Первая в мире универсальная поршневая паровая машина была спроектирована русским изобретателем И.И.Ползуновым и построена в 1763 г.
Развитие паровых машин во второй половине XIX в. характеризуется увеличением числа ступеней расширения, применением перегретого пара и повышением его давления, увеличением скорости поршня, уменьшением веса машины, отнесенного к единице мощности. В 70—80-х годах XIX в. основным типом судовой паровой машины для винтовых судов стала вертикальная машина двукратного расширения. В 1881 г. появилась судовая паровая машина трехкратного расширения. На рубеже XIX и XX в. были построены для крупных военных кораблей и быстроходных пассажирских пароходов мощные поршневые паровые машины трех- и четырехкратного расширения мощностью до 12 900 кет. При современных мощностях поршневые паровые машины оказались чрезмерно громоздкими и неэкономичными. По данным Ллойда, в мировом флоте тоннаж судов с поршневыми паровыми машинами составлял в 1966 г. менее 15% всего тоннажа.
В начале XX в. паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания начинают вытеснять паровую машину. В русском флоте первым турбинным судном была яхта-миноносец «Ласточка» (1904 г.). Паровые турбины соединялись непосредственно с валами гребных винтов, имели большое число ступеней давления и отличались очень большими размерами и весом. Для уменьшения размеров и веса турбин на судах стали применять высокооборотные турбины с установкой между турбиной и гребным винтом различного рода передач, снижающих частоту вращения. Дальнейшее развитие судовых паровых турбин шло по пути увеличения мощности турбоагрегатов и повышения начальных параметров пара, что позволило уменьшить их габариты и вес.
Нефтеналивное судно «Вандал» (1903 г.) является первым теплоходом и первым в мире дизель-электроходом.
В 1908 г. завод «Русский дизель» построил реверсивный двигатель для подводной лодки «Минога», которая успешно участвовала в боевых операциях в первую мировую войну. К началу первой мировой войны Россия занимала первое место в мире по числу теплоходов.
В настоящее время основным типом судовых дизельных установок для транспортных судов являются двухтактные малооборот- ные двигатели с газотурбинным наддувом и с непосредственной передачей на вал гребного винта. Цилиндровая мощность двигателей достигает 1470—1850 кет, что обеспечивает агрегатную мощность двигателя до 18 500—29 500 кет. Освоение и серийный выпуск дизелей с агрегатной мощностью до 29 500 кет позволит применять их на крупнейших сухогрузных судах и танкерах.
Первые судовые газотурбинные установки (ГТУ) были построены в период 1943—1948 гг. для судов специального назначения. На транспортных судах ГТУ начали использовать с 1951 г., но их применение носит еще экспериментальный характер, так как они имеют невысокую экономичность и недостаточный моторесурс. Газотурбинная установка (ГТУ-20) мощностью 9550 кет была построена для сухогруза «Парижская коммуна».
Большой вклад в дело создания тепловых двигателей внесли отечественные ученые и изобретатели. Выдающиеся русские ученые Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин открыли законы обтекания тел, которые легли в основу методов определения наивыгоднейших профилей лопаток турбин. Член-корреспондент Академии наук СССР М. И. Яновский разработал наиболее совершенные методы расчета прочности деталей турбин. Развитию дизеле и турбостроения в большой степени способствовали работы, выполненные в последние годы коллективами советских научно-исследовательских институтов и заводов.
|