美国GT601燃气轮机
美国 GT601燃气轮机 GT601 Gas Turbine Engine 国际工业燃气轮联合公司(初期);伽莱特公司(现在) ITI(Industrial Turbines International);Garrett Corp 工程研制 概述 该燃气轮机是国际工业燃气轮联合公司(ITI)研制的一种车用燃气轮机。联合公司于1972年成立,成员有美国麦克(Mack)卡车有限公司、伽莱特有限公司和德国KHD公司。联合公司一成立,就着手研究发展载重汽车、越野车辆和军用履带车辆用燃气轮机,初步确定功率为330~470千瓦(450~638马力)。较低功率型是考虑应用于民用车辆,较高功率型是针对军用车辆领域。现在该燃气轮机已由伽莱特公司发展,功率范围为404~551千瓦(550~750马力)。
GT601燃气轮机的发展过程: 1974年完成了车用燃气轮机的循环优化、装置设计、车辆制动与变速、结构优化等项目。 1976年完成了部件台架试验和齿轮箱台架试验。 1977年第一台试验机装车运转。 1978年制出若干初样机并进行首次装车试验。装车试验证明该燃气轮机工作可靠,具有良好的适应性。 1979年9月,美国陆军坦克机动车辆研究发展局(TARDCOM)与伽莱特公司签订了100万美元的合同,用以鉴定该燃气轮机作为军用履带车辆动力的可能性,具体方案是装在美国XM2步兵战车和XM3侦察车上,要求功率提高到551千瓦(750马力)。 1980年在尤马试验场(Yuma Proving ground)对燃气轮机卡车进行试验。 1981年为论证该燃气轮机在履带战车上应用的可行性,将470千瓦(638马力)机型安装在XM723机械化步兵战车上由美陆军进行了一系列装车试验。完成合同第一阶段工作后接着进行第二阶段工作,包括在M2步兵战车上进行试验以及在麦克卡车和M48坦克上进行论证试验。共完成了10000千米耐久性试验。 1982年完成了1000h鉴定试验,并进行了多种燃料试验。 1983年起该燃气机开始装在其他车辆上进行试验,现已进行论证试验的车辆有通用动力公司地面系统分部(General Dynamics/Land Systems Div.)的电动试验车(EVTB),由皇家武器装备研究发展中心(Royal Armament Research & Development Establishment)进行试验的英国奇伏坦主战坦克,法国AMX-30坦克(带有一个新的传动装置),以色列T-55主战坦克、M-109自行火炮(后两者在 美国尤马、阿利桑那(Arizona)和西尔堡(Fort Sill)试验场进行试验),德国黄鼠狼机械化步兵战车,德国M48坦克和伽莱特公司的公路卡车试验车。 到1987年,已制成样机16台,累积试验里程96000千米以上,研制费用已超过9000万美元。 该燃气轮机已在美、英、法、以色列4个国家进行了广泛的装车试验。伽莱特公司希望在改装M47、M48 、M109、AMX-30、逊邱伦和奇伏坦等装甲坦克车辆时能选用GT601作为这些改装车辆的动力。因而该燃气轮机是功率相当的履带车辆柴油机的一个可供选择的替换发动机。 除了履带车辆应用外,GT601还可用于发电,也可作为工业和船用动力。 该燃气轮机投产时的单价估计约为25万美元。 结构特点 GT601是回热循环双轴燃气轮机,其结构特点如下: 压气机?二级、离心式、总压比为8.78。 燃烧室?单管式 。 压气机涡轮?单级径流式,涡轮进气温度为1051℃(1925)。 动力涡轮?二级、轴流式,叶轮的外周有环形圈,动力涡轮导向法片是可调的。 回热器?间壁式回热器由4个基本相同的不锈钢芯子组成。空气进入回热器的温度在标定工况时为315℃(600°F),经过回热器温度升高到577℃(1070°F);废气进入回热器的温度为615℃(1140°F),经过回热顺温度下降为371℃(700°F)。 减速箱?行星齿轮减速箱,减速比为10:1,齿轮箱输出转速为3000r/min。该减速箱具有超速余量。 附件传动箱?发动机和车辆的附件如辅助泵、发电机等,由1个具有超越离合器的齿轮箱驱动,该传动箱位于发动机的前端。在大多数工况下,附件由动力涡轮驱动。但是当涡轮在低速运转时,可通过超越离合器由燃气发生器转子驱动。 该燃气轮机具有非常好的扭矩特性,扭矩随转速下降而线性上升,在基本的发动机工作转速范围内可保持恒定的输出轼率。该机重量轻,冷起动可靠,不需要复杂的冷却系统,任选项目包括动力反馈制动和辅助功率输出轴。该燃气轮机可以与手动或自动传动装置匹配工作。 该燃气轮机经过回热器排入大气的废气,没有可见的烟雾特征,这是燃气轮机的一个优点。以这种发动机为动力的军用车辆,不易被敌方发现,因而可提高其生存力。 性能数据 型号??????GT601 燃气轮机循环??回热循环 标定功率????551千瓦(750马力),条件:海平面,大气温度15℃,带燃油泵,机油泵等 燃油消耗率 ?100%功率时??270.6g/千瓦?h(199g/马力?h) ?75%功率时???258.4g/千瓦?h(190g/马力?h) ?50%功率时???263.8g/千瓦?h(194g/马力?h) 燃料种类????柴油、航空煤油、无铅汽油、酒精混合液、在发动机不作改变的 ????????条件下还可使用天然气 外形尺寸 ?长??????1283mm ?宽??????1028mm ?高??????937mm 体积??????1.24m3 单位体积功率??447.8千瓦/m3(609马力/m3) 重量??????986kg 比重量?????1.79kg/千瓦(1.31kg/马力) 大修期?????3000h