Kết hợp tuabin khí hoặc tuabin khí COGOG (Combined gas or gas) là hệ thống động lực cho tàu sử dụng động cơ tuabin khí. Tuabin công suất thấp, hiệu suất cao được sử dụng cho hành trình thông thường và tuabin công suất cao được sử dụng cho các hoạt động tốc độ cao. Bộ ly hợp cho phép chọn một trong hai tuabin, nhưng không có hộp số nào cho phép vận hành cả hai tuabin cùng một lúc. Điều này có ưu điểm là không yêu cầu hộp số nặng, đắt tiền và có thể không đáng tin cậy. Lý do mà tuabin nhỏ hơn được sử dụng để hành trình thông thường là vì tuabin nhỏ chạy ở 100% công suất sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn tuabin lớn hơn chạy ở công suất 50%.
Nguyên lý của hệ thống đẩy COGOG
Hệ thống này hiện được sử dụng trên 2 tàu tuần dương lớp Slava của Hải quân Nga, tàu khu trục lớp Hatsuyuki của Lực lượng Phòng vệ Hàng hải Nhật Bản (JMSDF) và khinh hạm lớp Kortenaer của Hải quân Hoàng gia Hà Lan (Hải quân Hy Lạp – khinh hạm lớp Elli). Trước đây nó được sử dụng trên tàu khu trục Type 42 và khinh hạm Type 22 của Hải quân Hoàng gia Canada cũng như tàu khu trục lớp Iroquois của Hải quân Hoàng gia Canada.
Phát triển
Trước đây đã đi tiên phong trong hệ thống kết hợp diesel hoặc khí đốt (CODOG), vào năm 1968, Hải quân Hoàng gia Anh đã chuyển đổi một khinh hạm cũ, HMS Exmouth, sang động cơ đẩy COGOG làm bệ thử nghiệm để sử dụng cho các tàu sau này. Bởi vì việc phát triển một tuabin khí mới hoàn toàn dành cho sử dụng trên biển sẽ rất tốn kém nên người ta đã quyết định điều chỉnh động cơ Rolls-Royce Olympus, vốn được thiết kế ban đầu cho máy bay ném bom Avro Vulcan và được phát triển thêm cho máy bay siêu thanh Concorde. Sức mạnh hành trình được cung cấp bởi hai tuabin khí Rolls-Royce Proteus, ban đầu được thiết kế cho máy bay chở khách có động cơ phản lực cánh quạt, mỗi chiếc có công suất 3.250 mã lực trục (2.420 kW). Olympus phải giảm công suất xuống 15.000 mã lực trục (11.000 kW) để duy trì trong giới hạn cấu trúc thân tàu của Exmouth.
Ngay cả trước khi các cuộc thử nghiệm ở Exmouth bắt đầu, Hải quân Hoàng gia Anh đã đặt hàng ngay từ đầu thiết kế lớp tàu đầu tiên sử dụng động cơ đẩy COGOG, khinh hạm Type 21, trong đó các tua-bin Proteus được thay thế bằng một cặp động cơ Rolls-Royce Tyne. Những chiếc Tynes có công suất 4.250 mã lực càng (3.170 kW) mỗi chiếc, cho tốc độ hành trình 18 hl/g (33 km/h), trong khi một chiếc Olympus có công suất 25.000 shp cho tốc độ tối đa 32 hl/g (59 km/h). Tuy nhiên, chúng đã bị các tàu khu trục lớp Iroquois của Canada đánh bại, được trang bị hai tuabin khí Pratt & Whitney FT4A2 tạo ra công suất 50.000 mã lực trục (37.000 kW) và hai tuabin khí hành trình Pratt & Whitney FT12AH3 tạo ra công suất 7.400 shp (5.500 kW), cho tốc độ tối đa 29 hl/g (54 km/h).
Nhược điểm
Hoạt động của các tuabin khí lớn trên tàu tạo ra một lượng lớn khí thải rất nóng, có thể cản trở hoạt động của trực thăng mang theo, đồng thời cũng làm tăng đáng kể tín hiệu hồng ngoại của tàu khiến nó dễ bị cảm biến và vũ khí dẫn đường của đối phương phát hiện hơn. Các ống dẫn và bộ lọc cần thiết chiếm một lượng không gian đáng kể trong con tàu và lượng không khí bị hút vào có thể làm trầm trọng thêm đám cháy bên trong. Điều này được cho là nguyên nhân dẫn tới việc HMS Antelope bị mất tích trong Chiến tranh Falklands năm 1982. Nhiều hải quân hiện đã từ bỏ động cơ đẩy tuabin khí thuần túy để chuyển sang sử dụng hệ thống kết hợp diesel-điện và khí đốt (CODLAG).
Các loại động lực đẩy kết hợp trong hàng hải:
– CODOG (Combined diesel or gas, Kết hợp diesel hoặc tuabin khí).
– CODAG (Combined diesel-electric and diesel, Kết hợp diesel điện và diesel).
– CODLAD (Combined diesel-electric and diesel, Kết hợp diesel điện và diesel).
– CODLAG (Combined diesel-electric and gas, Kết hợp diesel điện và tuabin khí).
– CODAD (Combined diesel and diesel, Kết hợp diesel và diesel).
– COSAG (Combined steam and gas, Kết hợp hơi nước và tuabin khí).
– COGOG (Combined gas or gas, Kết hợp tuabin khí hoặc tuabin khí).
– COGAG (Combined gas and gas, Kết hợp tuabin khí và tuabin khí).
– COGAS (Combined gas and steam, Kết hợp khí và tuabin hơi nước).
– CONAS (Combined nuclear and steam propulsion, Đẩy kết hợp hạt nhân và tuabin hơi nước).
– IEP hoặc IFEP (Integrated electric propulsion, Đẩy điện tích hợp)./.
