Введение
Двигатель с компрессионным зажиганием плюс турбина, соединенные одним валом. Комбинированный дизель и газ (CODAG) – это тип двигательной установки для судов, которым требуется максимальная скорость, значительно превышающая крейсерскую, особенно для военных кораблей, таких как современные фрегаты или корветы. Система CODAG, впервые реализованная в Германии, состоит из дизельных двигателей для крейсерского хода и газовых турбин, которые включаются для достижения высокой скорости. В большинстве случаев разница в мощности между работой только дизельных двигателей и работой дизельных двигателей в сочетании с турбиной слишком велика для регулируемых винтов, чтобы ограничить обороты и позволить дизелям продолжать работу без изменения передаточного числа в трансмиссии. Поэтому необходимы специальные многоступенчатые редукторы. Это отличается от систем комбинированный дизель или газ (CODOG), в которых дизели соединены с простым редуктором с фиксированным передаточным числом, а дизельные двигатели отключаются при включении турбины. Например, на новых кораблях CODAG Королевского норвежского флота передаточное число для дизельного двигателя изменяется примерно с 1:7.7 (двигатель:винт) при работе только на дизеле до 1:5.3 при работе на дизеле и турбине. На некоторых судах даже предусмотрено три различных передаточных числа для дизельных двигателей – по одному для однодизельного и двухдизельного крейсерского хода, и третье – при включенной газовой турбине. Такая двигательная система занимает меньше места, чем дизельная электростанция той же максимальной мощности, поскольку можно использовать двигатели меньшего размера, а газовая турбина и редуктор не требуют значительного дополнительного пространства. При этом сохраняется высокая топливная эффективность дизельных двигателей при крейсерском ходе, что обеспечивает большую дальность плавания и снижение затрат на топливо по сравнению с использованием только газовых турбин. С другой стороны, требуется более сложная, тяжелая и капризная передача. Типичная крейсерская скорость военных кораблей CODAG на дизельном ходу составляет , а типичная максимальная скорость с включенной турбиной – .
Combined diesel and gas (CODAG) is a type of propulsion system for ships that need a maximum speed that is considerably faster than their cruise speed, particularly warships like modern frigates or corvettes. Pioneered by Germany with the , a CODAG system consists of diesel engines for cruising and gas turbines that can be switched on for high speed transits. In most cases the difference of power output from diesel engines alone to diesel and turbine power combined is too large for controllable pitch propellers to limit the rotations so that the diesels cannot continue to operate without changing the gear ratios of their transmissions. Because of that, special multi speed gearboxes are needed. This contrasts to combined diesel or gas (CODOG) systems, which couple the diesels with a simple, fixed ratio gearbox to the shaft, but disengage the diesel engines when the turbine is powered up. For an example the new CODAG propelled s of the Royal Norwegian Navy, the gear ratio for the diesel engine is changed from about 1:7.7 (engine:propeller) for diesel only to 1:5.3 when in diesel and turbine mode. Some ships even have three different gear ratios for the diesel engines — one each for single diesel and double diesel cruises, and the third when the gas turbine is engaged. Such a propulsion system has a smaller footprint than a diesel only power plant with the same maximal power output, since smaller engines can be used and the gas turbine and gearbox don't need that much additional space. Still, it retains the high fuel efficiency of diesel engines when cruising, allowing greater range and lower fuel costs than with gas turbines alone. On the other hand, a more complex, heavy and troublesome gearing is needed. Typical cruising speed of CODAG warships on diesel power is and typical maximal speed with switched on turbine is .
Турбины и дизельные двигатели на отдельных валах
Иногда двигательная установка, состоящая из дизельного двигателя и газовой турбины, где каждая система использует собственные валы и винты, также называется CODAG. Такие установки позволяют избежать использования сложной переключающей коробки передач, но имеют некоторые недостатки по сравнению с полноценными системами CODAG: поскольку требуется использовать большее количество винтов, они должны быть меньше и, следовательно, менее эффективны. Винты неработающих систем создают сопротивление.
Since more propellers have to be used, they have to be smaller and thus less efficient. The propellers of the idling systems cause drag.
Кодаг ВАРП
Система CODAG Water jet And Refined Propeller (WARP), разработанная компанией Blohm+Voss как опция для кораблей семейства MEKO, также относится к этой категории, но позволяет избежать вышеупомянутых проблем. CODAG WARP использует два дизельных двигателя для привода двух винтов в комбинированной дизель-дизельной (CODAD) схеме, то есть оба вала могут приводиться в движение как одним, так и любым из двух двигателей, а также центральным водометом, работающим на газовой турбине. Водомет в режиме простоя не создает сопротивления, а благодаря возможности размещения его сопла дальше к корме и выше, он не влияет на размеры винтов.
CODAG-электрический
Другой способ объединить два типа двигателей — подключить их к генераторам и вращать гребные винты электрически, как в дизель-электрической установке. См. Комбинированный дизель-электро- и газотурбинный двигатель (CODLAG) и интегрированная электрическая двигательная установка (IEP). Это также позволяет использовать пропеллерные гондолы, в которых тяговые электродвигатели располагаются внутри гондол.
Наземные транспортные средства
Шведский Stridsvagn 103 использует дизельный двигатель для медленного движения и наведения, а газовую турбину для увеличения мощности.