Сергей Виноградов - Последние исполины Российского Императорского флота

Тип котлов для линкоров и линейных крейсеров не был одинаковым — «Мериленд» и «Саут Дакота» имели соответственно по 8 и 12 котлов системы Бабкок/Уилкокс или Уайт/Форстер с давлением пара 20 атм, а «Лексингтон» — 16 котлов Ярроу с давлением 20,7 атм. Переход от секционных котлов на линкорах к котлам треугольного типа в проекте линейного крейсера был необходимым шагом по двум причинам. Во-первых, котлы прежнего типа были менее мощными, и при наличии их в числе 24 в первоначальном проекте лишь половина могла быть размещена под броневой палубой, остальные же 12 располагались ярусом выше безо всякой защиты. Вторая немаловажная причина заключалась в том, что новые котлы по своему типу могли выдерживать более высокую перегрузку в условиях эксплуатации на судне с такими высокими скоростными характеристиками, как это планировалось на «Лексингтоне».

Пар приводил в действие турбогенераторы — по два на линкорах и четыре на линейном крейсере (каждый мощностью в 11000 кВт на «Мериленде», 28000 кВт на «Саут Дакоте» и 40000 кВт на «Лексингтоне»), в которых турбины имели с электрогенераторами непосредственное соединение. Мощность электромоторов, насаженных прямо на гребные валы, составляла — на «Мериленде» по 5250 кВт, на «Саут Дакоте» по 11200 кВт, на «Лексингтоне» по 16500 кВт. Линкоры имели по одному двигателю на каждый вал, а линейный крейсер — по два, располагавшихся друг за другом. Напряжение питания электромоторов во всех трех проектах составляло 5000 В.

Оригинальная двигательная установка, примененная американским флотом для всех 10 запланированных линкоров и шести линейных крейсеров с 16" артиллерией, показала свои хорошие результаты и позволила существенно улучшить двигательные характеристики и КПД установки. Так, для «Мериленда» при развитии им скорости полного хода в 21 уз частота вращения турбогенераторов составляла 2065 об/мин, в то время как гребные валы имели лишь 170 об/мин. При введении турбоэлектрической установки отпадала необходимость в таком крупном узле, как турбина заднего хода, поскольку реверсирование гребного вала осуществлялось простой переменой полярности тока к электродвигателям. Помимо этого, достигалась также значительная экономия топлива, веса машинной установки и расходных материалов, а также существенное укорочение гребных валов, вызванное применением компактных электродвигателей, которые могли быть отнесены дальше в корму [217].

Успешный опыт с введением электродвижения на тяжелых кораблях американского флота не вызвал положительного отклика у конструкторов британского флота — вчерашнего союзника США по войне с центральными державами, ныне готовящегося к созданию новых мощных линкоров в попытке отстоять в грядущей (как тогда полагали) борьбе с заокеанским колоссом свое обладание Атлантикой. В течение предшествующего периода совершенствования судовых турбинных установок британские турбостроительные фирмы добились значительных успехов в разработке и создании зубчатых редукторов — механических передач, передающих вращение с турбины на гребной вал со значительно меньшей скоростью, что оптимизировало как работу турбины, так и гребного винта. Основная сложность при создании надежных зубчатых редукторов заключалась в точной нарезке зубцов на огромных шестернях, способных выдерживать колоссальные нагрузки при передаче крутящего момента на гребной вал для достижения требуемого упора винта. Зубцы простой (прямой) формы не выдерживали подобных усилий, и выход был найден в применении геликоидальной (косой) нарезки, существенно увеличивавшей площадь соприкосновения зубцов, находящихся в зацепе.

Первым британским тяжелым кораблем, получившим одноступенчатый зубчатый понижающий редуктор, стал «Худ». Частота вращения гребных валов составляла 210 об/мин, в то время как у предшествующих серий 15" линкоров с прямоприводными турбинами она была 300–320 об/мин. Тщательное исследование результатов испытаний «Худа» позволило британским инженерам сделать ряд выводов для сравнения турбозубчатой и турбоэлектрической передач. Оказалось, что первый тип двигательной установки занимает на 10–13 % меньший объем корпуса, имеет на 10 % меньший расход пара, меньший вес и обладает на 5–6 % большим КПД. Единственным недостатком по сравнению с турбоэлектрической установкой (укладывавшимся, однако, в рамки общей экономии веса) было наличие турбин заднего хода и необходимость больших затрат времени для реверсирования на задний ход. Помимо введения зубчатой передачи, двигательная установка «Худа» отличалась еще одним новшеством — на нем первом из тяжелых кораблей британского флота были установлены тонкотрубные котлы, на 30 % более экономичные, хотя и более сложные в обслуживании, чем широкотрубные, применявшиеся на прежних сериях линкоров и линейных крейсеров. [218]

Силовая установка «Худа» послужила прототипом для проектирования машинно-котельной установки 16" проекта «Джи-3». Число тонкотрубных котлов усовершенствованной конструкции Ярроу с большей паропроизводительностью, чем в проекте «Худа», было сокращено у «Джи-3» с 24 до 20. Четыре комплекта одноступенчатых турбозубчатых агрегатов работали каждый на свой гребной вал, частота вращения которых для развития полного хода в 32 узла составляла 200 об/мин. На каждом валу предусматривалось по крейсерской турбине для развития экономического хода в 17 уз. [219]

Япония, традиционно использовавшая британский опыт в сложных технологиях, сопутствующих созданию дредноутов, в части совершенствования двигательных характеристик своих будущих фаворитов программы «8–8» пошла по пути Королевского флота. На первой же паре 16" линкоров «Нагато» и «Мутсу» были применены турбозубчатые агрегаты собственной конструкции Гихон (сокращение от «Гидзицу хонбу» — «техуправление ВМФ»), которые на «Кага» и «Тоза» подверглись замене на систему Кертиса. Это, по-видимому, было вызвано определенным несовершенством японской конструкции и необходимостью ее доработки, в связи с чем вторая пара японских 16" сверхдредноутов, заложенных на частных верфях, получила турбозубчатые агрегаты Кертиса, лицензию на изготовление которых имела компания «Кавасаки», строившая в Кобе линкор «Кага». После первого сбоя и последовавшей тщательной доводки система Тихон была запланирована уже для всех остававшихся кораблей программы «8–8» — классов «Амаги», «Овари» и №№ 13–16 [220].

Помимо своевременного введения понижающих зубчатых передач, Императорский флот при строительстве своих дредноутов третьего поколения применил в их двигательной установке котлы собственной системы (именуемые обычно «Канпон» — сокращение от «кансэй хонбу»: «проектный отдел техуправления ВМФ») двух разных моделей — и нефтеугольные и чисто нефтяные. На фоне повсеместного перехода на нефть такое решение могло бы показаться несколько странным, однако, если принять во внимание тот факт, что на Японских островах нефти добывалось ничтожно мало в то время как большая часть ее импортировалась извне, то становится более объяснимым решение японских конструкторов, постаравшихся сообщить проектам своих будущих стратегических кораблей возможность движения крейсерским ходом даже в крайних обстоятельствах. Нефтяные котлы на «Амаги» и «Тоза» обладали паропроизводительностью на 10200 л. с, а их универсальные котлы — лишь на 2400 л.с.