ギアード・タービン方式

ギアード・タービン方式

ギアード・タービン方式は、タービンの回転を歯車減速機を通じて伝達する仕組みであり、主に艦船や軍艦において利用されています。この方式の採用により、蒸気タービンとスクリュープロペラそれぞれの特性を最大限に活用することが可能になりました。

歴史的背景

蒸気船が初めて登場した頃、多くの蒸気機関はレシプロ式でした。しかし、時間が経つにつれて、よりコンパクトで効率の良い蒸気タービンが主流となっていきました。ただし、蒸気タービンは高回転での性能が優れている一方、スクリュープロペラは低回転時に効率的に回転するという特性の違いがありました。これにより、タービンの回転を直接プロペラに伝えるとエネルギー効率が低下するという問題が生じました。

この解決策として、蒸気タービンとスクリュープロペラの間に歯車減速機を設け、プロペラを必要な低速で回転させる方法が考案されました。この「ギアード・タービン方式」により、タービンは高速回転し、プロペラはその特性に合った低速で運動することができ、エネルギー効率を大幅に向上させました。

初めてこの方式が特許として記録されたのは、蒸気タービンの専門家であるチャールズ・アルジャーノン・パーソンズによるもので、彼は1894年にタービンと推進器の間に歯車を使用すべきだと提唱しました。彼が設立したパーソンズ・マリン・スチーム・タービン社では、早くも1897年に「チャーミアン」という艦船でこの方式を試用しました。1911年には、貨物船「ベスパシアン」をこの方式に改造し、高い効率を得られたことが記録されています。

実績と展開

イギリス海軍向けに建造されたI級駆逐艦では、ギアード・タービン機関が初めて実装されました。この成功により、1915年までに海軍は新たな駆逐艦をすべてオール・ギアード・タービンにする決断を下しました。新型艦船において、従来の直結タービン機関に比べて、推進器の効率が約10パーセント向上し、燃料使用量も全力時で9パーセント、低速時で26パーセント削減されるなど、優れた成果を上げました。

しかし、20世紀初頭の段階では信頼性の高い歯車減速機の開発が進んでいなかったことから、アメリカ海軍はターボ・エレクトリック方式を比較検討していました。しかし、この方式が採用されたのはアメリカの大型艦だけであり、その他の国では大型艦にギアード・タービン方式の採用が主流でした。第二次世界大戦の頃には、軍艦の推進機関としてギアード・タービン方式が大部分を占めるようになりました。

最新の技術と今後の展望

戦後においては、ガスタービンエンジンが登場し、蒸気タービンをほぼ置き換える形になりました。しかし、ガスタービンエンジンは部分負荷時の燃料消費が課題です。このため、ガスタービンエンジンやディーゼルエンジンとの組み合わせにおいても、歯車減速機を用いた推進方式が広く採用されています。このように、ギアード・タービン方式はその効率性から、現代においても重要な推進技術として位置付けられています。

このように、ギアード・タービン方式は長い歴史を持つ技術であり、その成果と実績は、今後の艦船の設計においても重要な要素であることは間違いありません。

もう一度検索