Wundefwaffe

Энергетическая установка линейных кораблей

 

Линейные корабли типа "Queen Elisa­beth" имели четырехвальную паротурбинную установку, состоящую из двух главных агре­гатов системы Parsons-'а (на "Malaya", "Queen Elisabeth" и "Warspite") и системы Brown-Curtis (на "Barham" и "Valiant"). Главные турбинные агрегаты передавали вра­щение непосредственно на гребные валы (без механической передачи). Энергетические ус­тановки для "Queen Elisabeth" и "Malaya" были изготовлены заводом "Wallsend Ship-way", для "Warspite" - заводом "Hawthorn Leslie", для остальных двух кораблей уста­новки изготовлены на заводе фирмы-строите­ля.

Каждый турбинный агрегат двухкорпусного исполнения включал в себя четыре тур­бины. Две турбины низкого давления (одна переднего, другая заднего хода) в общем корпусе работали на внутренние валы, а две турбины высокого давления (одна переднего, другая заднего хода), также в общем кор­пусе, работали на внешние валы. Машинный отсек разделялся продольными переборками на три отделения: в среднем находились турбины низкого давления обоих агрегатов, в бортовых - турбины высокого давления. Кроме того, в бортовых отделениях, в их носовой части, находились турбины экономи­ческого хода реактивного типа с зубчатыми передачами. На "Queen Elisabeth", "Wars­pite" и "Valiant" были установлены турбины экономического хода системы Parsons'а, на "Barham" и "Malaya" - системы Brown-Curtis'a.

В среднем турбинном отделении также были установлены четыре главных конденса­тора, а в бортовых - по одному вспомога­тельному .

Во внешних турбинных отделениях были также установлены по одному опреснительно­му агрегату, каждый из которых состоял из двух испарителей и одного конденсатора дистиллята. Их общая производительность равнялась 650 ts в сутки.

Котельная установка включала 24 во­дотрубных котла с широкими трубками систе­мы Yarrow на "Warspite" и "Barbara", и сис­темы Babcock-Wilcox на "Queen Elisabeth", "Valiant" и "Malaya". Максимальное рабочее давление котлов - до 20 атм.

Предполагалось, что мощность силовой установки позволит кораблям довольно сво­бодно достигнуть скорости 23 узла при наи­большей продолжительной мощности 56.000 WPS и 25 узлов при повышенной (форсирован­ной) мощности 75.000 WPS. На большей части кораблей установки достигли проектной мощ­ности, но из-за увеличения водоизмещения в сравнении с первоначальным проектом ско­ростные результаты оказались ниже ожидае­мых. Лучшие корабли этого типа развивали при благоприятных условиях 25 узлов, одна­ко в более плохую погоду или в иных небла­гоприятных условиях, таких как переход при боевой нагрузке или с обросшим днищем, эта скорость становилась недостижимой. В целом после вступления в строй кораблей этого типа по результатам испытаний были состав­лены усредненные (для всех пяти линкоров) эксплуатационные данные, которые выглядели примерно в таком виде: наибольшая продолжительная скорость: 23,25 узла при 67.500 WFS; наибольшая кратковременная скорость:   24,0 узла  при 75.000 WPS и 300 оборотов винта в минуту; запас нефти (ок.95 %): около 3300 ts. дальность плавания: 8600 миль (12,5-узловым ходом); 390.0 миль (21-узловым ходом).

 

режим хода к.н.м.	4/5(*)	3/5(*)	2/5(*)
мощность [WPS] 75.000 скорость [узлов] 25,0 расход нефти [ts/ч] 40,5	60.000 24,0 31,4	45.000 22,5 25,2	30.000 20,5 18,0

(*) - доля от к.н.м. (крат­ковременной наибольшей мощности).

 

Условия военного времени препятство­вали проведению нормальных ходовых испыта­ний, поэтому результаты оказались далеко неполными, а в некоторых случаях и недостоверными. К тому же далеко не все результаты стали известны широкому кругу. Ниже приводятся некоторые из них,  относящиеся ко времени Первой мировой войны.

1)  "Warspite" - заводские ходовые пробы у западного побережья Ирландии, проведенные 11 апреля 1915 года. Корабль закончил докование 22 марта 1915 года.

- 1,5-часовые испытания на полном ходу: 56.580 WPS =24,1 узла при 274 оборотах винтов в минуту. Расход нефти 45,7 ts.

- 2-часовые испытания на повышенной мощности: 75.510 WFS = 24,65 узла.

2) "Valiant" - заводские ходовые пробы в районе Фирт-оф-Форта проведены 27 февраля 1916 года. Корабль не проходил докования со дня спуска на воду в ноябре 1914 года.

- 2-часовые испытания на полной мощности: 57.315 WPS при 275 оборотах винтов в минуту.

- испытания на повышенной мощности: 71.112 WPS.

3) "Malaya" - заводские ходовые пробы в Северном море 17 февраля 1916 года.  Корабль вышел из дока 14 января 1916 года и имел чистое днище. К началу проб водоизмеще­ние составляло 32.976 ts, осадка 10,20 м. Отчет об испытаниях этого корабля наиболее полный среди кораблей своей серии.

- 2-часовые испытания на полной мощности: 57.332 WPS =23,5 узла при 280 оборотах винтов в минуту. Расход нефти 66 ts.

- 2-часовые испытания на повышенной мощности: 76.074 WPS =25,0 узлов при 304 оборотах винтов в минуту. Расход нефти 90 ts.

Среднее давление пара во время данных испытаний - около 15,4 ат. на выходе из котлов и около 12,7 ат. на входе в турбины.

4)  "Barham" - заводские ходовые пробы в районе Фирт-оф-Форт 27 августа 1915 года.  Корабль закончил докование 31 декабря 1914 года. Водоизмещение к началу испыта­ний 29.410 ts, осадка 9,40 м.

- 2-часовые испытания на полной мощности: 60.950 WPS при 285 оборотах винтов в минуту.

- 2-часовые испытания на повышенной мощности: 76.575 WPS.

5) "Queen Elisabeth" - заводские ходовые испытания.

- линкор достиг мощности 57.130 WPS на испытаниях полной мощности. Более подробных сведений нет.

Ни одно из вышеупомянутых испытаний не проводилось на мерной миле, и поэтому достигнутые скорости не являются абсолютно достоверными. 6 июля 1916 года линкор "Barham" совершил пробег на вымеренной ми­ле в районе Bute Sound со следующими ре­зультатами:

 

режим испытаний                                форсированный

начальное водоизмещение                  32 252 ts

волнение моря                                     0 баллов

мощность                                             70.788 WPS

скорость                                               23,91 узла

число оборотов винтов                       293,25 в мин.

 

Достигнутая скорость была только на 0,1 узла ниже ожидаемой при указанном во­доизмещении, хотя мощность на валах и ва­куум в конденсаторах имели значения ниже, чем во время заводских испытаний. Поэтому точность результатов подвергается некото­рым сомнениям, а данные о мощности на внешних валах считаются явно заниженными -достигнутая мощность была несомненно боль­ше указанной.

В результате ходовых испытаний выяс­нилось, что корабли с турбинами Parsons'а обычно имели большее число оборотов вин­тов, чем корабли с турбинами Brown-Cur­tis 'а. Предполагается, что "Valiant" и "Barham", оснащенные последними, могли бы достичь большего числа оборотов, если бы их мощность не ограничивалась конденсаторами, приемная способность которых не соот­ветствовала испаряемой массе, хотя для "Valiant" было признано сомнительным, что его котлы могли произвести достаточное ко­личество пара для достижения большей мощ­ности, чем достигнутая фактически. Общеиз­вестно, что этот корабль был самым тихо­ходным в эскадре, и одной из главных при­чин этого считались недостаточная паропроизводительность котлов, а также неудачная конструкция турбин высокого давления, соп­ла которых отличались от таких же на "Barham", отчего величина вакуума в них оказалась несколько меньше, чем на других кораблях этого типа.

"Malaya" оказался наиболее быстроход­ным кораблем этого класса. Этот корабль мог без особого вреда для  механизмов достичь 306 оборотов винтов, что было зна­чительно выше расчетов.

После пробы "Barham' на мерной миле в Bute Sound адмирал Джеллико констатировал, что поскольку "Valiant" тихоходнее, чем "Barham", то 5-я боевая эскадра в целом не может иметь хода более 23 узлов, при этом он напомнил, что пробы проходили в идеаль­ных условиях и при водоизмещении корабля весьма близком к боевому. Подводя итог, Джеллико сказал, что такая скорость есть слишком малое превосходство над скоростью линейного флота, и поэтому сомнительно, что эту эскадру можно будет развернуть в случае необходимости в голове боевой ли­нии, не опасаясь нарушить ее строй. Джел­лико подчеркивал, что 5-я боевая эскадра по своей скорости лишь незначительно пре­восходит 3-ю эскадру немецкого Флота Отк­рытого Моря, в потому ее возможности в ка­честве мобильного быстроходного крыла Гранд-Флита будут ограничены. К тому же при боевом водоизмещении турбины даже не будут в состоянии развить максимальное число оборотов.

Для достижения большей эффективности установки было предложено заменить винты на другие, однако технический отдел выска­зался против, считая, что предложенная конструкция винтов приведет к большим по­терям скорости на небольших режимах хода. Предложение отклонили. Вместо этого было решено при первом же удобном случае изме­нить конструкцию сопел турбин. Остается неизвестным, было ли это выполнено, ибо "Valiant" оставался самым тихоходным ко­раблем этого класса вплоть до модернизации в конце 30-х годов, когда полностью заме­нили энергетическую установку.

Стремясь получить достоверную " инфор­мацию о ходовых качествах кораблей в фев­рале 1919 года было решено, что "Warspite", "Valiant", "Barham" я "Malaya" выполнят пробег при наибольшей продолжи­тельной мощности. "Barham" сделал это во время своего перехода из Скапа-Флоу на верфи в Инвергордон, а остальные три ко­рабля - в ходе плаваний южнее Скапа-Флоу.

 

линейный корабль	"Valiant"		"Warspite"	"Barham"	"Malaya"
дата испытания место пробега		11.3.1919 переход в Плимут	11.3.1919 сев. - зап. Шотландии	21.2.1919 переход в Инвергордон	11.3.1919 переход в Портсмут
последнее докование		9.3.1918	25.3.1918
время пробега вид испытания среднее число оборотов вала мощность           [ WPS ] средняя скорость  [узлов] расход нефти       [ ts ]		1 час н.п.м. 275,2 57.703 23,0 33,0	2 часа н.к.м. 296,0 75.800 23,5 ?	1 час н.к.м. 289,9 72.872 23,8 ?	1 час н.к.м. 305,85 76.740 24,9 ?

ПРИМЕЧАНИЯ К ТАБЛИЦЕ.

1)  н.п.м.  - наибольшая продолжительная мощность н.к.м.  - наибольшая кратковременная мощность

2) Кроме того, на пути в Плимут "Valiant" провел еще четыре последовательных испыта­ния,  а именно на длительное время (16-18 часов).  Максимальная скорость, достигнутая во время этих пробегов была 23,5 узла при 66.570 лс.

3) К началу пробега "Warspite" имел осадку 10.01 м.носом и 10,07 м.кормой, его водоиз­мещение составляло около 32.500 ts.

4) К началу пробега "Barham" имел осадку 9,48 м.носом и 9,63 м.кормой при водоизмеще­нии около 30.500 ts.

 

Использование нефти вместо угля тре­бовало бункеров глубиной до 9,14 м. Так как конструкторы не вмели еще достаточного опыта в создании объемных топливных цис­терн, для удобства и ускорения работ был изготовлен специальный опытный бункер-ма­кет, по размерам и конструкции соответст­вующий корабельному. Опыт, полученный при этом был использован при разработке строи­тельных детальных чертежей. Поскольку для хранения топлива теперь требовались только подобные цистерны и отпала необходимость хранения угля на палубах выше броневой, то оказалось, что на средней палубе освободи­лось значительная площадь, прежде занимае­мая углем. Было решено использовать это пространство для устройства столовой ко­манды и других бытовых помещений, однако здесь остро встала проблема вентиляции, так как ее устройство потребовало бы до­полнительных вырезов в переборках, а в ра­йоне ватерлинии непременно требовалось сохранить водонепроницаемое разделение по­мещений. Поэтому решили ограничиться толь­ко некоторыми из предполагаемых бытовых помещений, в том числе душевых. Кроме то­го, также за счет места, обычно использо­вавшегося для размещения угля была устрое­на прачечная. Таким образом на этих кораб­лях в сравнении с предшествующими была значительно улучшена обитаемость.

Наибольшая вместимость бункеров была рассчитана на 3500 ts нефти, однако при нормальном заполнении 95 % она составляла 3325 ts. Обычно же принимаемый запас топ­лива составлял около 2800 ts, что было вызвано превышением фактического водоизме­щения от проектного.

 

Электроэнергетическая установка линейных кораблей

 

Для производства необходимого коли­чества электроэнергии проект предусматри­вал два дизель-генератора по 450 кВт. и два турбогенератора по 200 кВт. Они должны были вырабатывать постоянный ток в 200 В., который подавался бы на главный распределительный щит.

К началу войны "Queen Elisabeth" и "Valiant" получили по одному генератору в 200 кВт., приводившиеся в действие от поршневой паровой машины. Другие корабли этого типа получили их только после войны.