ガス タービン エンジン。 ガスタービン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン|資源・エネルギー・環境|製品情報|株式会社IHI

ガスタービン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン|資源・エネルギー・環境|製品情報|株式会社IHI

ガス タービン エンジン

ガスタービン自動車(ガスタービンじどうしゃ)はを動力とするである。 ガスタービン特有の軽量、高出力という特徴を活用すべく、1950年代から現代に至るまで世界各地で開発が散発的に行われてはいるものの、実用化に至った例は現時点においては限られている。 以前はフリータービンの軸出力をを介して伝達する例が主流だったが、近年ではタービンから駆動力を機械的に取り出すことをせず、としてガスタービン発電機を一定の回転数で運転してを充電し、を介して車輪を駆動する例が徐々に増えつつある。 概要 [ ] は小型、軽量、高出力、低大気汚染物質、多種燃料、低振動という利点がある反面、部分負荷時のが悪く、が大きく、加減速が緩慢で急激な負荷の変動に対して追従性が悪いという欠点を併せ持っている。 そのため、での効率を重視する(、)やとは異なり、運転時の大半が部分負荷の状態が占める自動車においては一部のや、挑戦用等を除き、実用化に至った事例はごく少数に留まった。 その後、等の周辺技術の発展によりシリーズハイブリッドを取り入れる事により徐々に実用化されつつある。 軍用車両では、、等で実用化されている。 近年では、周辺で運行されているとに、を搭載したシリーズハイブリッド式のバスが採用されており、ガスタービンハイブリッドの新たな潮流となりつつある。 現状と課題 [ ] ガスタービン自動車の普及を妨げる要因のひとつに燃費があげられる。 自動車に必要な部分負荷時の熱効率、燃費の改善、負荷追従性の向上が求められる。 タービンの素材にで培われた非冷却による高温下での運転が可能なセラミックタービンやの採用が検討される。 ハイブリッド化することにより部分負荷時の燃費の改善、負荷追従性が高まる。 また、従来の往復式内燃機関と比較して部品点数が少なく、低周波の振動が少ないので防振装置が簡略化できるため軽量化が可能である。 関連項目 [ ] ウィキメディア・コモンズには、 に関連するカテゴリがあります。

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ガス タービン エンジン

「MI-TECH CONCEPT」のフロントビュー(左)、サイドビュー(中央)、リアビュー(右)(クリックで拡大) 同社 代表執行役CEOの加藤隆雄氏は「当社は、自動車の新技術を示すCASEの中でも、Eの電動化技術、特に『アウトランダーPHEV』に代表されるようにPHEV(プラグインハイブリッド車)を得意としている。 今後は、このPHEVカテゴリーのバリエーションを拡充していく」と語る。 この動きに対応して2019年3月の「ジュネーブモーターショー2019」で発表したのが、ミッドサイズSUVのPHEVコンセプト「MITSUBISHI ENGELBERG TOURER」だ。 そして今回の東京モーターショー2019では、スモールからコンパクトサイズまでの電動車にも適用可能なPHEVシステムを搭載するコンセプトカーとしてMI-TECH CONCEPTを投入した。 「スモールからコンパクトサイズまでの電動車は、モーターと電池だけのバッテリーEVが最適といわれているが、もっと遠くまで行きたい、これまでより一歩踏み出したいというニーズがある。 この航続距離の問題を解決するPHEVは構成要素が多く、小型車に搭載するのが難しかった。 MI-TECH CONCEPTは、この課題を解決する小型、軽量のPHEVシステムを採用した」(加藤氏)という。 かつては自動車に採用されていたガスタービンエンジン MI-TECH CONCEPTの最大の特徴なるのが、この小型、軽量をうたうPHEVシステムである。 内燃機関を発電だけに用いることを前提にして、ガソリンエンジンに替えてガスタービンエンジンを採用しているのだ。 「MI-TECH CONCEPT」のPHEVシステムなどのイメージ。 この他、4つのモーターで四輪のトルクを自在に配分できる「クワッドモーター4WD+前後デュアルモーターAYC」、電動ブレーキなどを搭載している(クリックで拡大) 出典」三菱自動車 ガスタービンエンジンは、1950〜60年ごろの自動車に量産採用されたことがあるものの、その後は試作車への採用止まりだった。 現在、丸の内エリアで運行するEVバスの発電用エンジンとして搭載されているが、これは数少ない採用事例になっている。 そんなガスタービンエンジンを、MI-TECH CONCEPTが採用する理由は4つある。 1つ目は、小型かつ軽量であることだ。 発電所や航空機に用いられていることから大型のイメージもあるガスタービンエンジンだが、同出力であればガソリンエンジンよりも小さくて済む。 「PHEVにとって、エンジンは動かさないときはただの重りにすぎない」(三菱自動車の説明員)。 2つ目は、さまざまな燃料を使用できるマルチフューエル性能である。 ガソリンだけでなく軽油、灯油、アルコール、LPガス、天然ガスも利用できる。 もちろん、バイオディーゼルやバイオエタノールなども活用できるので、ガソリンエンジンよりも環境対応という観点で有利だ。 3つ目は「意外と静か」(同社の説明員)なことだ。 PHEVは、モーター走行時の静粛性の高さが長所であり、発電時のエンジンの騒音はできるだけ小さくしたい。 ガソリンエンジンよりも動作時の静粛性が高いガスタービンエンジンは、この要件を満たす。 4つ目の長所は、排気ガスがクリーンであることだ。 ガソリンエンジンよりも低温で燃焼するガスタービンエンジンはススやNO xが出にくい。 モーター走行によって排気ガスを出さずに済むPHEVにとって、エンジンによる発電もクリーンに行う必要があるだろう。

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ガス タービン エンジン

詳細は「」を参照 ガスタービンは又はの回転式で用を圧縮して燃焼器に送り込み、を燃焼器に吹き込んで燃焼させる。 その際に発生した高温高圧の燃焼ガスが遠心式もしくは軸流式を回転させる。 タービン軸は通常、圧縮機と直結しており、圧縮機に圧縮動力を伝え、持続運転する。 の熱エネルギーを全てタービンで回収してを取り出す場合と、軸出力は圧縮機の動力としてのみ用いて燃焼ガスの後方噴出によりを得るがある。 、を持つ等に用いられるも、エンジンを燃焼器とし出力軸を持たない一種のガスタービンに分類できる。 液体燃料ロケット用ターボポンプなど、液体燃料+液体酸化剤などを燃焼室で燃やし、作動流体圧縮機を省略する(但し燃料・酸化剤注入ポンプが使われる場合はある)方式もある。 ガスタービンエンジンは連続的に圧縮・燃焼・膨張・する「部位」があるため、レシプロエンジン(ピストンエンジン)と異なりそれぞれの「行程」はない。 燃焼は一定圧力のもとで行われ、理論サイクルはで近似される。 この他、作動流体で化学燃焼させず、熱交換機・原子炉・電熱等で作動流体を加熱し、熱交換機等で作動流体を冷却、又は作動流体を排気する事により稼働する、外燃式ガスタービンも理論上存在し、一部研究試作された。 また大気から空気等を吸い込みタービンを回した後再び大気に排出する形式のものを開放サイクルガスタービンと呼び、作動流体を閉じた流路に流し排気しない形式のものを密閉サイクルガスタービンと呼ぶ。 歴史 [ ] 西暦、が()を考案するが、的にしか扱われず、その潜在的能力が認識されるのは何世紀もたってからである。 、が暖炉で調理中のあぶり肉を回転させるためのの図を描いている。 これは火から上昇する熱い空気の流れで羽根車を回し、その力であぶり肉を刺した棒を回すものである。 、がスモークジャックと同じ用途のを発明した。 は、蒸気タービンを使ったを開発した。 は、を開発した。 、イギリスの技術者が世界初の真のガスタービンの特許を取得した。 その発明の構成は今日のガスタービンと基本的に変わらない。 バーバーはこれを車の動力にしようとしたが、当時の技術では完全に動作するものを製作できなかった。 (27年)、は蒸気タービン船のアイデアで特許をとり、というを作った。 (明治28年)にはパーソンズの蒸気タービンを使ったがに設置され、への供給を行った。 (明治36年)、ノルウェーのが入力よりも出力が大きい世界初のガスタービンを完成させた(11馬力)。 1913年、が効果を利用したの特許を取得。 (大正7年)、今日もガスタービン製造で知られているがガスタービン部門を創設した。 (大正9年)、これまでの経験則的な理論から一歩進んで が翼とガス流についての理論を構築した。 (昭和5年)、が用ガスタービンの設計で特許を取得。 日本ガスタービン学会誌19 73 では「エリングの業績を知っていたか」と問われたホイットルは「知らなかった。 知っていたら開発は10年早く出来ただろう」と答えたとされている。 実際にジェットエンジンが動作したのは(昭和12年)4月のことである。 (昭和9年)、はガスタービン用ガス発生器として使える自由ピストンエンジンの特許を取得した。 (昭和11年)、とマックス・ハーンがフランク・ホイットルとは別方式のジェットエンジンの開発に成功した。 特徴 [ ] シリーズハイブリッド式の「丸の内シャトル」 同出力の(代表例:・)などと比べ、以下のような特徴を持つ。 軽量で比較的小さなで高出力が得られ、レシプロエンジンと比べてが優れている。 のが少なく、の対策だけで済む。 レシプロエンジンと比べて、低速回転時と高速回転時のの差が少ない。 そのため、低速回転域でのはディーゼルエンジン等のレシプロエンジンに比べ完全に劣る。 燃焼効率は比較的高いが、回転数を頻繁に変える用途での燃費が劣る。 常用回転数が高いためは大きいがは小さいので、大トルクを要する用途ではが必要である。 「大量の空気を膨張させる」と言う条件をクリア出来れば燃料に対する要求が少なく、原理上は多種多様な燃料を使用できる。 等のそれほど高価ではない燃料も使用可能であるが、特に航空機の場合、厳密に調合されたが指定されている。 が不要である反面、に優れたで製造する必要があり、素材の関係からに専門的知識を伴った特殊なを要する。 定期的な時の量がレシプロエンジンと比べて多く、時間とコストがかかる。 この様な都合もあり、保守の利便性を考え、全てをユニットとして取り外せる様に(交換)するため、設置位置に制約が付く事がある。 一定の回転数で動作させることは容易だが、回転数を細かく調整することは困難なため、回転数が頻繁に変わる用途には不向きである。 レスポンスがレシプロエンジンと比較して劣る。 条件による違いはあるものの、同単価の燃料を使い出力を直接動力とする場合の燃費は、レシプロ内燃機関よりは悪く、移動体用の簡素なよりは良好である。 但し船舶用大型ディーゼルエンジンでは燃料油清浄処理を前提に(内燃式)ガスタービンでの使用に耐えない低熱量単価のC重油が使用でき、蒸気タービンに至ると更に低熱量単価の石炭・核燃料・太陽熱・地熱・ゴミ焼却熱などが使え、加えて発電所などでは移動体用より複雑なガスタービンと同等以上の熱効率の蒸気タービンが用いられている事が多い。 始動性は良いが、始動時の消費エネルギーが大きいため、頻繁にエンジンを停止する用途には不向きである。 やの排出が少ない [ ]が、排気が高温の上に単体の熱効率はやや劣る。 用途によっては、高い排気温度を利用して排熱で高温のを発生させてで熱回収するという対策()もある。 ではされない様、上記の方法等の対策が必要である。 出力特性や燃費の欠点を補う為、電気式の動力の一つとして用いられる例が多い(の発電用など。 燃料 [ ] 航空機用の高性能エンジンは厳選された(高度に精製された)を使用する。 のようにを使用できるエンジンも存在する。 陸上設置型や舶用ではを使用する。 を除き、安価なは使用できない。 発電用ガスタービンではやして燃焼する機種もある。 外燃式ガスタービンや密閉サイクルガスタービンではと同様に、安価な重油や石炭や原子力や電熱等、内燃式ガスタービンで使用困難な燃料も使用可能になる。 アメリカ軍では航空機用のをガスタービンやディーゼルエンジンを搭載した車両の燃料として共通化している。 分類 [ ] 軽量型と重構造型 [ ] ガスタービンエンジンは航空機に搭載される軽量型と、主に地上に設置して発電などに使用される重量のある重構造型とに大別できる。 船舶や車両といった移動体や地上固定式でも小型のものでは、航空機用のの設計に基づく軽量のものが製造されており、軽量型に分類される。 また、これらとは別にかなり小型のガスタービンエンジンも存在する。 軽量型(航空エンジン転用型) ジェット機に使用されるジェットエンジンは軽量型である。 この固定翼機用のジェットエンジンやヘリコプター用として開発されたターボシャフトエンジンを他の移動体用や小型の地上固定用途で製造・使用されている。 ターボファンジェットエンジンではファンの代わりに出力軸を取り付ける必要があり、バイパス比の低いターボジェットエンジンでは排気側にフリータービンを取り付けて出力軸とするなどの変更が必要となるが、ターボシャフトエンジンやではそのまま出力軸を使用することで他用途での利用が可能である。 軽量型はの特徴を備え、軽量化のためにケーシングや回転軸などが肉薄になっている。 重量が軽く容積が小さい。 圧縮機・燃焼器・タービン部が輪切り状に分割出来るようになっている。 モジュラー構造 1軸から3軸と構成に幅がある。 柔構造であり熱衝撃に強く、主要軸受けには転がり軸受けを、には合成油を使用している。 燃料は航空機用途は航空燃料が使用され、船舶や地上固定用途では軽油、天然ガス、LPガス等が使用される。 始動時間が1-3分と素早く始動する。 出力は比較的小さく最大でも40MW程である。 補機類がケーシングの近くに付けられることが一般的である。 船舶用エンジンとしてはもともと重構造型が使われていたが、1960年代後半から航空機用ジェットエンジンの転用が始まり、21世紀現在では船舶用でも軽量型のものが主体となっている。 重構造型 独社製のガスタービンエンジンの内部 産業型や重量型とも呼ばれる重構造型は火力発電での蒸気タービンから発展してきたため、重量が重く容積が大きい。 軽量化は不要であり、ケーシングや回転軸などが肉厚になっている。 保守の利便の為に圧縮機・燃焼器・タービン部のケーシングが個別に上下2分割出来るが回転体は一体となっているものが多い。 1軸の構成が多い。 剛構造であり変形には強いが熱衝撃に弱い。 主要軸受けにはすべり軸受けを、潤滑油には鉱物油を使用している。 燃料は灯油、軽油、、、が使用される。 始動時間が5-15分と少し遅い。 出力は大きく最大350MW程である。 補機類がケーシングとは別に設置されることが一般的である。 再生サイクル、中間冷却サイクル、吸気加湿冷却システム、コンバインド発電、蒸気噴射システムなどを使って総熱効率を高める工夫が行なわれる。 内燃式と外燃式、開放サイクルと密閉サイクル [ ] 作動流体で燃料を化学燃焼させ熱源とする一般的な内燃式ガスタービンと、作動流体で化学燃焼させず熱交換機・原子炉・電熱等で作動流体を加熱し、熱交換機等で作動流体を冷却又は作動流体を排気する事により稼働する外燃式ガスタービンに、熱の動きで分類される。 質量制限の緩い艦船用・発電用内燃式ガスタービンにも、排気からの熱を燃焼前の作動流体に移す熱交換器が装備され、外燃式ガスタービン的要素を帯びる場合も多い。 機関外から空気等の作動流体を吸い込みタービンを回した後機関外に全て排出する形式のものを開放サイクルガスタービンと呼び、作動流体を閉じた流路に流し給排気しない形式のものを密閉サイクルガスタービンと、作動流体の流れで分類され、両者の中間には、作動流体の一部(成分)を追加供給する物や、作動流体の一部(成分)を排出する物がある。 用途 [ ] 航空機用、用、陸上車両用、陸上設置型の用のそれぞれでエンジンとして使用される。 のガスタービンは、高温・高圧のを後方に勢いよく噴射しその反作用で推進力を得るものから始まった歴史的経緯から、「」と通称される。 2016年現在、実用化された有人のジェットエンジンは全てがガスタービンエンジンであるが、ジェットエンジン=ガスタービンエンジン、ではない。 ジェットエンジンの定義は、気流を後方に噴射・或は前方から気流を吸入し、その反作用で推進力を得る事であり、タービンを備える事ではないからだ。 等ではやなどのタービンを備えないジェットエンジンが実用化されている。 またレシプロエンジン・ガスタービンエンジンであっても高速で移動する場合は吸気吸入の際を利用出来、ではそれによる推力が過半を占める。 一方で、航空機以外の用途に用いられるエンジンは、回転運動を取り出す目的で用いられるために「ジェットエンジン」とは呼ばず、ガスタービンエンジンと呼称するのが通例となっている。 なお、航空機でもやを備えるもののエンジンは、回転運動の取り出しと排気噴射の反作用の双方を用いる。 こちらは「」もしくは「」と固有の形式名で呼称され、ジェットエンジンないしガスタービンエンジンといった総称的な呼称で呼ぶ事は稀である。 なお例外的であるが、レース用の自動車においては、回転運動のみならず排気噴射の反作用をも用いるものがある。 さらに例外的であるが、自動車・鉄道・船舶で、高速実験や速度記録を作る目的で排気噴射の反作用を用いるエンジンを搭載した例があるが、そのエンジンはジェットエンジンと呼称された。 航空機 [ ] の内部カットモデル• 1940年代迄に開発された、1950年代迄に開発された亜音速や初期のには、最も基本的な無しのが用いられた。 1950年代に開発された戦闘機・爆撃機や SST のには、アフターバーナー付きのが用いられた。 やを初めとする、中低速で飛行する中短距離用の中小型旅客機・軍用輸送機は、主にが用いられている。 近年のの多くはを用いており、排気の反作用よりもエンジンの回転軸出力を用いている。 1960年代以降に開発された超音速戦闘機・爆撃機、民間機ではなどの機体は装備の低バイパス比型ターボファンエンジンを使用する。 亜音速・遷音速で飛行する一般的なや大型では、が良くの高バイパス比型が主に使用されている。 航空機用のは、内部に冷却用の空気を流す穴があけてあり非常に複雑な構造となっている。 価格は1枚70万円程度し、1セットで200枚程度あるとすると、全部交換して1億円以上かかる計算となる。 現在の技術では、燃焼ガスに含まれる分によりしやすく、硫黄分が冷却穴を塞いでしまうので熱を溜め込み破断のうえエンジン停止をもたらす事故をしばしば起こしている。 日本でも2005年秋にのボーイング777が立て続けに2件タービンブレードの破断による事故にあっている。 中型・大型旅客機などの後部には、小型のガスタービンで駆動する APU(Auxiliary Power Unit:)が、推進用のジェットエンジンとは別に搭載されている場合が多い。 これは空港に駐機中、機内で必要な電源や油圧を確保したり、ジェットエンジン本体の始動に必要な圧縮空気を発生させたりする際に使用されるものである。 尚、APU本体の始動には駆動のモータを使用するか、による蓄圧エネルギーを始動回転に用いる。 はが使用される。 航空機の尾部に見られる小さな排気孔は、この排気用である。 航空機の操縦士や整備士の資格では、圧縮にタービンで駆動する圧縮機の回転を使うもの(ターボジェットエンジン、ターボファンエンジン、ターボプロップエンジン、ターボシャフトエンジン 但しピストンエンジンのターボチャージャーは除く)は『 タービン』に分類される。 船舶 [ ] 船舶用のガスタービンエンジンは、主機関に使用する他に船内発電用として、また、船に限らず地上のものと同様に非常用発電機のエンジンとして使用される。 主機関として使用される場合には、一般的な減速ギヤー経由でプロペラシャフトへと接続されるものと、発電機で発電した電力で電動機を駆動するがある。 減速ギヤーを使用するものでは、逆転用の歯車を組み合わせるものは少なく、可変ピッチプロペラによって逆進を行なうものが多い。 航空機用ガスタービンエンジンから作られた軽量型のものは1基では出力に限界があり、大型船では複数のガスタービンエンジンを備える必要がある。 大量の吸排気が必要となりこれらの大きなエアダクトが船体中央部を船底から煙突や船体上部まで貫くが、ガスタービンエンジンの定期保守にはエンジンそのものを陸上に上げる必要があり、保守利便性と空間の有効利用は矛盾するため、設計時に困難が伴う。 海での使用では対策が求められ、燃焼器ライナーと圧縮機の翼に耐蝕コーティングが施されている。 軍用艦艇 [ ] 軍艦に於けるガスタービンエンジンは、航空用エンジンを舶用に転用したエンジンの採用が艦艇を中心に広まり、近年では高速性を重視する艦艇にも採用が進みつつある。 船舶用はを備える事で熱効率を上げている。 軽量大出力の艦艇用機関としてガスタービンエンジンを最初に採用したのはで、に進水した ()に社 Bristol Siddeley の () Proteus が採用されている。 大型艦艇での採用はとイギリス海軍が先鞭をつけた。 から建造が始まった旧ソ連海軍の満載排水量 4,510 トンのは世界初のガスタービン推進の大型艦となった。 イギリス海軍はに「 ()」を社のTM1Aとプロテュースによる推進に改造して試験に供した。 以後のイギリス海軍ではや、82型駆逐艦「」におけるガスタービンと蒸気タービンとの組み合わせによる 推進を経て、のやのでオール・ガスタービン化されている。 に竣工した満載排水量 20,500 トンのはオリンパス TM1B を4基用いた推進艦で世界最大のガスタービン推進艦となった。 これらの国々に続いてではに竣工したやに竣工したが製の航空エンジンである -50 を舶用に転用した ガスタービンによる 推進を採用している。 では、などに航空用エンジンを転用したガスタービンを搭載するとともに、昭和29年度計画乙型駆潜艇にとが共同で開発・製造した MUK501(運輸省の練習船「北斗丸」に搭載されたものと同機種)がディーゼルと組み合わされ 試験的に搭載された。 しかし本機の運用実績は芳しくなく、(昭和45年)にガスタービン用の中央軸を損傷したのを機に撤去された。 その後しばらく、護衛艦の主機にガスタービンを推すことを躊躇う風潮が生じ、蒸気タービンとディーゼルが主機に採用され続けたが、(昭和49年)度計画での発展型として、による機関を搭載したの建造が計画された。 この計画はの影響で中止されたが、3年後の(昭和52年)度計画で、DEであるが 推進艦として、DDであるが推進艦(巡航用に RM1C を 2 基、高速用にオリンパス TM3B を 2 基使用する)として建造されることとなった。 続くのでは SM1A を 4 基組み合わせた COGAG 推進が採用された。 エンジンは川崎重工業がライセンスをうけて生産した。 に一番艦が竣工したとその改良型であるはロールス・ロイス社のスペイ SM1C とジェネラル・エレクトリック社の LM2500 を採用した世界的にも珍しいメーカーの異なるガスタービンエンジンの組み合わせによる COGAG 推進艦である。 このように現代の艦艇ではガスタービン主機が主流となっている。 前述の例群に先行して、類似技術のがや向けに試作・実用化され、魚雷用としては非ヴァルタータービン式ガスタービンが、後の等に採用されている。 旧ソ連海軍やイギリス海軍ではいずれも軽量大出力であること、従来の艦艇用主機に比べて整備性が良いこと、出力の増減が迅速に行える点が評価された。 一方で、ガスタービンとではその回転数が極端に異なるため巨大なが必要なこと、およびガスタービン主機は燃費が悪く、運転条件によっては多量の燃料を消費するなどのマイナス面もある。 過去にカシン型はで燃料切れを起こして立ち往生する事故を起こしている。 またガスタービンエンジン搭載艦は従来の蒸気タービン、ディーゼルエンジン搭載艦と比べると大量の給排気、高温の排気、小型軽量であるがゆえの重心上昇などの点を、艦艇の設計にあたって留意する必要があり艦容に大きな影響を与える。 アメリカ海軍では下部が軽くなった分を下部構造を強化して重くし上部構造を軽合金で製作するなどして補正した。 ただし製上部構造はやアメリカ海軍の火災事故などでの被害拡大の要因となったとされ、では鋼製に戻されている。 大量の給排気は煙突と給気筒を大きくすることで対応する。 このためガスタービン搭載艦の煙突は太く短い物が多い。 高温の排気については煙突からの排気の下流に物を置かないなどの対処がとられる。 両者の機能を併せ持つ構造物)はガスタービン搭載艦では見られなくなっている。 民間船舶 [ ] 民間船舶の多くにはが非常に優れた低速回転が用いられている。 高速などでの軽量化のためや、排気ガス中に含まれる窒素酸化物の排出が少ない事もあり、ガスタービンエンジンも徐々に使用され始めている。 特に、などでは主流となっている。 また従来の舶用機関に比べてガスタービンエンジンの運転時の騒音が、特に低周波成分が少ない点を評価し、大型客船用のの推進機関の主機として採用された例がある。 1990年代半ばの日本では、に関連して内航船の速度向上をめざす二隻の TSL 実験船が建造された。 の空気圧力式複合支持船型(エアクッション艇)「飛翔(ひしょう)」、及びの揚力式複合支持船型(水中翼船)「疾風(はやて)」は、いずれもガスタービンエンジン主機によるの高速船であった。 燃費が圧倒的に悪く、エンジンそれ自体の価格と保守にかかるコストもディーゼルエンジンより高額となり、整備のために取り外さなければならないため船内配置が制約されるなど、ガスタービンエンジンは舶用主機関としては不利な点が多いため、軽量である利点が生かせる用途にのみ使用される。 戦車 [ ] 末期にがガスタービンをに試験的に搭載した。 の、の、の、のなど、一部のにガスタービンエンジンが用いられている。 最初に戦車へガスタービンエンジンを採用したスウェーデンのStrv. 103ではディーゼルエンジンを混載し、ガスタービンエンジンはダッシュ時のみに使用されていた。 では大量の燃料を輸送することで燃費の悪さを補ったでは、この戦訓から停車時の電力供給を目的にM1へを設置した。 またT-80では当初トラブルが続出し、改良を加えたで是正されたものの、燃費のよいディーゼルエンジンを搭載したも併行して生産配備している。 の主力戦車では補助動力としても使用できる複合動力装置として採用されているが、複雑なシステムゆえにフランス本国以外での修繕は不可能とされ、UAE輸出型は動力部をに換装した仕様となっている。 現在、高容量と組み合わせたガスタービン-電気ハイブリッド式の開発が各国で進められている。 鉄道車両 [ ] へのガスタービンエンジン搭載も様々な方法で模索されてきたが、実用化された例は少なく、ランニングコスト等の理由から早々と営業運転を終了した車両も多い。 前述した通り、細かなエンジン回転数の調整が困難な事・低負荷の状態では燃費効率が悪化する・騒音が大きいなどが理由として挙げられる。 鉄道車両への搭載例は、にが導入した、製ガスタービンエンジンと発電機を搭載したが最初の事例とされており、 ユナイテッド・エアクラフト社(後の)によるがあり、長期試験の後から米で、から・-間で特急「TURBO」として営業運転を行なっていた。 試験車両としては旧が開発した改造車(キハ07 901)と、その結果を元に試作されたがある。 これらは非電化区間のスピードアップを図るために開発されたが、第一次を機に実用・量産化が断念されている。 フランス国鉄が運行するも、初期にはガスタービン駆動の発電機で発電し電動機を駆動するが計画され試作車両が作られたが、同様にのため電気機関車方式に変更された。 ただし、実用・量産化の失敗の原因は当時の技術不足の一面も大きく、発電機・電動機の小型化が進んだ現在ならガスタービンエンジンの持ち味を生かせる可能性もあるとも考えられ、現在でもガスタービンで発電機を回して電動機を駆動する「ターボトレイン」の研究が続いており、特にでは膨大な軍事技術を投入した仕様のを研究中で、の肝となるの開発如何によっては非電化高速鉄道の切り札になるといわれている。 その他にも1960年代から1970年代にかけてや、、、、などで開発が進められたが第一次オイルショックの後、開発は下火になった。 その後、ではを燃料とするが開発され、試験運用されている。 ガスタービンの動力を変速機を介して車輪を駆動• イギリス - イギリス国鉄• フランス - 、、、、• ドイツ - 、、• ソ連 - 、、• チェコスロバキア -• - 、 なおフランス製のターボトレインはやなどへも輸出され、特にエジプトではの就役以来、〜間の特急列車として活躍している。 ガスタービンで発電して電動機で車輪を駆動• スイス -• イギリス - イギリス国鉄、• フランス -• ロシア -• アメリカ -• イリノイ鉄道博物館に保存されているUP 18機関車 ジェットエンジンの反動で推進()• アメリカ-上部にターボジェットエンジンを備えて噴射して走行した。 ソビエト- () 工事用などの産業用機関車では、にマイクロガスタービン発電機を搭載した機関車が実用化されており、現場の条件で充電や電池交換が困難な用途向けに使用されている。 さらに、本来の用途ではないが、としてジェット噴射で除雪する車両が実用化されている。 ヘリコプター用の小型ガスタービンを保線用車両に取り付け、排気をダクトで線路面に平行に前方に噴射し雪を吹き飛ばすタイプの除雪車両が、操車場などのポイントの融雪・氷塊除去に使用される。 実際、の駅で使用されていた。 個々の車両などはも参照のこと。 自動車など [ ] 代から代にかけて、小型で高出力のガスタービンは次世代エンジンとして注目され、の実用化に向けて様々な研究がされてきたが、量産車として成功した例は少ない。 1963年にはを独自に開発してを開発し、一般ユーザー向けに試験販売も行われた。 クライスラーでは1993年にもを開発している。 日本車ではがGTV(1987年第27回東京モーターショー出品) を開発した例がある。 自動車レースの世界では、のがとにガスタービン搭載車をに出場させた例や、アメリカのが、製のエンジンを搭載した車両をとのに出場させていた例などがある。 の動力源としてガスタービンを使用する事例もあり、1992年のではが出品されたほか、は1990年代半ばに電気自動車にで開発されたガスタービンを搭載したを開発した。 単段式、単軸で熱交換器を備えたガスタービンにより永久磁石式交流発電機を駆動した。 ガスタービンの重量は220 lb 99. 8 kg 、直径20 inches 50. 8 cm 、全長22 inches 55. 9 cm 、回転数は100,000 から 140,000 rpmだった。 タービンはハイオクタン価のやが使用された。 最高速度は80 mph 128. 日本車でもトヨタがにガスタービンを搭載した「トヨタセンチュリー・ガスタービン・ハイブリッド」(1975年第21回東京モーターショー出品) や、にガスタービンエンジンとモーターを搭載したハイブリッドカー(1977年第22回東京モーターショー出品)を開発している。 2019年にはがガスタービンエンジンを搭載するの「MI-TECH CONCEPT」を発表した。 また現在では、アメリカのマリン・タービン・テクノロジー社が、を市販している。 他にもマイクロガスタービン発電機をハイブリッド車の電源に採用した車両がアメリカやニュージーランドなどで見られ、日本ではが周辺で運行している2つの無料循環バス:とに採用されている。 に開催されたパリモーターショーで発表されたジャガー75周年記念コンセプトモデルはレンジエクステンデッド(航続距離延長型)電気自動車エンジンとして発電用マイクロガスタービンを2個搭載し、合計70kWの出力を発生する。 フル充電してさらにガスタービンを使用した場合900kmの航続距離を実現している。 定置型発電 [ ] ガスタービンエンジンは、などに用いられるに比べて起動時間が短いため、ピーク時用としてから用いられていた。 また、と比較して、小型軽量で冷却水が不要なため、非常用に用いられる。 さらに、高圧部が無いことから設置に際し規制が緩やかで、に入りとしての規制も緩和されたため、を燃料とする超小型ガスタービンエンジンを用いた店舗用小規模自家発電装置なども普及している。 振動が少なく、軽量なため、従来のディーゼル式発電機では不可能だった高層ビルの屋上に設置される例もある。 ガスタービンエンジンは高温で動作するため、その排気もまた十分に高温であり、や廃熱回収と組み合わせて、電気の他、蒸気、温水をも供給する熱電併給システム()や、さらにによる発電を組み合わせて複合火力発電()とし、総合的な熱効率を大幅に高めることがなされている。 では、を搭載した世界最高水準の高効率のガスタービンが開発された。 現在は付属工業技術博物館に国産のであると供に保存、展示されている。 現在、ドイツなどでは、燃焼用の圧縮空気を夜間などの電力需要の小さい時間にを取り出した跡の岩盤内に蓄え昼間に使用することでの必要動力を軽減し、発電量を増加させるものが実証試験中である。 に起こったとそれに付随するにより・管内の供給能力が急減し、この減少分を補うためにLNGを燃料とするガスタービン発電機が既存の火力発電所内に急遽設置されることとなった。 ターボポンプ [ ] 等において推進剤をエンジンに供給する為に使用される。 高速で回転する為、が発生しないように細心の注意が払われる。 ターボポンプの成否が新型エンジンの成功の成否に懸かっているといっても過言ではないくらいでターボポンプの開発は難航する場合がある。 その他 [ ] 発電用ではない定置式ガスタービンエンジンの例としては、河川の排水ポンプがある。 大雨等で水かさが増したの水をポンプ汲み上げて排水する時に使用される大型ポンプの動力としてガスタービンエンジンの採用事例がある。 小型大出力、起動時間の短さ、整備性の良さ等が評価された結果である。 出典 [ ] []• Hassan, Ahmad Y. History of Science and Technology in Islam. 2008年3月29日閲覧。 を参照のこと。 「幻に終わった4次防のガスタービンDDK」『』第479号、海人社、1994年4月、 102-108頁。 いずれも経済性等の理由により運行されていない。 メーカー・製品の例()• 2011年7月25日閲覧。 CAR GRAPHIC '76-1 P28• レスポンス 2019年10月25日• 東北電力. 2011年5月26日閲覧。 東京電力. 2011年5月26日閲覧。 参考文献 [ ]• "Aircraft Gas Turbine Technology" by Irwin E. Treager, Professor Emeritus Purdue University, McGraw-Hill, Glencoe Division, 1979,. "Gas Turbine Theory" by H. Saravanamuttoo, G. Rogers and H. Cohen, Pearson Education, 2001, 5th ed. Leyes II, Richard A. ; William A. Fleming 1999. The History of North American Small Gas Turbine Aircraft Engines. Washington, DC:. "Fred" Klaass and Christopher DellaCorte, "The Quest for Oil-Free Gas Turbine Engines," SAE Technical Papers, No. 2006-01-3055, available at:. "Model Jet Engines" by Thomas Kamps Traplet Publications• Aircraft Engines and Gas Turbines, Second Edition" by Jack L. Kerrebrock, The MIT Press, 1992,. - -• - によって駆動するタービン• 外部リンク [ ] ウィキメディア・コモンズには、 に関連するカテゴリがあります。 フライホイールを利用した電気式ターボトレインの説明• Popular Science, December 1939, early article on operations of gas turbine power plants, cutaway drawings•

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