燃气轮机发展

1、1）近20年来,新研大功率船用燃气轮机6型,中档功率船用燃气轮机3型,小档 功率船用燃气轮机9型。可明显看出，世界范围内船用燃气轮机的发展重点是一 大（大功率船用燃气轮机）一小（小功率船用燃气轮机）,尤其是大功率船用燃气轮 机，也反映出实际的市场需求和技术需求。2）对比前10年和近10年，新研大功率船用燃气轮机由4型降为2型,中档功率船 用燃气轮机由3型降为0,小档功率船用燃气轮机由7型降为2型,也印证了前述 的发展重点是一大一小的观点，同时也反映出世界范围内所使用的燃气轮机的机 型更集中的特点，更便于运行、维护、保养和降低全寿命成本。3）上述特征在一定程度上也与现代舰船采用 codeag/c

2、odeocogeog/cogeag 综合电力推进系统（IEP）的趋势有关。大功率船用燃气轮机性能发展趋势单机功率有逐渐增大的趋势,目前最大功率为352. 8MW热效率也正稳步提高， 简单循环船用燃气轮机已达40%,复杂循环船用燃气轮机已达42%,相应地最高压 比达24,高压涡轮动叶入口最高温度达 1 240C。LM6000PC勺功率、效率均很高, 但据了解迄今尚无军方用户订货。 可以预期,功率29. 436. 75MW效率39%42% 的大功率船用燃气轮机将是未来1015年内海军舰艇采用的主力机型。中国的燃气轮机发电事业开始 50年代末期，水电部于1959年从瑞士 BBC公司引 进2套功率为6

3、200kw的简单循环燃气轮机列车发电站用于大庆油田发电。国外坦克2008年第12期 张均享俄罗斯坦克装甲车辆动力的发展坦克燃气轮机20世纪40年代末，马利诺夫斯基坦克学院进行了坦克燃气轮机的循环计算分析、结构方案及总体布局的研究。1949年于列宁格勒（彼得堡）的基洛夫工厂，完成 坦克燃气轮机的样机设计，1958年制出功率为735千瓦的样机。1960年以直升机用燃气轮机为基础，设计坦克燃气轮机，前后研制了功率分别为515千瓦、588千瓦和294千瓦的车辆燃气轮机，至1970年完成台架和装车试验，并在动力性、 转向性、变工况的调节与计算方法、制动和大含尘量下的运转等方面获取了大量 的成果和使用经验

4、。同时，亦表明以直升机用燃气轮机改造设计的供履带车辆用 燃气轮机，其结构、布局及运行特性不能满足坦克装甲车辆的要求，坦克需要专用的燃气轮机。1950-1960年，李哈乔夫汽车制造厂、高尔基汽车制造厂、拖 拉机发动机制造厂、莫斯科汽车发动机研究所及雅罗斯拉夫发动机厂为大型客 车、拖拉机、重型载重汽车及轮式装甲输送车研制了功率从103809千瓦，共5个型号的燃气轮机，并进行台架和装车试验。在大量的车辆燃气轮机研制成果 的基础上，1962年于车里亚宾斯克坦克发动机厂的第 6特种设计室和莫斯科发 动机科学研究所共同研制 G T D-700实验型坦克燃气轮机，功率为 618千瓦,是 苏联第1台专为坦克研

5、制的燃气轮机，并进行台架和装车试验。由于试验坦克终 止研制，1967年G T D-700亦停止研制。1970年，又研制了步兵战车用 G T D-3 型燃气轮机，功率为338千瓦并带有可调涡轮喷嘴和回热器。该机装于B M P-1步兵战车进行了试验，并于1975年末通过300小时台架考核试验。1968年在克 里莫夫厂，开始研制采用航空煤油、功率为735千瓦、输出转速3000转/分的不带回热器、三轴燃气 轮机。其燃气发生器系由一个离心式压气机和一个轴流式涡轮组成的低压、高压涡轮压气机转子和环形燃烧室所组成；动力涡轮由轴流一级涡轮和可调导向叶片组成；减速装置由圆柱齿轮和锥齿轮组成。经过96台样机的各种

6、试验，解决了发动机在含尘环境工作、 低温启动、变工况下叶片机械的疲劳强度及燃用柴油、汽油等一系列的复杂技术问题，于1979年完成坦克燃气轮机产品的定型。俄罗斯（苏联）G TD系列坦克燃 气轮机有4种型号：功率为735千瓦的G TD-1000型燃气轮机，1979年装备于 T-80主战坦克；功率为809千瓦的GTD-1100型燃气轮机，1984年安装于T-80B 主战坦克；功率为919千瓦的G TD-1250型燃气轮机，1990年装备于T-80U主 战坦克；功率为1103千瓦的G TD-1500型燃气轮机，带回热器循环，高效率的 轴流、离心式压气机，带冷却措施的涡轮且油耗下降，尺寸和质量均小于GT

7、D-1250,于1994年装备于“黑鹰”主战坦克。国外坦克2009年第10期 张均享30年来装甲装备动力发展与展望：型号与系列GTD-1250燃气轮机历经数十年的努力，苏联于1978年成功的将航空燃气涡轮喷气发动机技术应用 于坦克发动机，将功率为735千瓦的GTD-1000燃气轮机装备于T-80主战坦克。 20世纪80年代末，研制出920千瓦的GTD-1250发动机装备于T-80U主战坦克。 GTD-1250为简单循环、三轴并由液压机械控制的坦克燃气涡轮轴发动机，主要由燃气发生器、带可调导叶装置的动力涡轮和减速器等组成。标定功率转速3 000转/分，空气流量4.3千克/秒，燃油消耗率306克/

8、千瓦小时，机油消耗率0.5 升/小时，外形尺寸1 494 毫米X 1 042毫米X 888毫米，重量1 050千克。燃气发生器由低压涡轮压气机 转子（离心式压气机，轴流式涡轮）、高压涡轮压气机转子（离心式压气机，轴 流式涡轮）和环形燃烧室组成。动力涡轮由轴流式涡轮转子、可 调导叶装置和支承组成。采用可调导叶装置可改善发动机部分负荷运行工况和实 施制动，从而可使车辆越野速度提高31%油耗减少9%减速器由圆柱齿轮和锥 齿轮组成，减速比为8.45。AGT1500燃气轮机1979年AGT150C燃气轮机装备于美军 M1主战坦克，经改进后降低燃油消耗率的AGT1500AS动机于20世纪80年代末装于M1

9、A1坦克上。AGT1500为带回热循环、 三轴并由微电子控制的燃气涡轮轴发动机，主要由燃气发生器、动力涡轮、压气机进口导叶装置、涡轮进口导叶装置、回热器及减速器等组成。燃气发生器由压 气机进口导叶装置、低压涡轮压气机转子（五级轴流压气机与低压轴流涡轮）、高压涡轮压气机转子（四级轴流压气机，加一级离心式压气机与高压轴流涡轮） 和筒形燃烧室所组成。动力涡轮由两级轴流涡轮、可调导叶装置和支承组成。回 热器为间壁式，由经冲压成型的波纹片焊接而成。 减速器为行星减速机构，减速 比为7.29。AGT1500发动机的标定功率1119千瓦，标定功率转速3000转/分， 压比14.5，空气流量5.5千克/秒，燃

10、油消耗率280克/千瓦小时，外形尺寸 1613毫米X 1016毫米X 711毫米，重量1 179千克。在保持输出功率、转速不 变的情况下，AGT1500A发动机压比降至10,空气流量降至4.36千克/秒，而燃 油消耗率下降为250克/千瓦小时。LV100燃气轮机根据1982年美国陆军先进集成推进系统研究报告的要求，美国通用电气公司航 空发动机制造厂于1995年研制成功新一代主战坦克使用的 LV100燃气轮机。 LV100是带回热循环、双轴并由微电子控制，与进气、冷却、润滑、排气及红外 抑制系统和传动装置集成设计的燃气涡轮轴发动机。燃气发生器由单轴的涡轮压 气机转子（压气机组由四级轴流式压气机加

11、一级离心式压气机组成，涡轮为单级轴流式）和环形燃烧室组成。动力涡轮为二级轴流涡轮。LV100发动机的标定功率1 119千瓦，标定功率转速3000转/分，空气流量3.22 千克/秒，最佳燃油消耗率213克/千瓦小时，外形尺寸1461毫米X 1006毫米 X 1057毫米，重量927千克。采用的技术至今，坦克装甲车辆发动机所取得的各项成果，是积多年的科学、技术研究和发展的结果。坦克燃气轮机1981年8月，美国陆军发表的“军用地面车辆推进系统技术”研究报告中，对 其新一代坦克燃气轮机LV100的主要要求是：发动机系统和传动装置的总体积不 得大于4.7米3 （比AGT1500缩小1/3 ）;发动机的标

12、定功率为1 119千瓦，并有 进一步增加的空间；减少燃料消耗量，尤其怠速时燃油耗量仅为 AGT1500然气轮 机的1/2 ;减少零件数量，比AGT1500少 1/3。研制部门通过采用：温度达1354C 耐高温合金的涡轮叶片；多年研究开发的燃烧过程仿真程序的应用，改善发动机 燃烧过程品质；改善流通部门（含涡轮、压气机及导向装置）的气动性能；发动 机压比与回热度参数的匹配和优化； 带有控制、诊断和数字传输的电控系统。 通 用电器航空发动机制造厂，于1995年完成LV100燃气轮机的研制。美国、德国、俄罗斯和日本从未间断对坦克燃气轮机技术的研究和发展，主要在循环分析、气动性能、燃烧和高温材料等方面。LV100燃气轮机功率已达1 119 1 940千瓦；通过中冷、补燃或其它措施达到功率 2 238千瓦或更高，都是可实 现的。30年来，各国坦克装甲车辆发动机的研制者们，根据军方