COGOG-Antrieb
| Kombiniert Schifffahrt Antrieb ⓘ |
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CODOG |
Der kombinierte Gasantrieb (COGOG) ist ein Antriebssystem für Schiffe mit Gasturbinenmotoren. Für die Reisegeschwindigkeit wird eine Turbine mit hohem Wirkungsgrad und geringer Leistung eingesetzt, während für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb eine Turbine mit hoher Leistung verwendet wird. Über eine Kupplung kann eine der beiden Turbinen ausgewählt werden, aber es gibt kein Getriebe, das den gleichzeitigen Betrieb beider Turbinen ermöglicht. Dies hat den Vorteil, dass keine schweren, teuren und potenziell unzuverlässigen Getriebe erforderlich sind. Der Grund dafür, dass für die Fahrt eine kleinere Turbine verwendet wird, ist, dass eine kleine Turbine, die mit 100 % Leistung läuft, treibstoffeffizienter ist als eine größere Turbine, die mit 50 % Leistung läuft. ⓘ
Das System wird derzeit in den beiden Kreuzern der Slawa-Klasse der russischen Marine, den Zerstörern der Hatsuyuki-Klasse der japanischen Maritimen Selbstverteidigungskräfte, den ehemaligen Zerstörern der Iroquois-Klasse der Königlich Kanadischen Marine und den Fregatten der Kortenaer-Klasse der Königlich Niederländischen Marine (auf denen die Fregatten der Elli-Klasse der griechischen Marine basieren) eingesetzt. Früher wurde es im Zerstörer Type 42 und in der Fregatte Type 22 der Royal Navy verwendet. ⓘ
Entwicklung
Nachdem die Royal Navy zuvor Pionierarbeit für das kombinierte Diesel- oder Gasantriebssystem (CODOG) geleistet hatte, rüstete sie 1968 eine alte Fregatte, die HMS Exmouth, auf den COGOG-Antrieb um, um ihn für den Einsatz in späteren Schiffen zu testen. Da die Entwicklung einer neuen Gasturbine für den Einsatz in der Schifffahrt sehr teuer wäre, entschied man sich für die Anpassung eines Rolls-Royce Olympus-Triebwerks, das ursprünglich für den Avro Vulcan-Bomber entwickelt und für das Überschallflugzeug Concorde weiterentwickelt worden war. Die Reiseleistung wurde von zwei Rolls-Royce Proteus-Gasturbinen erbracht, die ursprünglich für Turboprop-Flugzeuge entwickelt worden waren und jeweils eine Leistung von 3.250 Wellen-PS (2.420 kW) hatten. Die Olympus musste auf 15.000 Wellenleistung (11.000 kW) heruntergestuft werden, um die Grenzen der Rumpfstruktur der Exmouth nicht zu überschreiten. ⓘ
Noch bevor die Erprobung der Exmouth begann, hatte die Royal Navy bereits die erste Schiffsklasse bestellt, die von Anfang an für den COGOG-Antrieb ausgelegt war, die Fregatten vom Typ 21, bei denen die Proteus-Turbinen durch ein Paar Rolls-Royce Tyne-Motoren ersetzt wurden. Die Tynes-Motoren hatten eine Leistung von jeweils 4.250 Wellen-PS (3.170 kW) und erreichten eine Reisegeschwindigkeit von 18 Knoten (33 km/h; 21 mph), während ein Olympus-Motor mit 25.000 PS eine Höchstgeschwindigkeit von 32 Knoten (59 km/h; 37 mph) erreichte. Sie wurden jedoch von den kanadischen Zerstörern der Iroquois-Klasse überholt, die von zwei Pratt & Whitney FT4A2-Gasturbinen mit einer Leistung von 50.000 PS (37.000 kW) und zwei Pratt & Whitney FT12AH3-Gasturbinen mit einer Leistung von 7.400 PS (5.500 kW) angetrieben wurden und eine Höchstgeschwindigkeit von 29 Knoten (54 km/h) erreichten. ⓘ
Nachteile
Der Betrieb großer Gasturbinen auf Schiffen erzeugt eine große Menge sehr heißer Abgase, die den Betrieb von Hubschraubern an Bord behindern können. Außerdem erhöht sich die Infrarotsignatur eines Schiffes erheblich, wodurch es für feindliche Sensoren und Lenkwaffen auffälliger wird. Die erforderlichen Leitungen und Filter beanspruchen viel Platz im Schiff, und die angesaugte Luftmenge kann einen Brand im Inneren des Schiffes verschlimmern. Dies war ein Faktor beim Verlust der HMS Antelope im Falklandkrieg 1982. Viele Marinen haben inzwischen den reinen Gasturbinenantrieb zugunsten von kombinierten dieselelektrischen und gasbetriebenen Systemen (CODLAG) aufgegeben. ⓘ