopeus 142 mph (229 km/h). Amerikkalainen Ray Heppenstall liittyi Howmet Corporationin ja McKee Engineeringin kanssa kehittämään omaa kaasuturbiiniurheiluautoaan vuonna 1968, Howmet TX, joka ajoi useita Yhdysvaltain ja Euroopan osakilpailuja, mukaan lukien kaksi voittoa, ja osallistui myös vuoden 1968 Le Mansin 24 tunnin ajoon. Autoissa käytettiin Continentalin kaasuturbiineja, jotka tekivät lopulta kuusi FIA: n maanopeusennätystä turbiinikäyttöisille autoille.
avoimissa pyöräkilpailuissa vuoden 1967 vallankumouksellinen STP-Paxton Turboauto, jota ajoi kilpa-ja yrittäjälegenda Andy Granatelli ja jota ajoi Parnelli Jones, oli voittaa Indianapolis 500-kilpailun; Pratt & Whitney ST6B-62-moottorilla varustettu turbiiniauto oli lähes kierroksen edellä toiseksi tullutta autoa, kun Vaihdelaatikon laakeri petti vain kolmen kierroksen päässä maaliviivasta. Seuraavana vuonna STP Lotus 56 turbine car voitti Indianapolis 500: n paalupaikan, vaikka uudet säännöt rajoittivat ilmanottoa dramaattisesti. Vuonna 1971 Team Lotuksen rehtori Colin Chapman esitteli Lotus 56B F1-auton, jonka voimanlähteenä oli Pratt & Whitney STN 6/76-kaasuturbiini. Chapmanilla oli maine radikaalin mestaruusvoittoisten autojen rakentajana, mutta hän joutui luopumaan projektista, koska turbon kanssa oli liikaa ongelmia.
BusesEdit
Capstone-turbiinin tulo on johtanut useisiin hybridibussimalleihin, alkaen HEV-1: stä Tennesseen Chattanoogan AVS: n toimesta vuonna 1999, ja sitä seurasivat tarkasti Ebus ja ISE Research Kaliforniassa sekä DesignLine Corporation Uudessa-Seelannissa (ja myöhemmin Yhdysvalloissa). AVS-turbiinihybridejä vaivasivat luotettavuus-ja laadunvalvontaongelmat, jotka johtivat AVS: n selvitystilaan vuonna 2003. Menestynein design by Designline toimii nyt 5 kaupungissa 6 maassa, yli 30 bussia käytössä maailmanlaajuisesti, ja useiden satojen tilaus toimitetaan Baltimoreen ja New Yorkiin.
Brescia Italia käyttää mikroturbiineilla toimivia sarjahybridibusseja reiteillä kaupungin historiallisten osien läpi.
moottoripyöräilijä
MTT Turbine Superbike ilmestyi vuonna 2000 (tästä johtuu MTT: n nimitys Y2K Superbike), ja se on ensimmäinen turbiinimoottorilla varustettu tuotantomoottoripyörä, Rolls – Royce Allison model 250 turboshaft-moottori, joka tuottaa noin 283 kW (380 bhp). Nopeus-testattu 365 km / h tai 227 mph (joidenkin tarinoiden mukaan testiryhmä juoksi ulos tieltä testin aikana), sillä on Guinnessin maailmanennätys tehokkaimmasta tuotantomoottoripyörästä ja kalleimmasta tuotantomoottoripyörästä, jonka hintalappu on US$185,000.
TrainsEdit
useissa veturiluokissa on käytetty kaasuturbiineja, viimeisin inkarnaatio on Bombardierin JetTrain.
TanksEdit
kolmannen valtakunnan Wehrmacht heerin kehitysosasto heereswaffenamt (Army Ordnance board) tutki vuoden 1944 puolivälistä alkaen useita kaasuturbiinimoottoreita panssarivaunuissa käytettäväksi. Ensimmäinen panssaroitujen taisteluajoneuvojen käyttövoimaksi tarkoitettu kaasuturbiinimoottori, BMW 003-pohjainen GT 101, oli tarkoitettu Panther-panssarivaunuun asennettavaksi.
toisen kerran kaasuturbiinia käytettiin panssaroidussa taisteluajoneuvossa vuonna 1954, kun brittiläisen Conqueror-panssarivaunun yhteyteen asennettiin ja kokeiltiin erityisesti C. A. Parsons and Companyn panssarivaunuja varten kehittämä yksikkö PU2979. Stridsvagn 103 kehitettiin 1950-luvulla ja se oli Boeing T50: n ensimmäinen turbiinimoottoria käyttävä massatuotantona valmistettu päätaistelupanssarivaunu. Tämän jälkeen kaasuturbiinimoottoreita on käytetty apuvoimalaitteina eräissä säiliöissä ja päävoimaloina muun muassa neuvostoliittolaisissa/venäläisissä T-80-ja yhdysvaltalaisissa M1 Abrams-panssarivaunuissa. Ne ovat kevyempiä ja pienempiä kuin dieselmoottorit samalla kestävällä teholla, mutta tähän mennessä asennetut mallit ovat vähemmän polttoainetehokkaita kuin vastaava diesel, erityisesti tyhjäkäynnillä, vaatien enemmän polttoainetta saavuttaakseen saman taistelualueen. M1: n peräkkäiset mallit ovat ratkaisseet tämän ongelman akkupaketeilla tai sekundäärigeneraattoreilla, joiden avulla säiliön järjestelmät toimivat paikallaan, mikä säästää polttoainetta vähentämällä pääturbiinin joutokäynnin tarvetta. T-80s voi asentaa kolme suurta ulkoista polttoainetynnyriä laajentaakseen kantamaansa. Venäjä on lopettanut T-80: n tuotannon dieselkäyttöisen t-90: n hyväksi (joka perustuu T-72: een), kun taas Ukraina on kehittänyt dieselkäyttöiset T-80UD ja T-84, joissa on lähes kaasuturbiinisäiliön teho. Ranskalaisen Leclerc-tankin dieselvoimalaitteessa on ”Hyperbar” -hybridipuristin, jossa Moottorin Turboahdin on kokonaan korvattu pienellä kaasuturbiinilla, joka toimii myös avusteisena dieselpakokaasuturbiinina, mikä mahdollistaa moottorin kierrosluvusta riippumattoman boost-tason säädön ja korkeamman huippupuristuspaineen saavuttamisen (kuin tavallisissa turboahtimissa). Tämä järjestelmä mahdollistaa pienemmän iskutilavuuden ja kevyemmän moottorin käytön tankin voimanlähteenä ja poistaa tehokkaasti turboviiveen. Tämä erityinen kaasuturbiini/turboahdin voi toimia myös itsenäisesti päämoottorista kuten tavallinen APU.
turbiini on teoriassa luotettavampi ja helpompi huoltaa kuin mäntämoottori, koska se on rakenteeltaan yksinkertaisempi ja siinä on vähemmän liikkuvia osia, mutta käytännössä turbiinin osat kokevat suuremman kulumisnopeuden suurempien työskentelynopeuksiensa vuoksi. Turbiinin lavat ovat erittäin herkkiä pölylle ja hienolle hiekalle, joten aavikon operaatioissa ilmansuodattimet on asennettava ja vaihdettava useita kertoja päivässä. Väärin asennettu suodatin tai suodattimen puhkaiseva luoti tai hylsynpala voi vaurioittaa moottoria. Mäntämoottorit (erityisesti turboahdetut) tarvitsevat myös hyvin huollettuja suodattimia, mutta ne kestävät paremmin, jos suodatin pettää.
kuten useimmat nykyaikaiset säiliöissä käytettävät dieselmoottorit, myös kaasuturbiinit ovat yleensä monipolttoainemoottoreita.
Marine applicationsEdit
NavalEdit
kaasuturbiineja käytetään monissa merivoimien aluksissa, joissa niitä arvostetaan niiden suuren tehon vuoksi-painosuhde ja alusten kiihtyvyys ja kyky päästä nopeasti liikkeelle.
ensimmäinen kaasuturbiinikäyttöinen laivaston alus oli vuonna 1947 muutettu Kuninkaallisen laivaston Moottoritykkivene MGB 2009 (entinen MGB 509). Metropolitan-Vickers asensi F2/3-suihkumoottoriinsa voimaturbiinin. Höyrykiväärivene Grey Goose muutettiin Rolls-Roycen kaasuturbiineiksi vuonna 1952 ja se toimi sellaisenaan vuodesta 1953. Vuonna 1953 rakennetut Bold-luokan nopeat partioveneet Bold Pioneer ja Bold Pathfinder olivat ensimmäiset nimenomaan kaasuturbiinipropulsioon tarkoitetut alukset.
ensimmäiset suurikokoiset, osittain kaasuturbiinikäyttöiset alukset olivat Britannian Kuninkaallisen laivaston tyypin 81 (Tribal-Luokka) fregatteja, joissa oli yhdistetty höyry-ja kaasuvoimalaite. Ensimmäinen ”HMS Ashanti” otettiin palvelukseen 1961.
Saksan laivasto laukaisi vuonna 1961 ensimmäisen Köln-luokan fregatin, jossa oli 2 Brown, Boveri & CIE-kaasuturbiinia maailman ensimmäisessä yhdistetyssä diesel-ja kaasupropulsiojärjestelmässä.
Neuvostoliiton laivasto tilasi 1962 ensimmäisen 25 Kashin-luokan hävittäjästä, jossa oli 4 kaasuturbiinia yhdistetyssä kaasu-ja kaasupropulsiojärjestelmässä. Alukset käyttivät 4 M8E–kaasuturbiinia, jotka tuottivat 54 000-72 000 kW (72 000-96 000 hv). Nämä alukset olivat maailman ensimmäiset suuret alukset, joiden voimanlähteenä oli pelkästään kaasuturbiinit.
Tanskan laivastolla oli 6 søløven-luokan torpedovenettä (brittiläisen Brave-luokan nopean partioveneen vientiversio) palvelu 1965-1990, jossa oli 3 Bristol Proteus (myöhemmin RR Proteus) Marine kaasuturbiinit mitoitettu 9,510 kW (12,750 SHP) yhdistetty, plus kaksi General Motors dieselmoottorit, mitoitettu 340 kW (460 SHP), parempi polttoaineen taloudellisuus hitaammilla nopeuksilla. He valmistivat myös 10 Willemoes-luokan Torpedo- / ohjusvenettä (käytössä 1974-2000), joissa oli 3 Rolls Royce Marine Proteus-kaasuturbiinia, joiden teho oli 9 510 kW (12 750 shp), sama kuin Søløven-luokan veneissä, ja 2 General Motorsin dieselmoottoria, joiden teho oli 600 kW (800 shp), myös parantamaan polttoainetaloutta hitailla nopeuksilla.
Ruotsin laivasto valmisti vuosina 1966-1967 6 Spica-luokan torpedovenettä, joiden voimanlähteenä oli 3 Bristol Siddeley Proteus 1282 turbiinia, joista jokainen tuotti 3 210 kW (4 300 shp). Aluksiin liitettiin myöhemmin 12 parannettua Norrköping-luokan alusta, joissa oli edelleen samat moottorit. Perän torpedoputket korvattiin ilmatorjuntaohjuksilla, ja ne palvelivat ohjusveneinä, kunnes viimeinen poistettiin palveluksesta vuonna 2005.
Suomen merivoimat tilasi vuonna 1968 kaksi Turunmaa-luokan korvettia, Turunmaan ja Karjalan. Ne oli varustettu yhdellä 16 410 kW: n (22 000 shp) Rolls-Royce Olympus TM1-kaasuturbiinilla ja kolmella Wärtsilä marine dieselillä hitaampia nopeuksia varten. Alukset olivat Suomen merivoimien nopeimpia; ne saavuttivat säännöllisesti 35 solmun nopeuden ja merikokeissa 37,3 solmun nopeuden. Turunmaa poistettiin käytöstä vuonna 2002. Karjala on nykyään museolaiva Turussa, ja Turunmaa toimii Satakunnan Polyteknillisen opiston kelluvana konepajana ja koulutusaluksena.
seuraava merkittävien merivoimien alusten sarja olivat vuonna 1972 palvelukseen otetut neljä kanadalaista Iroquois-luokan helikopteria, jotka kuljettivat hävittäjiä. Ne käyttivät 2 ft-4-päävoimakonetta, 2 ft-12-risteilymoottoria ja 3 Solar Saturn 750 kW-generaattoria.
ensimmäinen U. S. kaasuturbiinikäyttöinen alus oli Yhdysvaltain rannikkovartioston Point Thatcher, vuonna 1961 tilaama kutteri, jonka voimanlähteenä oli kaksi 750 kW: n (1 000 shp) turbiinia, joissa käytettiin säätölapapotkureita. Suurempi Hamilton-luokan High Endurance Cutter oli ensimmäinen kaasuturbiineja hyödyntävä suurempien leikkureiden Luokka, joista ensimmäinen (USCGC Hamilton) otettiin käyttöön vuonna 1967. Sen jälkeen ne ovat käyttäneet Yhdysvaltain laivaston Oliver Hazard Perry-luokan fregatteja, Spruance-ja Arleigh Burke-luokan hävittäjiä sekä Ticonderoga-luokan ohjusristeilijöitä. USS Makin Island on muunneltu Wasp-luokan amfibio-rynnäkköalus, jonka on määrä olla laivaston ensimmäinen kaasuturbiineilla toimiva amfibio-rynnäkköalus.Meren kaasuturbiini toimii syövyttävämmässä ilmakehässä, koska ilmassa ja polttoaineessa on merisuolaa ja käytössä on halvempia polttoaineita.
Siviilimerimeedit
1940-luvun loppupuolelle asti suuri osa merenkulun kaasuturbiinien edistymisestä tapahtui suunnittelutoimistoissa ja moottorinrakentajien työpajoissa ja kehitystyötä johtivat Britannian kuninkaallinen laivasto ja muut laivastot. Vaikka kiinnostus meriliikenteessä käytettävää kaasuturbiinia kohtaan sekä merivoimissa että kaupallisessa tarkoituksessa lisääntyi edelleen, varhaisista kaasuturbiinihankkeista saadun käyttökokemuksen puute rajoitti uusien hankkeiden aloittamista meriliikenteessä toimivilla kauppa-aluksilla. Vuonna 1951 dieselsähköinen öljysäiliöalus Auris, 12 290 kuollutpainotonnia (DWT) käytettiin käyttökokemuksen hankkimiseen pääkäyttöisellä kaasuturbiinilla käyttöolosuhteissa merellä, ja näin siitä tuli ensimmäinen valtamerellä kulkeva kauppalaiva, joka sai käyttövoimansa kaasuturbiinista. Hawthorn Leslien Hebburn-on-Tynessä, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Anglo-Saxon Petroleum Companyn laatimien suunnitelmien ja spesifikaatioiden mukaisesti, ja alus laskettiin vesille Yhdistyneen kuningaskunnan prinsessa Elizabethin 21-vuotissyntymäpäivänä vuonna 1947, se suunniteltiin konehuoneeksi, joka mahdollistaisi raskaan polttoaineen koekäytön yhdessä sen suurnopeusmoottoreista sekä yhden dieselmoottorin korvaamisen kaasuturbiinilla. Auris toimi kaupallisesti tankkerina kolme ja puoli vuotta alun perin tilatulla dieselsähköisellä propulsioyksiköllä, mutta vuonna 1951 yksi sen neljästä 824 kW: n (1 105 bhp) dieselmoottorista-jotka tunnettiin nimillä ”Faith”, ”Hope”, ”Charity” ja ”Prudence” – korvattiin maailman ensimmäisellä merenkulun kaasuturbiinimoottorilla, 890 kW: n (1 200 bhp) avokaasuturbiinimoottorilla, jonka rakensi Brittiläinen Thompson – Houston Company rugbyssa. Northumbrian rannikon merikokeiden jälkeen Auris lähti lokakuussa 1951 Hebburn-on-tynestä kohti Port Arthuria Yhdysvalloissa ja sitten curacaoa eteläisellä Karibialla palaten Avonmouthiin oltuaan 44 päivää merellä ja saattaen onnistuneesti päätökseen historiallisen Atlantin ylityksen. Tänä aikana merellä kaasuturbiini poltti dieselpolttoainetta ja toimi ilman tahatonta pysähtymistä tai minkäänlaisia mekaanisia vaikeuksia. Tämän jälkeen alus vieraili Swanseassa, Hullissa, Rotterdamissa, Oslossa ja Southamptonissa yhteensä 13 211 merimailia. Tämän jälkeen Auris vaihdatti kaikki voimalansa 3 910 kW: n (5 250 shp) suoraan kytkettyyn kaasuturbiiniin, josta tuli ensimmäinen pelkästään kaasuturbiinin voimalla toimiva siviililaiva.
tämän varhaisen koematkan menestyksestä huolimatta kaasuturbiini ei korvannut dieselmoottoria suurten kauppalaivojen propulsiolaitoksena. Jatkuvilla matkanopeuksilla dieselmoottorilla ei yksinkertaisesti ollut vertaistaan polttoainetalouden tärkeällä alueella. Kaasuturbiini menestyi paremmin Kuninkaallisen laivaston aluksissa ja muissa maailman laivastoissa, joissa sotalaivat vaativat äkillisiä ja nopeita nopeuden muutoksia toiminnassa.
United States Maritime Commission etsi vaihtoehtoja toisen maailmansodan Liberty-alusten päivittämiseksi, ja raskaat kaasuturbiinit olivat yksi valituista. Vuonna 1956 John Sergeantia pidennettiin ja se varustettiin General Electricin 4 900 kW: n (6 600 shp) HD-kaasuturbiinilla, jossa oli pakokaasujen regenerointi, alennusvaihteet ja muuttuvasiipinen potkuri. Se toimi 9 700 tuntia jäännöspolttoaineella (bunkkeri C) 7 000 tuntia. Polttoainetehokkuus oli samalla tasolla höyryn käyttövoiman kanssa 0,318 kg / kW (0,523 lb/hv) tunnissa, ja teho oli odotettua suurempi 5,603 kW (7,514 shp), koska Pohjanmeren reitin Ympäristön lämpötila oli alhaisempi kuin kaasuturbiinin suunnittelulämpötila. Tämä antoi alukselle 18 solmun nopeuskyvyn, joka nousi 11 solmusta alkuperäisen voimalaitoksen kanssa ja ylitti selvästi tavoitellun 15 solmun rajan. Alus teki ensimmäisen Atlantin ylityksensä keskinopeudella 16.8 solmua, vaikka sää oli rankka. Sopivaa bunkkerin C-polttoainetta oli saatavilla vain rajoitetuissa satamissa, koska polttoaineen laatu oli kriittinen. Myös polttoöljyä jouduttiin laivalla käsittelemään epäpuhtauksien vähentämiseksi ja tämä oli työläs prosessi, joka ei tuolloin soveltunut automaatioon. Muuttuvasiipinen potkuri, joka oli rakenteeltaan uusi ja testaamaton, päätti lopulta kokeilun, sillä kolmessa peräkkäisessä vuositarkastuksessa paljastui rasitusmurtumia. Tämä ei kuitenkaan heijastanut huonosti merimoottorikaasuturbiinin konseptia, ja kokeilu oli kokonaisuutena menestys. Tämän kokeilun menestys avasi GE: lle mahdollisuuden kehittää HD-kaasuturbiinien käyttöä meriliikenteessä raskailla polttoaineilla. ”John Sergeant” romutettiin 1972 Portsmouth PA: ssa.
Boeing laukaisi huhtikuussa ensimmäisen vesisuihkulla kulkevan kantosiipialuksensa Boeing 929: n 1974. Alusten voimanlähteenä oli kaksi Allison 501-KF-kaasuturbiinia.
vuosina 1971-1981 Seatrain Lines harjoitti reittiliikennettä Yhdysvaltain itärannikon satamien ja Luoteis-Euroopan satamien välillä Pohjois-Atlantin yli neljällä 26 000 tonnin DWT-konttialuksella. Alusten voimanlähteenä oli ft 4-sarjan twin Pratt & Whitney-kaasuturbiinit. Luokan neljä alusta nimettiin eurolineriksi, Eurofreighteriksi, Asialineriksi ja Asiafreighteriksi. Öljynviejämaiden (OPEC) 1970-luvun puolivälin dramaattisen hinnannousun jälkeen toimintaa rajoitti polttoainekustannusten nousu. Näiden alusten moottorijärjestelmiin tehtiin joitakin muutoksia, jotta voitiin polttaa alempilaatuista polttoainetta (eli meridieseliä). Polttoainekustannusten alentaminen onnistui käyttämällä erilaista testaamatonta polttoainetta merenkulun kaasuturbiinissa, mutta huoltokustannukset nousivat polttoaineenvaihdon myötä. Vuoden 1981 jälkeen alukset myytiin ja varustettiin taloudellisemmilla dieselmoottoreilla, mutta kasvanut moottorikoko pienensi lastitilaa.
ensimmäinen kaasuturbiinia käyttänyt matkustaja-autolautta oli vuonna 1977 rakennettu GTS Finnjet, jonka voimanlähteenä oli kaksi Pratt & Whitney FT 4C-1 DLF-turbiinia, jotka tuottivat 55 000 kW (74 000 shp) ja ajoivat aluksen 31 solmun nopeuteen. Finnjet havainnollisti kuitenkin myös kaasuturbiinien propulsion puutteita kauppalaivoissa, sillä polttoaineen Korkea Hinta teki sen käyttämisestä kannattamatonta. Neljän palvelusvuoden jälkeen alukselle asennettiin lisää dieselmoottoreita käyttökustannusten alentamiseksi sesongin ulkopuolella. Finnjet oli myös ensimmäinen laiva, jossa oli yhdistetty diesel-sähkö-ja kaasupropulsio. Toinen esimerkki matkustajalaivan kaasuturbiinien kaupallisesta käytöstä ovat Stena Linen HSS-luokan fastcraft-lautat. HSS 1500-luokan Stena Explorer -, Stena Voyager-ja Stena Discovery-alukset käyttävät twin GE LM2500: n ja GE LM1600: n yhteistehoa yhteensä 68 000 kW (91 000 shp). Hieman pienempi HSS 900-luokan Stena Carisma käyttää kaksinkertaisia ABB-STAL GT35-turbiineja, joiden bruttoarvo on 34 000 kW (46 000 shp). Stena Discovery poistettiin palveluksesta vuonna 2007, toinen liian korkeiden polttoainekustannusten uhri.
heinäkuussa 2000 Millenniumista tuli ensimmäinen sekä kaasu-että höyryturbiineilla varustettu risteilyalus. Aluksella oli kaksi General Electric LM2500-kaasuturbiinigeneraattoria, joiden pakokaasulämpöä käytettiin höyryturbiinigeneraattoriin coges (combined gas electric and steam) – konfiguraatiossa. Propulsiona oli kaksi sähkökäyttöistä Rolls-Royce Mermaid-atsimuuttikapselia. Liner RMS Queen Mary 2 käyttää yhdistettyä diesel-ja kaasukonfiguraatiota.
vuoden 2010 C5000 Mystic-katamaraani Miss GEICO käyttää voimajärjestelmässään kahta Lycoming T-55-turbiinia.
Leave a Reply