Валерий Мужеников - Линейные крейсера Англии. Часть I

Из сказанного ясно, что такое бронирование было не способно обеспечить достаточную защиту жизненно важных частей линейного крейсера против снарядов крупного калибра, особенно на дальних дистанциях. Однако, по заключению специалистов, потеря “Инвинсибла” в Ютландском бою произошла вследствие недостаточной защищенности его пороховых зарядов от возгорания и взрыва. Предполагается, что с немецким типом зарядов и способом их хранения, корабль, вероятно, бы уцелел.

Все первые проекты броненосных крейсеров нового поколения, рассматриваемые Комитетом Фишера, в качестве главной энергетической установки предусматривали применение привычных и надежных поршневых машин, хотя некоторые члены Адмиралтейского совета с большей надеждой и оптимизмом смотрели на возможность установки на них турбин Парсонса. Адмирал Фишер постоянно подчеркивал, что первостепенное значение имеет поддержание превосходства над неприятельскими крейсерами в скорости так же, как и в вооружении. А так как ожидали, что новые крейсера иностранной постройки смогут развивать скорость до 24 уз., считалось необходимым для своих крейсеров иметь ход больше этого.

Линейный крейсер типа “Инвинсибл”. (Поперечные сечения, в районе 177 и 157 шпангоутов)

Считая, что это условие можно выполнить только с помощью турбинной установки, проектируемые крейсера решили оснастить прямодействующими турбинами Парсонса, вращающими четыре трехлопастных гребных винта. Стоимость турбинной установки составляла 472000 фунтов стерлингов (4720 тыс. рублей золотом).

С тех пор энергетические установки всех британских линейных крейсеров проектировали только турбинными по схеме с четырьмя винтами.

Согласно проекту в расположенных линейно двумя группами в четырех котельных отделениях установили 31 водотрубный котел с трубками большого диаметра, обеспечивающие рабочее давление пара 16,5 кгс/кв.см. На “Индомитейбле” стояли котлы типа Бабкока и Вилькокса, на двух остальных типа Ярроу. Котельные отделения (КО) N1 и N2 располагались до башен “Р” и “Q", КО N3 и N4 после. В КО N1 длиной 15,8 м размещалось 7 котлов, а в остальных, практически одинаковых и имеющих длину около 10,4 м каждое, но более широких, по 8. Первая группа КО имела длину 26,2 м, вторая 20,8 м. Обе группы КО занимали 47 м по длине корабля (24% длины по ватерлинии). Суммарная поверхность нагрева составляла 9650 кв.м, а площадь колосниковых решеток в топках котлов 163 кв.м. Для сравнения, на “Минотауре” в пяти котельных отделениях общей протяженностью 48,8 м (30,8% длины по ватерлинии) размещалось 23 котла.

Эти линейные крейсера были уже не первыми крупными британскими кораблями с турбинной энергетической установкой. В двух машинных отделениях (МО) общей длиной 23,2 м (12% длины по ватерлинии) разместили по одному комплекту паровых турбин Парсонса. На "Минотауре" паровая поршневая машина занимала два машинных отделения общей длиной 41,4 м (26,2%). Энергетическая установка крейсера включала не менее десяти турбин. Две турбины высокого давления и две турбины низкого давления переднего хода, две секции турбин высокого давления и две секции турбин низкого давления заднего хода и две секции турбин высокого давления крейсерского хода. Турбины высокого давления переднего и заднего хода вращали наружные валы, а турбины низкого давления переднего и заднего хода вращали внутренние валы.

Как известно, создатель корабельной паровой турбины англичанин Парсонс еще в 1897 г. на примере опытного корабля “Турбиния” доказал возможность применения паровых турбин для корабельных энергетических установок. Результаты испытаний показали, что турбины экономичнее паровых поршневых машин для быстроходных кораблей и судов. Причем выявилась одинаковая пригодность турбин работать паром как высокого, так и низкого давления. Вскоре с турбинами уже плавал ряд небольших военных и торговых судов. С турбинными установками мощностью по 23000 л.с. заказали в 1905 г. линейный корабль “Дредноут” и в 1906 г. быстроходные турбоходы “Лузитания” и “Мавритания” – самые современные корабли того времени.

С самого начала стало очевидным, что турбины пригодны для быстроходных кораблей более, чем для тихоходных. Перестраивая турбины, выяснили, что получается выигрыш в весе и коэффициенте полезного действия от разделения мощности на несколько турбин, расположенных на различных валах и соединенных последовательно по прохождению пара. Затем, благодаря высокому КПД турбин низкого давления оказалось выгоднее отводить отработанный пар вспомогательных механизмов в эти турбины вместо холодильников. Одного этого пара оказалось достаточно для придания кораблю скорости 5-6 уз.

По состоянию на 1906 г. преимуществом турбины было отсутствие вибраций, подобных создаваемым паровой машиной (разумеется, у последних паровых машин их значительно уменьшили за счет применения балансировки вращающихся деталей), сокращение обслуживающей команды и упрощение обслуживания, низкий расход смазочных масел и уменьшение износа. Но самое главное, выявилась очевидная возможность создания турбины очень высокой мощности. Собственные веса и занимаемые объемы паровой машины и турбины равной мощности были примерно одинаковы. Однако при этом турбины имели еще ряд существенных недостатков. Так, расход топлива при низких скоростях оказался выше, чем у паровых поршневых машин, что для военных кораблей ввиду длительного плавания экономическим ходом, как основного вида плавания, являлось серьезным недостатком.

Поскольку к тому времени еще не были известны пригодные способы редукции и регулирования числа оборотов турбины, винту приходилось вращаться с одинаковым числом оборотов с турбиной. Так как окружную скорость лопастей винта ограничили по условиям возникновения кавитации,приходилось применять винты только относительно небольшого диаметра. Ограниченная способность турбинных кораблей к маневрированию скоростями была особенно нежелательна во время плавания корабля в море. Приходилось выбирать среднее значение числа оборотов винта между далеко отстоящими друг от друга оптимальными значениями числа оборотов турбины и винта. При этом и винт оказывался не оптимальным, и турбины большими и тяжелыми.

Проектная мощность на валах первых линейных крейсеров составляла 41000 л .с. или 1,98 л.с./т водоизмещения в полном грузу, что должно было обеспечивать кораблям гарантированную скорость 25,5 уз. ( у “Минотаура” 28000 л.с., 23 уз. и 1,74 л.с./т , у “Дредноута” 23000 л.с., 21 уз. и 1,27 л.с./т ). Во время пробега на мерной миле при нормальном запасе топлива, когда в топках котлов сжигался только уголь (обычно ходовые испытания британских кораблей проводились только на угольном отоплении), все три крейсера довольно легко превысили скорость 26 уз. Они развивали 25,5 уз. при средней осадке 9,07 м в полном грузу (20420 т) и 24,6 уз. при средней осадке 9,49 м при полном водоизмещении (21765 т).