Энергетическая установка
Первый в мире линкор-турбоэлектроход «Нью-Мексико» имел в составе своей ЭУ 9 нефтяных котлов типа Бабкок и Уилкокс (давление пара 19,6 атм), размещенных в трех котельных отделениях (КО), идущих одно за другим по ДП, и 2 турбоагрегата Кертис общей проектной мощностью 27500 л.с., которые приводили во вращение два 12500-киловаттных генератора двухфазного переменного тока. Ток под напряжением 4242 В подавался на 4 электромотора мощностью по 5200 кВт, которые и вращали гребные валы. На максимальной мощности роторы генераторов, напрямую связанные с турбинными, вращались со скоростью 2100 об/мин., а каждый из четырех гребных винтов - со скоростью всего 173 об/мин. Для сравнения, на имевшем прямодействующие турбоагрегаты «Аризоне» винты вращались со скоростью 226 об/мин., так что турбины работали не в оптимальном режиме, вызывая чрезмерный расход топлива, особенно на средних и малых ходах. Два остальных корабля имели те же котлы, но 4 прямодействующих турбоагрегата (системы Кертис на «Миссисипи» и Парсонса на «Айдахо») общей проектной мощностью 32000 л.с., работавших на 4 гребных вала. Четыре турбинных отделения располагались бок о бок, занимая пространство по длине корпуса от грот-мачты до 3-й башни ГК. Перед и за котельными отделениями располагались отсеки турбогенераторов (4 установки мощностью по 300 кВт) для привода различных вспомогательных механизмов, в том числе шпилей, рулевой машины, орудий ГК, башен и подачи боезапаса. Аварийных дизель-генераторов, которые могли бы использоваться и при стоянке в базе, не было - они появились только на типе «Мэриленд».
Первые же испытания механизмов отчетливо показали преимущества «Нью-Мексико». На 17 узлах этот корабль расходовал 187 т топлива в сутки (только на главные механизмы) против 226 т на «Миссисипи» и 245 т на «Айдахо». Если за меру относительной эффективности ЭУ принять количество топлива, необходимого для преодоления 8000 миль на скорости в 10 узлов - требование техзадания при полном запасе 2200 т (нормальный запас топлива составлял 1467 т), то «Нью-Мексико» для этого было достаточно иметь 2055 т нефти, «Миссисипи» - 2790 т, а «Айдахо» - 2850 т. Более того, «Нью-Мексико» на испытаниях прошел три часа полным ходом назад -такое кораблям с прямодействующими турбинами просто было не под силу. Правда турбоэлектрическая установка явно проигрывала по весовым показателям.
Несмотря на большую разницу в проектной мощности главных механизмов, на пробегах полным ходом все три корабля показали примерно одинаковые результаты (см. таблицу).
Корабль |
Проектные мощность = скорость |
Вес ЭУ, т |
Результаты испытаний |
«Нью-Мексико» |
27500 л.с. = 21 узел |
2351 |
31197 л.с. =21,08 уз. |
«Миссисипи» |
32000 л.с. = 21 узел |
2285 |
33100 л.с. = 21,29 уз. |
«Айдахо» |
32000 л.с. = 21 узел |
2298 |
31804 л.с. = 21,09 уз. |
Официальные данные по дальности плавания приводятся следующие: «Нью-Мексико» с чистым днищем мог пройти 6400 миль 12-узловой скоростью или 2414 миль 20-узловой (через год после докования соответственно 5120 и 1931). «Миссисипи» в 1922 году приписывали даже большую: 8770 миль на 12 узлах или 3976 на 20-ти при чистом днище (7020 и 3036 миль через год после докования). Диаметр циркуляции, благодаря короткому и толстому корпусу, на полной скорости в 21 узел составил всего 630 метров.
Секретарь флота Даниэльс с гордостью докладывал о результатах ходовых испытаний «Нью-Мексико»:
«Механизмы проектировались на мощность 27500 л.с. для полной скорости 21 узел. Реально корабль развил 31000 л.с. и в течение четырех часов держал скорость 21 1/4 узла, имея при этом водоизмещение на 1000 тонн больше, чем проектное для испытаний. Если бы он имел водоизмещение, равное проектному, как это обычно получается при испытаниях новых кораблей, то мог бы без проблем развить и 21 1/2 узла; и, что еще лучше, он может поддерживать такую скорость до тех пор, пока не закончится топливо. Как и все наши последние дредноуты, он имеет нефтяное отопление котлов, и это гарантирует отсутствие падения скорости из-за необходимости чистки топок, что присуще кораблям с угольным отоплением после четырех часов пробега на полной скорости».
«В целом я думаю, что страна имеет основание гордиться таким достижением в технике, и не только из-за этого единичного случая, а из-за той полученной уверенности, что наши капитальные корабли превосходят иностранные».
Имея исключительную гибкость в регулировании, турбоэлектрическая ЭУ позволяла выбирать в зависимости от условий такие режимы работы, когда те или иные ее устройства отключались, а остальные работали с большей эффективностью. Например, пересекая 15-узловой скоростью Атлантику в январе 1919 года, «Нью-Мексико» использовал только один из своих генераторов. Но, как говорится, «на каждый плюс есть и свой минус». Более сложная по составу турбоэлектрическая установка оказалась и менее надежной. Как любая электрическая система, она была чувствительной к воде: короткое замыкание могло вызвать не только затопление машинных отсеков, но и простое повышение в них влажности (а значит - требовались специальные системы вентиляции). Эта ЭУ требовала и более квалифицированного персонала. Первый командир «Нью-Мексико» перед выходом в трансатлантический переход заявил, что не покинет порта, пока его машинная команда не натренируется настолько, что сможет, например, быстро запустить остановленный генератор. Сказывалось и отсутствие согласованности при проектировании между «корабельщиками» и «электриками». Уже на следующем вошедшем в строй линкоре-турбоэлектроходе «Теннесси» при первом же выходе в море с Нью-Йоркской верфи в декабре 1920 года сломался один из главных генераторов. Ремонт на фирме Вестингхаус затянулся по той причине, что размеры палубных люков не позволяли вытащить огромный генератор и заменить его новым. Один из британских инженеров, ставший свидетелем этого случая, злорадно отметил: «ремонт обошелся дороговато, а в военное время это стало бы настоящей катастрофой».
Другой инженер - Стэнли Гуделл, в годы войны прикомандированный к американскому Бюро по конструированию и ремонту, а впоследствии ставший Главным Кораблестроителем английского флота, отмечал как положительные (лучшее разделение на отсеки и гибкость в управлении), так и отрицательные стороны турбоэлектрической ЭУ: больший вес и меньший к.п.д. (0,90-0,95 против 0,98-0,99), чем у турбозубчатых агрегатов (ТЗА), принятых в английском флоте, а также чувствительность к ударам и сотрясениям, не говоря уже о затоплениях. В любом случае, боевых кораблей с турбоэлектрической ЭУ никто, кроме США, больше не строил.