基本介紹
- 中文名：航機陸用
- 外文名：Aircraft land use
- 學科：航空工程
- 領域：理論技術
- 釋義：渦輪發動機改型為陸用的燃氣輪機
簡介,套用,陸用燃氣輪機分類,航機陸用的發展前景與動態,
簡介
作為航空用的發動機與陸用的燃氣輪機有極強的兩用性。將航空燃氣渦輪發動機改型為陸用的燃氣輪機稱為航機陸用，一般是用渦噴發動機的燃氣發生器，加裝一個自由渦輪，自由渦輪採用後軸輸出功率時，工作後的燃氣需用排氣蝸殼排出。
套用
這種陸用的燃氣輪機是一種先進的動力裝置，是以空氣或燃氣為工質的旋轉式熱力發動機。具有效率高、污染低、投資省、起動快、運行成本低、便於維護、壽命周期長及能源可梯級利用的特點。其套用範圍非常廣泛，除用於電力工業外，在軍事上可作為坦克、艦船、飛彈的推進動力；在交通領域為賽車、地效飛機、高速機車提供動力；在化學工業中，用於抽天然氣、泵油、油氣管線輸送；還可作機場跑道的除雪機、海上平台發電的動力裝置等。
陸用燃氣輪機分類
陸用的燃氣輪機一般可分為三種類型：重型、輕型、微型。
（1）重型燃氣輪機
重型燃氣輪機功率較大，常為單軸結構形式，其運行可靠，排煙度高，聯合循環效率高。目前大功率燃氣輪機已超過300MW，單循環熱效率超過39%，聯合循環熱效率達58%，主要適用聯合循環發電、熱電聯產循環系統等電力工業中。
（2）輕型燃氣輪機
輕型燃氣輪機一般為航空發動機的轉型產品。現在輕型燃氣輪機以GE，R.R(羅爾斯·羅伊斯)，P&W（普惠）三大主導企業形成了工業燃氣輪機的最高水平：壓氣機增壓比10~30，單循環熱效率為36%~40%，聯合循環熱效率為55%~58%，渦輪前溫度低於1430℃。
（3）微型燃氣輪機
微型燃氣輪機功率一般在75kW以下。自1995年美國動力年會上推出樣機後，發展迅速，年年推陳出新。正像專家預側的：微型燃氣輪機在未來電力工業中的地位，猶如微機PC在曾以大型機為主的計算機工業中的地位。其發展快的優勢在於廉價、高效、性能可靠。廉價、高效、可靠的高溫材料是微型燃氣輪機在效率和環保方面取得進展的關鍵。據報導，30kW的微型燃氣輪機燃用天然氣時的排放，僅為新一輪重型汽車最低排放標準的80%。
航機陸用的發展前景與動態
美國工業燃氣輪機總體上處於世界前位，已形成產品系列，2000年美國新增發電設備的2/3以上用燃氣輪機。英法在航機陸用領域進展也很快。特別是美國與歐洲合作做出的CAGT先進燃氣輪機合作計畫，該計畫由美國牽頭，由美歐22個部門和公司參加的多國計畫，致力於將波音777飛機配裝的三種大型渦扇發動機改為先進的陸用燃氣輪機。目前，首先要解決中間冷卻方案，渦輪前溫度為1700~1755K，簡單循環效率為45%~47%。中間冷卻方案是實現更先進的熱力循環的第一步，熱力循環的熱效率將達61%~63%，這將是未來的燃氣輪機的性能參數的特徵。
我國航空工業自20世紀70年代以來，在航空發動機基礎上改進了WJ5G，WJ6G，WP6G等型號的工業燃氣輪機100多台套。在我國油田、石化、交通等部門使用。20世紀80年代我國航空工業瞄準世界先進水平，與美國普惠公司合作開發了FT8燃氣輪機。其輸出功率為25MW，可發電24800kW，熱效率達38.4%，是世界上同功率等級中效率最高的。
20世紀90年代，我國引進烏克蘭GT25000艦用燃氣輪機，現正在國產化。QD-168型燃氣輪機是我國與俄羅斯合作，在蘇-27系列戰機動力裝置的基礎上改型研製成功的。其輸出功率為16800kW，熱效率達37%，渦前溫度為1440K，壓氣機增壓比為17.6。該機屬乾式排放燃燒室，環保性能好，進氣過濾系統可保證在沙暴天氣正常使用。
正在研製開發的環保型QD一70輕型燃氣輪機，就是利用先進的A型航空發動機原型改制的。其輸出功率為7060kW，熱效率為31%，其主要部件燃氣發生器和動力渦輪直接來自A型航空發動機。主要改動是將煤油噴嘴改為燃氣噴嘴。
我國在航機陸用研究開發能力方面已具有一定的基礎。自1983年成立中國輕型燃氣輪機發展中心，將輕型燃氣輪機的規劃、研製、生產配套及引進工作統一負責。這有利於集中力量提高陸用燃氣輪機的設計能力，充分利用現有設備和實驗基礎能力，積累獨立設計航機陸用的經驗，研發出先進的設計資料庫，逐步形成核心機的產品系列，使航機陸用技術形成規模。
