Kết hợp động cơ diesel và tuabin khí CODAG (Combined diesel and gas) là một loại hệ thống đẩy dành cho các tàu cần tốc độ tối đa nhanh hơn đáng kể so với tốc độ hành trình của chúng, đặc biệt là các tàu chiến như khinh hạm hoặc tàu hộ vệ hiện đại.
Nguyên lý của hệ thống CODAG, với hộp số diesel hai tốc độ
Được Đức tiên phong với khinh hạm lớp Köln, hệ thống CODAG bao gồm các động cơ diesel dành cho hành trình và tuabin khí có thể được khởi động để di chuyển tốc độ cao. Trong hầu hết các trường hợp, sự khác biệt về công suất đầu ra từ riêng động cơ diesel so với công suất diesel và tuabin kết hợp là quá lớn đối với chân vịt biến bước để hạn chế vòng quay, do đó động cơ diesel không thể tiếp tục hoạt động mà không thay đổi tỷ số truyền của hộp số. Do đó, hộp số đa tốc độ đặc biệt cần thiết. Điều này trái ngược với động cơ kết hợp diesel hoặc khí CODOG (Combined diesel or gas), kết hợp động cơ diesel với hộp số tỷ số cố định, đơn giản với trục, nhưng ngắt động cơ diesel khi chạy tuabin.
Ví dụ, tàu khu trục lớp Fridtjof Nansen đẩy CODAG của Hải quân Hoàng gia Na Uy, tỷ số truyền của động cơ diesel được thay đổi từ khoảng 1:7,7 (động cơ:chân vịt) chỉ dành cho động cơ diesel thành 1:5,3 khi ở chế độ động cơ diesel và tuabin. Một số tàu thậm chí còn có ba tỷ số truyền động khác nhau cho động cơ diesel – mỗi tỷ số truyền động cơ diesel một và động cơ diesel kép, và tỷ số truyền thứ ba khi tuabin khí hoạt động.
Một hệ thống đẩy như vậy có diện tích nhỏ hơn so với một tổ hợp phát điện chỉ sử dụng động cơ diesel có cùng công suất tối đa, vì có thể sử dụng các động cơ nhỏ hơn và tuabin khí, trong khi hộp số không cần thêm nhiều không gian. Tuy nhiên, nó vẫn giữ được hiệu quả sử dụng nhiên liệu cao của động cơ diesel khi hành trình, cho phép phạm vi hoạt động lớn hơn và chi phí nhiên liệu thấp hơn so với chỉ sử dụng tuabin khí. Mặt khác, cần có một bánh răng phức tạp hơn, nặng hơn và rắc rối hơn.
Tốc độ hành trình điển hình của tàu chiến CODAG chạy bằng động cơ diesel là 20 hl/g (37 km/h) và tốc độ tối đa điển hình khi bật tuabin là 30 hl/g (56 km/h).
Tuabin và động cơ diesel trên trục riêng biệt
Đôi khi, sự sắp xếp động cơ của động cơ diesel và tuabin khí với mỗi hệ thống sử dụng trục và chân vịt riêng cũng được gọi là CODAG. Việc thiết kế như vậy tránh sử dụng hộp số chuyển đổi phức tạp, nhưng có một số nhược điểm so với các hệ thống CODAG thực:
– Vì phải sử dụng nhiều chân vịt hơn nên chúng phải nhỏ hơn và do đó kém hiệu quả hơn.
– Chân vịt của hệ thống chạy không tải gây ra lực cản.
CODAG WARP
CODAG WARP (Water jet And Refined Propeller, động cơ phản lực nước và cánh quạt tinh chế), một hệ thống do Blohm+Voss phát triển như một tùy chọn cho dòng tàu MEKO của họ, cũng thuộc loại này, nhưng tránh được các vấn đề nêu trên. CODAG WARP sử dụng hai động cơ diesel để dẫn động hai chân vịt theo cách sắp xếp kết hợp diesel và diesel (CODAD), tức là cả hai trục cũng có thể được cung cấp năng lượng bởi bất kỳ động cơ đơn lẻ nào và một bơm nước phản lực trung tâm chạy bằng tuabin khí. Bơm nước phản lực chạy không tải không gây ra lực cản và vì vòi của nó có thể được đặt xa hơn về phía sau và cao hơn nên nó không ảnh hưởng đến kích thước của các chân vịt.
CODAG-điện
Một cách khác để kết hợp hai loại động cơ là kết nối chúng với máy phát điện và điều khiển chân vịt bằng điện như trong động cơ diesel-điện. Điều này cũng cho phép các vỏ chân vịt, với động cơ đẩy được đặt bên trong vỏ.
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)./.
