ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

 

Пожалуй, «авральный» характер разра­ботки проекта «Вэнгарда» ярче всего про­явился в его энергетической установке. Она практически полностью, как по идео­логии, так и по параметрам, повторяла консервативную уже на момент ее созда­ния ЭУ линкоров типа «Кинг Джордж V». Опять-таки подобное решение прежде всего обусловлено желанием затратить на создание одиночного корабля с не­сколько «случайным» вооружением как можно меньше времени и средств. В ней использовались низкие даже для конца 30-х годов, не говоря уже о 40-х, пара­метры пара (давление 28 атм и темпера­тура 3700 °С). Турбинная установка по-прежнему сопрягалась с гребным валом через одноступенчатый редуктор с пере­даточным числом 10:1 (скорость враще­ния вала по проекту — 245 об/мин). Бри­танская промышленность так и не смогла во время войны решить проблему созда­ния надежных двухступенчатых редукто­ров большой мощности из-за отсутствия надежного технологического метода ка­чественной нарезки зубьев шестерен крупных размеров.

Что касается расположения элементов ЭУ, то на «Вэнгарде» сохранился блочно-эшелонный принцип, впервые применен­ный на типе «Кинг Джордж V». Четыре блока механизмов, каждый из которых обслуживал свой вал, были полностью независимыми. Каждый из них включал котельное отделение с двумя котлами, турбинное отделение и отсек вспомога­тельных механизмов. Подача топлива, котельной воды, смазочного масла и дру­гих расходуемых материалов также была независимой для каждого из блоков. Для большей живучести котельные и турбин­ные отделения обоих бортов чередова­лись в шахматном порядке — вариант, впервые примененный на «Кинге Джорд­же V». Подобное решение требовало бо­лее длинных валопроводов для внешних винтов, чего англичане в принципе ста­рались избегать. Теоретически весьма выгодное блочное расположение не луч­шим образом показало себя на «Принс оф Уэллсе». Высокая степень изоляции бло­ков механизмов вызывала значительные трудности при «крестообразном» пере­ключении, когда пар из котельного отде­ления одного блока подавался в машин­ное отделение другого. Такой режим был возможен, но для переключения требова­лись время и полная сохранность слож­ной системы паро-, топливо- и маслопро­водов. На практике выход из строя хотя бы одного из трех главных элементов любого блока (котлов, турбин и вспомо­гательных механизмов) приводил к невоз­можности функционирования блока в це­лом, даже временного.

Главной заботой инженеров-механиков при создании «Вэнгарда» стала необхо­димость повышения мощности энергети­ческой установки. Задачу удалось решить наиболее простым способом — за счет форсировки турбин. Если на «Кинге Джордже V» максимальная проектная скорость вращения валов составляла 236 об/мин, то по первоначальному варианту на «Вэн­гарде» она предполагалась равной 245 об/мин, что соответствовало мощности блока в 30 000 л.с. Однако в конце 1942 года было решено принять форсирован­ный режим с 250 об/мин и мощностью 32 500 л.с. на вал, что в совокупности да­вало 130 000 л.с. и обеспечивало бы ско­рость 30 узлов при стандартном водоиз­мещении (42 300 т) и 28,5 — 29 узлов -при полном (48 500 - 49 100 т). Идея форса­жа полностью себя оправдала. Хотя лин­кор и превысил проектное водоизмеще­ние почти на 2000 т, на испытаниях уда­лось не только достичь требуемых скоро­стей, но и заметно их превысить. Удачные пропульсивные характеристики корпуса позволили кораблю развить 31,57 узла при 256,7 об/мин и мощности на валах 135 650 л.с. при водоизмещении, близком к стан­дартному (45 720 т). На мерной миле у Эррана в июле 1946 года линкор показал 30,38 узла при 250,6 об/мин и мощности 132 950 л.с., но при полном водоизмеще­нии в 51 070т. Интересно, что при мощно­сти 120 000 л.с., соответствующей мощ­ности «Кинга Джорджа V», и значительно большем водоизмещении (51 160 т) он развил практически ту же скорость — свы­ше 28 узлов, что свидетельствует об от­личных обводах подводной части. По став­шей с 20-х годов стандартной практике, англичане уже не старались выжать из машин и котлов максимум, так что реаль­ные возможности «Вэнгарда» в критичес­ких условиях могли быть еще выше.

Котельная установка линкора состоя­ла из восьми трехколлекторных котлов «адмиралтейского» типа. Они располага­лись по два в четырех изолированных от­секах. Максимальное рабочее давление в котлах составляло 32 атм.; в турбины пар подавался под давлением 28 атм. По сво­ему устройству турбинная установка прак­тически полностью повторяла «Кинг Джордж V»: четыре турбины (каждая в своем отделении) при «шахматном» рас­положении относительно КО. Правда, сна­чала планировалось установить турбины крейсерского хода на каждой из турбин высокого давления с подсоединением их через зубчатый редуктор, но от такого решения в конце 1942 года отказались, надеясь сэкономить на этом около 100 т веса. Увы, эта экономия «распылилась» по другим статьям нагрузки, и в резуль­тате удалось лишь сохранить вес машин­ной установки на прежнем проектном уровне — 3250 т.

«Вэнгард» имел четыре винта, изготов­ленных из марганцевой бронзы диамет­ром 4,5 м — что несколько меньше, чем у других аналогичных боевых судов. В со­четании с более высокой, чем на «Кинге Джордже V», скоростью вращения валов они обеспечивали довольно высокий КПД. Специалисты полагали, что еще больше­го успеха можно было бы добиться при увеличении скорости вращения турбин, большем диаметре винтов и применении двухступенчатого зубчатого редуктора. Но по технологическим и финансовым при­чинам англичанам пришлось отказаться от этого решения.

Важным усовершенствованием стало разнесение линий внутренних и внешних валов с 10,2 м до 15,7 м. На «Кинге Джор­дже V» зоны вращения винтов внутрен­него и внешнего валов перекрывались примерно на 0,5 м, что на «Принс оф Уэл­лсе» привело к одновременному выводу из строя двух валов от одного попадания торпеды.

Расположение валов и винтов оказа­лось довольно удачным, за одним исклю­чением. Внутренние валы испытывали вибрацию при 200 об/мин и более, при­чем особенно заметную — на 24-узловой скорости. При нормальных условиях этой скорости соответствовала частота враще­ния валов около 200 об/мин, однако тот же ход достигался и при вращении внут­ренних валов со скоростью 222 об/мин, а внешних— 174 об/мин. В этом случае виб­рация ощущалась гораздо меньше. Пос­ле первых испытаний трехлопастные вин­ты внутренних валов заменили на пяти-лопастные, что позволило достичь еще большего эффекта. Впрочем, окончатель­но вибрацию одолеть не удалось, и в ка­честве меры предосторожности при ско­рости 24 узла и выше рекомендовалось не класть руль на борт более чем на 10°. Это несколько ограничивало маневрен­ность корабля, особенно если учесть, что при 156 об/мин вообще не рекомендова­лось перекладывать руль.

Для улучшения условий работы коман­ды увеличили просвет как в турбинных, так и в котельных отделениях (на кораб­лях серии «Кинг Джордж V» последние оказались тесноватыми и очень душными в условиях тропических широт). Средства вентиляции также значительно усилили. Что касается улучшений функционирова­ния самой ЭУ, то следует отметить более тщательное отношение к футеровке топок (которая на предыдущем типе давала тре­щины при сильных ударах), а также при­менение устройств дополнительного охлаждения отработанного пара и конден­сата. Кроме того, улучшилась также кон­струкция форсунок и передней части топ­ки. В связи с печальным опытом потопления «Принс оф Уэллса» появились предохранительные устройства, «смягчаю­щие» действие сильного взрыва. Большое значение придавалось герметизации тур­бин и изоляции турбинных отделений. Турбины могли работать в частично или даже полностью затопленных отсеках. Главные вентили паропроводов получили, помимо ручного, гидравлический привод с дистанционным управлением. Теперь их можно было, по крайней мере теоретически, переключать из центрального по­ста и специального пункта управления машинной установкой. Ранее на типе «Кинг Джордж V» персонал вынужден был хотя бы иногда находиться на площадках с приборами и клапанами, расположен­ных в верхней части турбинных отсеков, так что при их затоплении полностью те­рялся контроль над главными машинами. Предусматривался также независимый паропровод к каждому из четырех групп машин, что предотвращало возможность прекращения подачи пара к турбинам той группы, где выходили из строя котлы и соединительный «перекрестный» паро­провод. В общем, живучесть ЭУ на «Вэнгарде» значительно возросла, и в той си­туации, в которую попал в 1941 году «Принс оф Уэллс», он скорее всего со­хранил бы достаточно высокую скорость. По-прежнему критической оставалась ситуация с сальниками валопроводов — они, в принципе, не могли сохранять гер­метичность при повреждениях корпуса в районе дейдвудов. Так развороченная сорванным с подшипника и кронштейна вращающимся валом корма «Принс оф Уэллса» послужила одной из главных при­чин его быстрого затопления. В этом от­ношении мало что можно было предпри­нять; как уже отмечалось, конструкторы расставили на большее расстояние валопроводы и улучшили герметизацию саль­ников — единственное, что позволяла традиционная схема большого боевого ко­рабля. В этом отношении ситуация прак­тически не изменилась и сегодня.

Дальность плавания «Вэнгарда» по сравнению с «Кингом Джорджем V» уве­личилась, но осталась все же недостаточ­ной. Оптимистичные 14 000 миль при 10-узловом ходе по проекту 1941 года под­верглись существенному пересмотру в свете эксплуатации линкоров предыдущей серии. Правда, разработчики предложили, пожалуй, еще более высокие характерис­тики: 6000 миль при 20 узлах плюс запас топлива на бой. Поскольку экстенсивный путь увеличения запаса топлива не обе­щал многого из-за отсутствия резервов водоизмещения, были предприняты все меры для уменьшения его расхода — до 290 г/л.с./ч по сравнению с 363 г/л.с./ч на «Кинге Джордже V». Не отказались и от увеличения емкостей цистерн: вместо 4100 т по проекту «Вэнгард» мог принимать до 4425 т нефти и 427 т дизельного топлива. Для этого пришлось расширить на 0,7 м бортовые цистерны в средней части кор­пуса и оборудовать специальные «экстрен­ные» танки в днище под погребами кон­цевых башен. 300 т топлива загружалось в них в крайнем случае и расходовалось в первую очередь, поскольку такое сосед­ство представлялось очень опасным при подводном взрыве.

По данным ходовых испытаний, «Вэн­гард» мог пройти максимум 7400 миль. Эта средняя величина сильно зависела от состояния днища и от того, в каких водах оперировал корабль — северных или тропических. При чистом днище наиболее экономичной была 14-узловая скорость, дальность составляла 8400 миль. После шестимесячной службы без докования в умеренных широтах ход падал до 13 уз­лов, а после такого же срока службы в тропиках, где обрастание происходит зна­чительно быстрее, — до 11,5 узла. Даль­ность при указанных условиях равнялась 7400 и 6100 милям соответственно.

На повышенных скоростях запас хода после докования выглядел получше: 6950 миль на 20-узловом ходу, 5350 миль при 25 узлах, 3380 миль при 28 узлах (242 об/ мин) и 3600 — при 29,5 узла. Он столь же заметно падал при обрастании: после полугода службы в северных водах даль­ность снижалась примерно на 17%; в тро­пических—на 35 %. На полной скорости снижение дальности было меньше — на 8% и 19% соответственно. Приведенные значения показывают, что энергетическая установка последнего британского линко­ра была явно предназначена для эксплу­атации на высокоскоростных режимах, что, в принципе, соответствовало такти­ческим установкам конца Второй мировой войны.