Механическая установка

 

Прогресс в деле разработки новых турбин и кот­лов хотя и коснулся новых британских линкоров, но не в той степени, которую можно было бы ожидать. Их энергетическая установка оставалась довольно кон­сервативной, поскольку в ней использовались низкие для конца 30-х годов параметры пара (давление 28 атм и температура 370°С). Между тем англичане пер­выми ввели на флоте паровые механизмы высокого давления, установив в 1931 г на двух эсминцах типа "А" котлы с рабочим давлением 35 атм. и перегревом пара до рабочей температуры около 400°С. Эксплуа­тация продемонстрировала отличные экономические характеристики (расход топлива 0,275-0,3 кг/л.с./час, в зависимости от режима), но, увы, одновременно и низкую надежность механизмов с высокими парамет­рами. В итоге конструкторы вместо доводки отказа­лись от их использования, и результаты дорогостоя­щего опыта "ушли в песок". Между тем на берегу в это же время успешно и практически без аварий функцио­нировали теплоэлектростанции, на которых применя­лись очень высокие параметры пара (давление до 125 атм. и температура до 480°С). Однако на море глав­ным фактором оставалась надежность. Находясь на пороге войны, Адмиралтейство не захотело связывать себя непроверенной техникой, которая к тому же на­ходилась на грани производственных возможностей фирм-производителей морского энергетического обо­рудования.

Насколько верным оказался консервативный подход? С одной стороны, низкие параметры пара требовали большего "мертвого веса" установки, и это в условиях жесткой экономии водоизмещения, вплоть до сокращения числа орудий главного калибра. С другой, на линкорах типа "Кинг Джордж V" никогда не наблюдалось неприятностей с функционированием котлов, тогда как все немецкие корабли с теоретиче­ски высокоэффективной энергетикой страдали от де­фектов ЭУ практически в каждом походе. Следует за­метить, что в рамках принятого решения английские инженеры сделали все возможное, чтобы облегчить двигательную установку. В итоге ее удельный вес (в кг/л.с. на валу) составлял менее 17, тогда как на "Худе" он равнялся 30, на "Куин Элизабет" - 39, и да­же для новых машин, установленных в ходе модерни­зации последнего, доходил до 20. Заметный выигрыш в весе имелся даже по сравнению с относительно не­давно построенными "нельсонами": котельная уста­новка "Кинг Джордж V" при весе 416 т обеспечивала мощность 100000 л.с. без форсировки, тогда как на "Нельсоне" при весе КУ в 325 т удалось добиться только 45000 л.с.

Новым для линкоров британского флота являлся блочно-эшелонный принцип расположения механиз­мов. Применявшийся на некоторых крейсерах, но не нашедший широкого распространения в "Royal Navy", этот принцип в случае новых линейных кораблей был доведен до предела. Четыре блока механизмов, каж­дый из которых обслуживал свой вал, были полностью независимыми. Каждый из них включал котельное от­деление с 2 котлами, турбинное отделение и отсек вспомогательных механизмов. Подача топлива, ко­тельной воды, смазочного масла и других расходуе­мых материалов также была независимой для каждого из блоков. По идее выход из строя одного блока никак не сказывался на работе остальных. Для большей жи­вучести котельные и турбинные отделения обоих бортов чередовались в шахматном порядке, хотя такое решение потребовало более длинных валопроводов для внешних винтов.

В британском флоте эшелонное расположение энергетической установки не получило распростране­ния. "Кинг Джордж V" стал первым опытом этого рода среди крупных боевых кораблей. Шахматное располо­жение агрегатов предполагало, что в результате любо­го, пусть даже самого сильного взрыва под днищем в действии останется как минимум два вала, что обес­печивало бы вполне достаточную тактическую ско­рость в районе 20 узлов.

Блочное размещение помимо ясно видимых тео­ретических преимуществ имело и свою теневую сто­рону. Высокая степень изоляции блоков механизмов волей-неволей вызывало значительные трудности при переходе их на нестандартный режим работы. В прин­ципе любое котельное отделение могло подавать пар в любую из турбин, однако для такого переключения требовалось время и полная сохранность сложной системы пара-, топливо- и маслопроводов. Как пока­зал опыт последнего боя "Принс оф Узле", достоинст­ва блочного принципа оказались скорее теоретиче­скими. 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, хотя и временного. Все же принятое техническое решение позволяло надеяться, что линкор мог сохранять хотя бы какой-нибудь ход вплоть до полного затопления.

Основу котельной установки составляли 8 трехбарабанных котлов "адмиралтейского" типа. Они рас­полагались по два в 4 полностью изолированных отсе­ках. Их общая поверхность нагрева составляла 7620 кв.м.

Турбинная установка являлась низкооборотной (2257 об/мин на валу турбины), и сопрягалась с греб­ным валом через одноступенчатый редуктор, снижав­ший частоту вращения до 236 об/мин. Британская промышленность того времени не могла производить надежных двухступенчатых редукторов большой мощ­ности ввиду недостаточной точности изготовления шестерен. В этой области имелось значительное от­ставание от США и Германии, и даже в ходе войны не удалось разработать метода качественной нарезки зубьев крупных размеров.

Турбина заднего хода монтировалась на выходе из камеры ТНД, а крейсерские турбины - за камерой ТВД. И те, и другие функционировали при несколько более низких параметрах (давление 24,5 атм., темпе­ратура 343°С).

Турбины вращали 4 трехлопастных винта, изго­товленных из марганцевой бронзы. Как и у всех лин­коров, винты имели внушительные размеры (диаметр 4,42 м). Шаг составлял 4,57 м. Зоны вращения винтов внутреннего и внешнего валов немного перекрыва­лись (примерно на 0,5 м). Просвет между концами лопастей и корпусом составлял для внешнего и внут­реннего винтов соответственно 0,7 и 0,9 м.

Большое значение придавалось герметизации турбин и изоляции турбинных отделений. В принципе турбины могли работать в частично или даже полно­стью затопленных отсеках, хотя дистанционного управления ими не предусматривалось, и персонал вынужден был хотя бы иногда находиться на площад­ках с приборами и клапанами, расположенных в верх­ней части турбинных отсеков, так что при полном их затоплении полностью терялся контроль над машина­ми. "Ахиллесовой пятой", приведшей к гибели "Принс оф Уэлс", являлись сальники валопроводов, которые в принципе не могли сохранять герметичность при по­вреждениях корпуса в районе выхода из него валов. Все отмеченные недостатки ни в коем случае нельзя считать особенностями именно линкоров типа "Кинг Джордж V, поскольку они органически присущи уров­ню техники того времени. Можно сказать, что англи­чане сделали все возможное для обеспечения живуче­сти механической установки, которая в то же время зависела в основном от надежности ПТЗ и от случая -конкретного места взрыва вражеской мины или тор­педы.

Проектная дальность плавания первоначально определялась в 10000 миль 14-узловым экономиче­ским ходом. Уже в ходе испытаний ее изменили на 14000 миль при 10 узлах. Опять же по проекту линкор должен был проходить 3100 миль при полном (27-узловом) ходе, 4000 миль при 25 уз., 5750 при 20 и 14500 при 10 уз. На практике дальность оказалась значительно меньше. Отчасти это объясняется разно­стью значений расхода топлива, применяемого для определения запаса хода конструкторами, и реальны­ми условиями эксплуатации. Конструкторы исходили из посылки, что емкость цистерн должна быть доста­точной для плавания в течение 200 часов со скоро­стью 16 узлов (с парами для 18 уз.), плюс по 16 часов при 16 и 18 узлах, но с парами для полного хода. Та­кие требования обеспечивали боевую дальность около 3900 миль, для чего полагалось 2020 т топлива. К этому добавлялся 35%-ный резерв на плохие погод­ные условия и возможные повреждения (710 т) и 600 т для достижения дальности хода 14000 миль при 10 уз. Итог равнялся 3330 т, поэтому вполне резонно пред­положили что 3700 т (с учетом дизельного топлива) должно хватить. Первоначально назначенную цифру запаса топлива в 4000 т снизили до этого значения. Ошибка таилась не в оценке чисто ходовых возможно­стей; корабль действительно мог пройти 3900 миль при средней скорости 22 узла. Однако продержаться в море в течение требуемых 236 часов было практиче­ски невозможно, поскольку общекорабельные нужды требовали свыше 4 т/час на ходу и около 1,7 т/час на стоянке. В результате расход на 10-узловой скорости вместо расчетных 2,4 т/час составлял почти втрое больше - 6,5 т/час. Реальный запас хода, с учетом корабельных нужд и необходимости поддерживать пары для экстренного увеличения скорости, составлял не более половины от проектных 14000 миль.

В процессе службы выяснился вполне очевидный факт: запас хода нельзя было признать достаточным. Особенно отчетливо это стало заметным при перево­де линкоров на Дальний Восток с его большими рас­стояниями и отсутствием должной сети баз, находив­шихся в руках японцев. В 1945 г в качестве топливных цистерн стали использовать отсеки двойного дна к носу от цитадели, а также помещения среднего слоя ПТЗ между броневым шельфом и нижней палубой. Общее количество принимаемого топлива увеличи­лось до 4200 т нефти и 183 т дизельного топлива ("Энсон", конец 1945 г), однако при этом снизилась эффективность защиты от подводных взрывов и воз­росла осадка. Тем не менее, практическую дальность удалось довести до 2600 миль при 27 узлах, 3800 при 24, 6400 при 17,5 и 6800 при 15 уз. (скорость, являв­шаяся наиболее экономичной). 10-узловый ход являл­ся невыгодным: корабль мог проходить при нем не более 6100 миль (только 44% от проектного задания -и это после всех переделок). Приведенные выше дан­ные относятся к "Энсон" сразу после войны, когда его полное водоизмещение превысило 40500 т. "Дьюк оф Йорк" со средним состоянием днища (через 3 месяца после его очистки) имел при всех режимах хода харак­теристики примерно на 10 % хуже. Даже с учетом про­веденной модернизации дальность оставалась недос­таточной для длительных океанских операций, и в действиях на Тихом океане англичанам пришлось ис­пытать несомненный позор, когда их линкорам дваж­ды пришлось пополнять топливо с американских фре­гатов!

Обращает на себя внимание относительно не­большой расход при полной мощности и очень низкая эффективность при малых скоростях. Такой подход, нехарактерный для британских кораблей, был специ­ально разработан для серии "Кинг Джордж V". В ре­зультате английские линкоры уступали американским "вашингтонам" в дальности на высокой скорости ме­нее чем на четверть, а при низкой - вдвое.