Turbine à gaz
Les turbines à gaz sont souvent utilisées sur les navires, les locomotives, les hélicoptères, les réservoirs et, dans une moindre mesure, sur les voitures, les autobus et les motos.
Un avantage clé des jets et des turbopropulseurs pour la propulsion des avions – leurs performances supérieures à haute altitude par rapport aux moteurs à pistons, en particulier ceux à aspiration naturelle – n’est pas pertinent dans la plupart des applications automobiles. Leur avantage puissance-poids, bien que moins critique que pour les avions, reste important.
Les turbines à gaz offrent un moteur de grande puissance dans un boîtier très petit et léger. Cependant, ils ne sont pas aussi réactifs et efficaces que les petits moteurs à pistons sur la large gamme de RPM et de puissances nécessaires dans les applications de véhicules. Dans les véhicules hybrides de série, les moteurs électriques moteurs étant détachés mécaniquement du moteur générant de l’électricité, la réactivité, les performances médiocres à basse vitesse et le faible rendement à faible rendement sont beaucoup moins importants. La turbine peut fonctionner à une vitesse optimale pour sa puissance de sortie, et les batteries et les supercondensateurs peuvent fournir de l’énergie au besoin, le moteur étant allumé et éteint pour ne fonctionner qu’à haut rendement. L’apparition de la transmission à variation continue peut également atténuer le problème de réactivité.
Les turbines ont toujours été plus chères à produire que les moteurs à piston, bien que cela soit en partie dû au fait que les moteurs à piston ont été produits en masse en quantités énormes pendant des décennies, tandis que les petits moteurs à turbine à gaz sont rares; cependant, les turbines sont produites en masse sous la forme étroitement liée du turbocompresseur.
Le turbocompresseur est essentiellement une turbine à gaz radiale à arbre libre compacte et simple entraînée par les gaz d’échappement du moteur à pistons. La roue de turbine centripète entraîne une roue de compresseur centrifuge à travers un arbre rotatif commun. Cette roue suralimente l’admission d’air du moteur à un degré qui peut être contrôlé au moyen d’une wastegate ou en modifiant dynamiquement la géométrie du carter de turbine (comme dans un turbocompresseur à géométrie variable).Il sert principalement de dispositif de récupération de puissance qui convertit une grande partie de l’énergie thermique et cinétique autrement gaspillée en suralimentation du moteur.
Les turbocompresseurs (en fait utilisés sur certains camions semi-remorques) sont équipés de turbines à soufflage qui sont de conception et d’apparence similaires à celles d’un turbocompresseur, sauf que l’arbre de la turbine est relié mécaniquement ou hydrauliquement au vilebrequin du moteur au lieu d’un compresseur centrifuge, fournissant ainsi une puissance supplémentaire au lieu d’une suralimentation.Alors que le turbocompresseur est une turbine à pression, une turbine de récupération de puissance est une turbine à vitesse.
Véhicules routiers de tourisme (voitures, vélos et autobus)Modifier
Un certain nombre d’expériences ont été menées avec des automobiles à turbine à gaz, la plus grande de Chrysler. Plus récemment, l’utilisation de moteurs à turbine pour les voitures électriques hybrides a suscité un certain intérêt. Par exemple, un consortium dirigé par la société de micro-turbines à gaz Bladon Jets a obtenu un investissement du Conseil de stratégie technologique pour développer un prolongateur d’autonomie Ultra léger (ULRE) pour les véhicules électriques de nouvelle génération. L’objectif du consortium, qui comprend le constructeur de voitures de luxe Jaguar Land Rover et le leader des machines électriques SR Drives, est de produire le premier générateur à turbine à gaz commercialement viable – et respectueux de l’environnement – conçu spécifiquement pour les applications automobiles.
Le turbocompresseur commun pour les moteurs à essence ou diesel est également un dérivé de la turbine.
Concept carsEdit
La première enquête sérieuse sur l’utilisation d’une turbine à gaz dans les voitures remonte à 1946 lorsque deux ingénieurs, Robert Kafka et Robert Engerstein de Carney Associates, une société d’ingénierie new-yorkaise, ont mis au point le concept selon lequel une conception unique de moteur à turbine compact fournirait de la puissance à une voiture à traction arrière. Après la parution d’un article dans Popular Science, il n’y avait plus de travail, au-delà du stade du papier.
En 1950, le designer F.R. Bell et l’ingénieur en chef Maurice Wilks du constructeur automobile britannique Rover ont dévoilé la première voiture propulsée par un moteur à turbine à gaz. Le JET1 biplace avait le moteur positionné derrière les sièges, des grilles d’admission d’air de chaque côté de la voiture et des sorties d’échappement sur le dessus de la queue. Lors des essais, la voiture a atteint des vitesses de pointe de 140 km / h (87 mi / h), à une vitesse de turbine de 50 000 tr / min. La voiture roulait à l’essence, à la paraffine (kérosène) ou au gazole, mais les problèmes de consommation de carburant se sont avérés insurmontables pour une voiture de série. Il est exposé au Musée des sciences de Londres.
Une voiture française à turbine, la SOCEMA-Grégoire, a été présentée au Salon de l’Auto de Paris d’octobre 1952. Il a été conçu par l’ingénieur français Jean-Albert Grégoire.
La première voiture à turbine construite aux États-Unis était la GM Firebird I qui a commencé les évaluations en 1953. Alors que les photos de l’oiseau de feu, je peux suggérer que la poussée de la turbine à réaction propulsait la voiture comme un avion, la turbine entraînait en fait les roues arrière. La Firebird 1 n’a jamais été conçue comme une voiture de tourisme commerciale et a été uniquement construite pour l’évaluation des tests & ainsi que pour des fins de relations publiques.
À partir de 1954 avec une Plymouth modifiée, le constructeur automobile américain Chrysler a présenté plusieurs prototypes de voitures à turbine à gaz du début du années 1950 au début des années 1980. Chrysler a construit cinquante voitures à turbine Chrysler en 1963 et a mené le seul essai consommateur de voitures à turbine à gaz. Chacune de leurs turbines utilisait un récupérateur rotatif unique, appelé régénérateur qui augmentait l’efficacité.
En 1954, Fiat a dévoilé un concept-car à moteur à turbine, appelé Fiat Turbina. Ce véhicule, ressemblant à un avion à roues, utilisait une combinaison unique de la poussée du jet et du moteur entraînant les roues. Des vitesses de 282 km/h (175 mi/h) ont été revendiquées.
La Firebird originale de General Motors était une série de concept-cars développés pour les salons automobiles Motorama de 1953, 1956 et 1959, propulsés par des turbines à gaz.
Dans les années 1960, Ford et GM développaient des semi-camions à turbine à gaz. Un tel concept de camion était connu sous le nom de Big Red. Avec la remorque, elle mesurait 29 m (96 pi) de long et 4,0 m (13 pi) de haut et était peinte en rouge cramoisi. Il contenait le moteur à turbine à gaz développé par Ford, avec 450 kW (600 ch) et 1 160 N⋅ m (855 lbft pi). La cabine se vantait d’une carte routière de la zone continentale des États-Unis, d’une mini-cuisine, d’une salle de bain et d’une télévision pour le copilote. Le sort du camion est inconnu, mais la vidéo existe toujours.
À la suite des modifications de la Clean Air Act des États-Unis de 1970, des recherches ont été financées pour développer la technologie des turbines à gaz automobiles. Les concepts de conception et les véhicules ont été menés par Chrysler, General Motors, Ford (en collaboration avec AiResearch) et American Motors (en collaboration avec Williams Research). Des tests à long terme ont été effectués pour évaluer une rentabilité comparable. Plusieurs Hornets AMC étaient propulsés par une petite turbine à gaz régénératrice Williams pesant 113 kg (250 lb) et produisant 80 CH (60 kW; 81 PS) à 4450 tr/min.
Toyota a présenté plusieurs concept-cars à turbine à gaz, tels que la Century gas turbine hybrid en 1975, la Sports 800 Gas Turbine Hybrid en 1979 et la GTV en 1985. Aucun véhicule de série n’a été fabriqué. Le moteur GT24 a été exposé en 1977 sans véhicule.
Au début des années 1990, Volvo a présenté le Volvo ECC, un véhicule électrique hybride à turbine à gaz.
En 1993, General Motors a présenté le premier véhicule hybride commercial à turbine à gaz – en tant que série de production limitée de l’hybride de la série EV-1. Une turbine Williams International de 40 kW entraînait un alternateur qui alimentait le groupe motopropulseur électrique à batterie. La conception de la turbine comprenait un récupérateur. En 2006, GM s’est lancé dans le projet de concept-car EcoJet avec Jay Leno.
Au Mondial de l’Automobile de Paris 2010, Jaguar a présenté son concept-car Jaguar C-X75. Cette supercar à propulsion électrique a une vitesse de pointe de 204 mi / h (328 km / h) et peut passer de 0 à 62 mi / h (0 à 100 km / h) en 3,4 secondes. Il utilise des batteries Lithium-ion pour alimenter quatre moteurs électriques qui se combinent pour produire 780 ch. Il parcourra 68 miles (109 km) sur une seule charge des batteries et utilise une paire de micro turbines à gaz Bladon pour recharger les batteries, étendant la portée à 560 miles (900 km).
Racing carsEdit
La première course la voiture (en concept uniquement) équipée d’une turbine a été en 1955 par un groupe de l’US Air Force comme projet de loisir avec une turbine ils ont été prêtés par Boeing et une voiture de course appartenant à Firestone Tire&Rubber company. La première voiture de course équipée d’une turbine pour l’objectif de la course réelle était Rover et l’équipe de Formule 1 BRM s’est associée pour produire la Rover-BRM, un coupé à turbine à gaz, qui a participé aux 24 Heures du Mans 1963, pilotée par Graham Hill et Richie Ginther. Il était en moyenne de 173,5 km/h (107,8 mph) et avait une vitesse de pointe de 229 km/h (142 mph). L’américain Ray Heppenstall a rejoint Howmet Corporation et McKee Engineering pour développer leur propre voiture de sport à turbine à gaz en 1968, la Howmet TX, qui a couru plusieurs épreuves américaines et européennes, dont deux victoires, et a également participé aux 24 Heures du Mans 1968. Les voitures utilisaient des turbines à gaz Continental, qui ont finalement établi six records de vitesse terrestre FIA pour les voitures à turbine.
Pour les courses à roues ouvertes, la Turbocar révolutionnaire STP-Paxton de 1967 pilotée par la légende de la course et de l’entrepreneuriat Andy Granatelli et pilotée par Parnelli Jones a failli remporter les 500 miles d’Indianapolis; La voiture à turbine à moteur Pratt & Whitney ST6B-62 avait presque un tour d’avance sur la voiture de la deuxième place lorsqu’un roulement de boîte de vitesses est tombé en panne à seulement trois tours de la ligne d’arrivée. L’année suivante, la voiture à turbine STP Lotus 56 remporte la pole position des 500 miles d’Indianapolis même si de nouvelles règles limitent considérablement l’admission d’air. En 1971, Colin Chapman, directeur de l’équipe Lotus, présente la Lotus 56B F1, propulsée par une turbine à gaz Pratt & Whitney STN 6/76. Chapman avait la réputation de construire des voitures de championnat radicales, mais a dû abandonner le projet car il y avait trop de problèmes de retard turbo.
BusesEdit
L’arrivée de la turbine Capstone a conduit à plusieurs conceptions de bus hybrides, à commencer par HEV-1 par AVS de Chattanooga, Tennessee en 1999, et suivi de près par Ebus et Research Research en Californie, et DesignLine Corporation en Nouvelle-Zélande (et plus tard aux États-Unis). Les hybrides à turbine AVS ont été en proie à des problèmes de fiabilité et de contrôle de la qualité, ce qui a entraîné la liquidation d’AVS en 2003. Le design by Designline le plus réussi est maintenant exploité dans 5 villes de 6 pays, avec plus de 30 bus en service dans le monde entier, et plusieurs centaines de commandes sont livrées à Baltimore et à New York.
Brescia Italie utilise des bus hybrides en série alimentés par des microturbines sur des itinéraires à travers les sections historiques de la ville.
MotorcyclesEdit
La Superbike à turbine MTT est apparue en 2000 (d’où la désignation de Y2K Superbike par MTT) et est la première moto de production propulsée par un moteur à turbine – en particulier, un turbomoteur Rolls-Royce Allison model 250, produisant environ 283 kW (380 ch). Testé à une vitesse de 365 km / h ou 227 mi / h (selon certaines histoires, l’équipe de test a manqué de route pendant le test), il détient le record du monde Guinness pour la moto de production la plus puissante et la moto de production la plus chère, avec un prix de 185 000 US US.
TrainsEdit
Plusieurs classes de locomotives ont été propulsées par des turbines à gaz, la plus récente incarnation étant le JetTrain de Bombardier.
TanksEdit
La division de développement de la Heer de la Wehrmacht du Troisième Reich, le Heereswaffenamt (Army Ordnance Board), a étudié un certain nombre de conceptions de moteurs à turbine à gaz pour une utilisation dans les chars à partir de la mi-1944. Le premier moteur à turbine à gaz destiné à être utilisé dans la propulsion des véhicules de combat blindés, le GT 101 basé sur BMW 003, était destiné à être installé dans le char Panther.
La deuxième utilisation d’une turbine à gaz dans un véhicule de combat blindé a eu lieu en 1954 lorsqu’une unité, le PU2979, spécialement développée pour les chars par C. A. Parsons and Company, a été installée et testée dans un char Conquérant britannique. Le Stridsvagn 103 a été développé dans les années 1950 et a été le premier char de combat principal produit en série à utiliser un moteur à turbine, le Boeing T50. Depuis lors, les moteurs à turbine à gaz ont été utilisés comme unités de puissance auxiliaires dans certains réservoirs et comme centrales principales dans les réservoirs soviétiques / russes T-80 et américains M1 Abrams, entre autres. Ils sont plus légers et plus petits que les moteurs diesel à la même puissance soutenue, mais les modèles installés à ce jour sont moins économes en carburant que le diesel équivalent, en particulier au ralenti, nécessitant plus de carburant pour atteindre la même portée de combat. Les modèles successifs de M1 ont résolu ce problème avec des blocs-batteries ou des générateurs secondaires pour alimenter les systèmes du réservoir à l’arrêt, économisant ainsi du carburant en réduisant le besoin de tourner au ralenti la turbine principale. Les T-80 peuvent monter trois grands fûts de carburant externes pour étendre leur portée. La Russie a arrêté la production du T-80 au profit du T-90 à moteur diesel (basé sur le T-72), tandis que l’Ukraine a développé les T-80UD et T-84 à moteur diesel avec presque la puissance du réservoir à turbine à gaz. Le groupe motopropulseur diesel du char Leclerc français est doté du système de suralimentation hybride « Hyperbar », où le turbocompresseur du moteur est complètement remplacé par une petite turbine à gaz qui fonctionne également comme un turbocompresseur d’échappement diesel assisté, permettant un contrôle du niveau de suralimentation indépendant du régime moteur et une pression de suralimentation maximale plus élevée (qu’avec les turbocompresseurs ordinaires). Ce système permet d’utiliser un moteur plus petit et plus léger comme centrale électrique du réservoir et supprime efficacement le retard du turbo. Cette turbine à gaz / turbocompresseur spécial peut également fonctionner indépendamment du moteur principal en tant qu’APU ordinaire.
Une turbine est théoriquement plus fiable et plus facile à entretenir qu’un moteur à piston car elle a une construction plus simple avec moins de pièces mobiles, mais en pratique, les pièces de turbine subissent un taux d’usure plus élevé en raison de leurs vitesses de travail plus élevées. Les aubes de turbine sont très sensibles à la poussière et au sable fin, de sorte que dans les opérations dans le désert, les filtres à air doivent être montés et changés plusieurs fois par jour. Un filtre mal ajusté, ou un fragment de balle ou d’obus qui perfore le filtre, peut endommager le moteur. Les moteurs à pistons (surtout s’ils sont turbocompressés) ont également besoin de filtres bien entretenus, mais ils sont plus résistants si le filtre tombe en panne.
Comme la plupart des moteurs diesel modernes utilisés dans les réservoirs, les turbines à gaz sont généralement des moteurs à plusieurs carburants.
Applications marinesmodifier
NavalEdit
Les turbines à gaz sont utilisées dans de nombreux navires de marine, où elles sont appréciées pour leur puissance élevée – rapport poids/poids et accélération résultante de leurs navires et capacité à se mettre en route rapidement.
Le premier navire de guerre à turbine à gaz était le Canon à moteur MGB 2009 (anciennement MGB 509) de la Royal Navy converti en 1947. Metropolitan-Vickers a équipé son moteur à réaction F2 / 3 d’une turbine de puissance. Le bateau à canon à vapeur Grey Goose a été converti en turbines à gaz Rolls-Royce en 1952 et a fonctionné comme tel à partir de 1953. Les patrouilleurs rapides de classe Bold Bold Pioneer et Bold Pathfinder construits en 1953 ont été les premiers navires créés spécifiquement pour la propulsion à turbine à gaz.
Les premiers navires à grande échelle, partiellement propulsés par des turbines à gaz, étaient les frégates de type 81 (classe Tribal) de la Royal Navy avec des groupes motopropulseurs combinés à vapeur et à gaz. Le premier, le HMS Ashanti a été mis en service en 1961.
La Marine allemande a lancé la première frégate de classe Köln en 1961 avec 2 turbines à gaz Brown, Boveri&Cie dans le premier système de propulsion diesel et gaz combiné au monde.
La marine soviétique a commandé en 1962 le premier des 25 destroyers de la classe Kashin avec 4 turbines à gaz dans un système de propulsion combiné à gaz et à gaz. Ces navires utilisaient 4 turbines à gaz M8E, qui généraient de 54 000 à 72 000 kW (72 000 à 96 000 ch). Ces navires ont été les premiers grands navires au monde à être alimentés uniquement par des turbines à gaz.
La marine danoise disposait de 6 torpilleurs de classe Søløven (la version export du patrouilleur rapide britannique de classe Brave) en service de 1965 à 1990, qui avait 3 turbines à gaz marines Bristol Proteus (plus tard RR Proteus) d’une puissance nominale de 9 510 kW (12 750 ch) combinées, plus deux moteurs diesel General Motors, d’une puissance nominale de 340 kW (460 ch), pour une meilleure économie de carburant à des vitesses plus lentes. Et ils ont également produit 10 bateaux Lance-torpilles / Missiles guidés de la classe Willemoes (en service de 1974 à 2000) dotés de 3 turbines à gaz Rolls Royce Marine Proteus également évaluées à 9 510 kW (12 750 shp), identiques aux bateaux de la classe Søløven, et 2 Moteurs diesel General Motors, évalués à 600 kW (800 shp), également pour une économie de carburant améliorée à basse vitesse.
La marine suédoise a produit 6 torpilleurs de classe Spica entre 1966 et 1967 propulsés par 3 turbines Bristol Siddeley Proteus 1282, délivrant chacune 3 210 kW (4 300 shp). Ils ont ensuite été rejoints par 12 navires de classe Norrköping améliorés, toujours avec les mêmes moteurs. Avec leurs tubes lance-torpilles arrière remplacés par des missiles antishipping, ils ont servi de bateaux lance-missiles jusqu’à ce que le dernier soit retiré en 2005.
La marine finlandaise a commandé deux corvettes de classe Turunmaa, Turunmaa et Karjala, en 1968. Ils étaient équipés d’une turbine à gaz Rolls-Royce Olympus TM1 de 16 410 kW (22 000 ch) et de trois moteurs diesel marins Wärtsilä pour des vitesses plus lentes. Ils étaient les navires les plus rapides de la marine finlandaise; ils atteignaient régulièrement des vitesses de 35 nœuds et de 37,3 nœuds lors des essais en mer. Les Turunma ont été mis hors service en 2002. Le Karjala est aujourd’hui un navire musée à Turku, et le Turunmaa sert d’atelier d’usinage flottant et de navire d’entraînement pour le Satakunta Polytechnical College.
Les quatre hélicoptères canadiens de classe Iroquois portant des destroyers furent mis en service pour la première fois en 1972. Ils utilisaient des moteurs de propulsion principaux de 2 pi-4, des moteurs de croisière de 2 pi-12 et 3 générateurs solaires Saturn de 750 kW.
La première turbine à gaz américaine le navire à turbine à gaz était le Point Thatcher de la Garde côtière américaine, un cutter mis en service en 1961 qui était propulsé par deux turbines de 750 kW (1 000 shp) utilisant des hélices à pas réglable. Les fraises à haute endurance de classe Hamilton, plus grandes, ont été la première classe de fraises plus grandes à utiliser des turbines à gaz, dont la première (USCGC Hamilton) a été mise en service en 1967. Depuis lors, ils ont propulsé les frégates de classe Oliver Hazard Perry de la Marine américaine, les destroyers de classe Spruance et Arleigh Burke et les croiseurs à missiles guidés de classe Ticonderoga. L’USS Makin Island, un navire d’assaut amphibie modifié de classe Wasp, sera le premier navire d’assaut amphibie de la marine propulsé par des turbines à gaz.La turbine à gaz marine fonctionne dans une atmosphère plus corrosive en raison de la présence de sel marin dans l’air et le carburant et de l’utilisation de carburants moins chers.
Civil Maritimedit
Jusqu’à la fin des années 1940, une grande partie des progrès sur les turbines à gaz marines partout dans le monde ont eu lieu dans les bureaux d’études et les ateliers des constructeurs de moteurs et les travaux de développement ont été dirigés par la Royal Navy britannique et d’autres marines. Bien que l’intérêt pour les turbines à gaz à des fins maritimes, tant navales que commerciales, ait continué de croître, le manque de disponibilité des résultats de l’expérience d’exploitation des premiers projets de turbines à gaz a limité le nombre de nouvelles entreprises sur des navires commerciaux en mer. En 1951, le pétrolier diesel-électrique Auris, de 12 290 tonnage en lourd (DWT), a été utilisé pour acquérir une expérience d’exploitation avec une turbine à gaz de propulsion principale dans des conditions de service en mer et est ainsi devenu le premier navire marchand océanique à être propulsé par une turbine à gaz. Construit par Hawthorn Leslie à Hebburn-on-Tyne, au Royaume-Uni, conformément aux plans et spécifications établis par l’Anglo-Saxon Petroleum Company et lancé le jour du 21e anniversaire de la Princesse Elizabeth du Royaume-Uni en 1947, le navire a été conçu avec un aménagement de salle des machines qui permettrait l’utilisation expérimentale de carburant lourd dans l’un de ses moteurs à grande vitesse, ainsi que la future substitution d’un de ses moteurs diesel par une turbine à gaz. L’Auris a fonctionné commercialement comme pétrolier pendant trois ans et demi avec une unité de propulsion diesel-électrique telle que mise en service à l’origine, mais en 1951, l’un de ses quatre moteurs diesel de 824 kW (1 105 ch) – connus sous les noms de « Faith », « Hope », « Charity » et « Prudence » – a été remplacé par le premier moteur à turbine à gaz marin au monde, un turbo-alternateur à gaz à cycle ouvert de 890 kW (1 200 ch) construit par la société britannique Thompson-Houston à Rugby. Après des essais en mer réussis au large de la côte Northumbrienne, l’Auris appareille de Hebburn-on-Tyne en octobre 1951 à destination de Port Arthur aux États-Unis, puis de Curaçao dans le sud des Caraïbes, revenant à Avonmouth après 44 jours en mer, complétant avec succès sa traversée transatlantique historique. Pendant ce temps en mer, la turbine à gaz brûlait du carburant diesel et fonctionnait sans arrêt involontaire ni difficulté mécanique d’aucune sorte. Il a ensuite visité Swansea, Hull, Rotterdam, Oslo et Southampton couvrant un total de 13 211 milles marins. L’Auris a ensuite remplacé toutes ses centrales électriques par une turbine à gaz à couplage direct de 3 910 kW (5 250 ch) pour devenir le premier navire civil à fonctionner uniquement avec une turbine à gaz.
Malgré le succès de ce premier voyage expérimental, la turbine à gaz ne remplaça pas le moteur diesel comme centrale de propulsion des grands navires marchands. À des vitesses de croisière constantes, le moteur diesel n’avait tout simplement pas de pair dans le domaine vital de l’économie de carburant. La turbine à gaz a eu plus de succès dans les navires de la Royal Navy et dans les autres flottes navales du monde où des changements de vitesse soudains et rapides sont requis par les navires de guerre en action.
La Commission maritime des États-Unis cherchait des options pour mettre à jour les Liberty Ships de la Seconde Guerre mondiale, et des turbines à gaz lourdes faisaient partie de celles sélectionnées. En 1956, le John Sergeant a été rallongé et équipé d’une turbine à gaz HD General Electric de 4 900 kW (6 600 ch) avec régénération des gaz d’échappement, réducteur et hélice à pas variable. Il a fonctionné pendant 9 700 heures en utilisant du carburant résiduel (soute C) pendant 7 000 heures. Le rendement énergétique était comparable à celui de la propulsion à vapeur à 0,318 kg / kW (0,523 lb / ch) par heure, et la puissance de sortie était plus élevée que prévu à 5 603 kW (7 514 shp) en raison de la température ambiante de la route de la mer du Nord inférieure à la température de conception de la turbine à gaz. Cela a donné au navire une capacité de vitesse de 18 nœuds, contre 11 nœuds avec la centrale électrique d’origine, et bien au-delà des 15 nœuds ciblés. Le navire a effectué sa première traversée transatlantique avec une vitesse moyenne de 16.8 nœuds, malgré quelques intempéries en cours de route. Le carburant de soute C approprié n’était disponible que dans des ports limités car la qualité du carburant était de nature critique. Le mazout a également dû être traité à bord pour réduire les contaminants et il s’agissait d’un processus à forte intensité de main-d’œuvre qui ne convenait pas à l’automatisation à l’époque. En fin de compte, l’hélice à pas variable, qui était d’une conception nouvelle et non testée, a mis fin à l’essai, car trois inspections annuelles consécutives ont révélé une fissuration sous contrainte. Cela ne reflétait pas mal le concept de turbine à gaz à propulsion marine, et l’essai a été un succès dans l’ensemble. Le succès de cet essai a ouvert la voie à plus de développement par GE sur l’utilisation de turbines à gaz HD pour une utilisation marine avec des combustibles lourds. Le John Sergeant a été mis au rebut en 1972 à Portsmouth PA.
Boeing a lancé son premier hydroptère propulsé à jet d’eau pour passagers Boeing 929, en avril 1974. Ces navires étaient propulsés par deux turbines à gaz Allison 501-KF.
Entre 1971 et 1981, Seatrain Lines a exploité un service régulier de conteneurs entre les ports de la côte est des États-Unis et les ports du nord-ouest de l’Europe à travers l’Atlantique Nord avec quatre porte-conteneurs de 26 000 tonnes DWT. Ces navires étaient propulsés par deux turbines à gaz Whitney Pratt& de la série FT 4. Les quatre navires de la classe ont été nommés Euroliner, Eurofreighter, Asialiner et Asiafreighter. À la suite de l’augmentation spectaculaire des prix de l’Organisation des Pays Exportateurs de pétrole (OPEP) au milieu des années 1970, les opérations ont été limitées par la hausse des coûts du carburant. Certaines modifications des systèmes moteurs de ces navires ont été entreprises pour permettre la combustion d’un carburant de qualité inférieure (c.-à-d. le diesel marin). La réduction des coûts de carburant a été couronnée de succès en utilisant un carburant différent non testé dans une turbine à gaz marine, mais les coûts de maintenance ont augmenté avec le changement de carburant. Après 1981, les navires ont été vendus et réaménagés avec, à l’époque, des moteurs diesel plus économiques, mais la taille accrue du moteur a réduit l’espace de chargement.
Le premier ferry à passagers à utiliser une turbine à gaz était le GTS Finnjet, construit en 1977 et propulsé par deux turbines Pratt & Whitney FT 4C-1 DLF, générant 55 000 kW (74 000 shp) et propulsant le navire à une vitesse de 31 nœuds. Cependant, le Finnjet a également illustré les lacunes de la propulsion par turbine à gaz dans les bateaux commerciaux, car les prix élevés du carburant rendaient son exploitation non rentable. Après quatre ans de service, des moteurs diesel supplémentaires ont été installés sur le navire pour réduire les coûts de fonctionnement pendant la saison morte. Le Finnjet a également été le premier navire à propulsion combinée diesel-électrique et gaz. Un autre exemple d’utilisation commerciale de turbines à gaz dans un navire à passagers est les ferries fastcraft de classe HSS de Stena Line. Les navires Stena Explorer, Stena Voyager et Stena Discovery de classe HSS 1500 utilisent des configurations combinées de gaz et de gaz de puissance jumelle GE LM2500 plus GE LM1600 pour un total de 68 000 kW (91 000 shp). La Stena Carisma de classe HSS 900, légèrement plus petite, utilise deux turbines ABB-STAL GT35 d’une puissance brute de 34 000 kW (46 000 ch). Le Stena Discovery a été retiré du service en 2007, une autre victime des coûts de carburant trop élevés.
En juillet 2000, le Millennium est devenu le premier navire de croisière à être propulsé à la fois par des turbines à gaz et à vapeur. Le navire comportait deux générateurs à turbine à gaz General Electric LM2500 dont la chaleur d’échappement était utilisée pour faire fonctionner un générateur à turbine à vapeur dans une configuration COGES (combined gas electric and steam). La propulsion était assurée par deux nacelles azimutales Rolls-Royce Mermaid à entraînement électrique. Le paquebot RMS Queen Mary 2 utilise une configuration combinée diesel et essence.
Dans les applications de course en mer, le catamaran C5000 Mystic Miss GEICO 2010 utilise deux turbines Lycoming T-55 pour son système d’alimentation.
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