Сергей Виноградов - Последние исполины Российского Императорского флота

В конструктивном отношении корпуса быстроходных 16" линкоров также представляли собой новое поколение расчетных коробчатых балок, основное условие сохранения прочности которых заключалось в обеспечении работы по восприятию значительного (в силу сильно возросшей длины) момента при постановке судна на гребень волны (или подошву ее), длина которой равнялась длине корпуса. Из теории следовало, что при проектировании балки коробчатого сечения предпочтительнее всего было бы располагать ее вертикальные стенки на расстоянии одной четверти от ее вертикальной оси. При этом улучшались не только условия распределения срезывающих усилий в горизонтальных листах, но и уменьшались, примерно на одну треть, напряжения в днище корабля от поперечного изгиба, а также значительно снижались напряжения от изгиба в палубе. Поэтому во всех проектах 16" линкоров их мощные вертикальные (или слегка наклонные) продольные противоторпедные переборки включались в конструкцию корпуса как стенки его как коробчатой балки. В проекте русского линкора теоретическое условие наивыгоднейшего соотношения элементов балки было выполнено в буквальном смысле — его продольные переборки из 25мм стали повышенного сопротивления отстояли от диаметральной плоскости ровно на четверть ширины судна, значительно оптимизируя конструкцию.

Таблица 10.14. Сравнительные характеристики основных параметров формы и относительной скорости проектов тяжелых артиллерийских кораблей, 1916–1921 гг.

Примечание.

Водоизмещение всех проектов, за исключением русского, приведено в английских тоннах (1016 кг), русского — в метрических (1000 кг), и для расчета значения коэффициента общей полноты (δ) при получении значения объемного водоизмещения (D(V) = δ х L x B x T) поправка вводилась только для него, поскольку 1 м 3 морской воды примерно равен 1 английской тонне.

Источники.

1. Ships of the World (Сэкай-но Кансэн), № 3, 1988 (391), pp. 190–196.

2. J. Campbell. Washington's Cherrytrees // Warship № 3, 1977, pp. 41–44.

3. J. Roberts. Battlecruiser «Hood» — Anatomy of the ship. -London: Conway, 1982, p. 15.

4. В.П. Костенко. Броневая защита боевых кораблей (рукопись), 1948. с.271.

Конструктивный мидель- шпангоут линейного крейсера «Амаги»

Чертеж мидель-шпангоута дает представление о конструкции корпуса и его системы защиты. Набор — поперечного типа. Двойное дно (бескилевая ячеистая плита) и двойной борт через систему композитных балок, выполняющих также функцию подкрепляющего набора главного броневого пояса, соединяются через мощные кницы с бимсами средней палубы (305мм балка швеллерного профиля). По этим же бимсам проходит настилка главной броневой палубы из двух слоев плит — нижних толщиной 50 мм (сталь повышенного сопротивления) и 40мм гомогенных броневых плит (качества КНЦ) поверх них. Поперечные бимсы нижней палубы (швеллер 254 мм) и верхней (швеллер 230 мм) дополняют конструкцию шпангоута. Верхняя палуба и ширстрек выполнены из стали повышенного сопротивления толщиной 25 мм и 40 мм соответственно. 40мм толщину (сталь повышенного сопротивления) имеют также днищевые поясья обшивки, перекрывающие стрингера. Чертеж наглядно демонстрирует стремление японских инженеров соединять элементы наружной обшивки внакрой вместо использования метода стыковых планок или отогнутых фальцев, как это практиковалось, например, в русском флоте. Подобное решение экономило трудозатраты на подготовке листов обшивки, но существенно усложняло подготовку подкрепляющего набора (в основном, угольников), которому требовалось обеспечить значительное число изгибов в местах перехлеста поясьев друг с другом.

В целом, все проекты имели отношение ширины корпуса к расчетной высоте борта (расстояние между горизонтальными несущими плоскостями корпуса — днищем и верхней палубой, как поясами расчетной балки) в пределах 1,83-2,12, что являлось для дредноутов предшествующих поколений достаточно высоким показателем. Заслуживает внимания, что в русском проекте это соотношение было наименьшим (В/Т=1,83), поскольку минимизация этой характеристики (в идеале стремящейся к 1,0) значительно способствовала достижению наивыгоднейших характеристик работы корпуса на кручение и изгиб.

Корпуса 16" линкоров более ранних проектов имели полубак, как дополнительный уровень для подъема борта в носу с целью улучшения мореходности, всхожести судна на волну и увеличения отстояния башен тяжелых орудий от ватерлинии (по крайней мере тех из них, которые располагались в носу). Однако палуба полубака, протяженная в некоторых проектах далеко в корму до кормовой башни (русский проект, «Лексингтон», «Худ»), все же не могла включаться, как непрерывная полка расчетной балки, в работу по обеспечению продольной прочности корпуса, и по существу являлась лишь крышей обширной небронированной надстройки, образуемой этой палубой и бортами в пределах всего протяжения полубака. В смысле экономичности конструкции корпуса более эффективной мерой стал переход к его гладкопалубной схеме, осуществленной в типе 16" линкора, начиная с 1920 г. (японские «Тоза», «Амаги» и «Овари», британский «Джи-3»).

В части материала корпуса наметилось большее дифференцирование конструктивного материала по характеру его использования: расчетные напряжения в растягиваемых поясах корпуса-балки вызывали необходимость выполнения их из стали высокого сопротивления («high-tensile steel»), из которой также выполнялись противоторпедные переборки — стенки корпуса-балки. Остальные элементы набора и обшивки проектировались, как правило, из обычной мягкой судостроительной стали. Так, британский «Джи-3» имел из стали высокого сопротивления лишь верхнюю палубу (расчетное напряжение на волне до 19 кг/мм), ширст-рек и прилегающий к нему пояс обшивки, а также противоторпедные переборки. В целом, благодаря введению в типе 16" линкоров усовершенствованной системы набора корпуса, новых сталей, методов проектирования и расчета, итоговая конструкция корпуса дредноутов третьего поколения, даже при значительно возросших усилиях, вследствие существенного увеличения длины и концентрации в оконечностях больших масс тяжелых башен, вполне соответствовала задаче обеспечения его прочности и устойчивости как основы орудийной платформы, обладая при этом совершенными обводами для достижения кораблем требуемых скоростных характеристик.