МАШИННАЯ УСТАНОВКА
Как уже отмечалось, вторым краеугольным камнем воззрений Фишера на линкор будущего была необходимость значительного повышения скорости хода. Это принципиальное требование первого морского лорда поначалу поставило разработчиков проекта в затруднительное положение при выборе типа главных механизмов применить ли на новом линкоре хорошо опробованные, но доведенные практически до предела совершенства четырехцилиндровые паровые поршневые машины тройного расширения или рискнуть установить прямоприводные паровые турбины, еще не вышедшие из разряда экспериментальных новшеств и только-только проходящих апробацию на эсминцах и легких крейсерах.
Превосходство турбин над поршневыми машинами было теоретически очевидным и заключалось в следующих преимуществах меньший вес, меньшая стоимость, меньшая подверженность поломкам из-за значительно более простого их устройства и меньшего числа деталей, меньший штат машинной команды, значительная экономия топлива на высоких скоростях, большая компактность, позволяющая разместить турбины значительно ниже ватерлинии, что существенно улучшало их защиту, меньшая шумность, легкое управление и обслуживание, чистоту в машинных отделениях.
Почти все эти достоинства, однако, приходились на работу турбин на высоких скоростях, которые можно было бы несколько снизить, увеличив диаметр ротора. Но последнее условие означало рост габаритов и массы. Поэтому был предложен иной путь — переход к новому типу гребного винта. Чтобы избежать кавитирования лопастей на высоких скоростях вращения, его существенно уменьшили в диаметре по сравнению с прежним большим винтом низкооборотных поршневых машин, а для сохранения тяги увеличили шаг и дисковое отношение. В итоге все преобразования системы «турбина — гребной винт» дали, наряду с высокими характеристиками упора и экономии топлива на полном ходу, и такой побочный эффект, как повышенный расход топлива на малых скоростях, уменьшение маневренности на малых и на задних ходах.
Все эти особенности турбин вполне уже определились к тому времени, когда комитету предстояло вынести окончательный вердикт о применении на новом линкоре того или иного типа машин. Первые четыре проекта имели поршневые машины которые согласно расчетам, при мощности 30 000 л с были способны сообщить судну в 20 000 т с обводами «Лорда Нельсона» требуемую скорость в 21 узел. Фишер, номинально не имеющий права влиять на решение комитета относительно выбора ими типа главных механизмов, том не менее проявлял склонность к турбинам. Но общее мнение склонялось в пользу более испытанного двигателя, причем в качестве главной причины выдвигалось условие обеспечения заданных маневренных качеств. Выбор в пользу турбин был окончательно решен лишь твердой позицией весьма авторитетных в комитете Филипа Уоттса, директора опытного центра Адмиралтейства Эдмунда Фруда и главного инженер-механика флота контр-адмирала Дэрнстона, получивших от самого изобретателя турбин Чарльза Парсонса не только исчерпывающие объяснения по поводу качеств нового типа машин, но и горячие заверения в его всесторонней помощи при разработке детального технического проекта машинной установим для «Дредноута». Сработал и тот факт, что турбинная установка оказывалась на БОО т легче поршневой той же мощности, а суммарный выигрыш в весе, включая экономию длины корпуса за счет уменьшения размеров машинных отделений и как следствие расход брони, достигал 1000 т.
Историческое решение о применении на будущем линкоре турбин было принято 21 января 1905 года. Сразу после этого развернулись дискуссии по поводу наивыгоднейшего числа валов, позволяющего наиболее эффективно передать рассчитанную мощность в 23 000 л.с. на гребные винты. Обсуждались схемы с тремя, четырьмя, пятью и шестью валами — поначалу остановились на пятивальной схеме. При этом центральная турбина, работающая на средний вал корабля, располагалась в среднем машинном отделении, а по две бортовые — в каждом из двух соседних с ним отделениях. Позже этот вариант отпал, как требующий применения значительных конструктивных связей в плоскости двух продольных переборок соседних турбинных отсеков, и окончательное одобрение получила четырхвальная схема, при которой по две турбины располагались в каждом из бортовых отделений, разделенных переборкой в диаметральной плоскости.
Поскольку развитие «Дредноутом» боевой 21-узловой скорости не требовалось в его повседневной службе, вопрос об экономии топлива на уменьшенных скоростях подвергли тщательной проработке. В результате было решено дополнительно оснастить внутренние валы корабля особыми «крейсерскими» турбинами, рассчитанными на мощность в 6000 л.с., что сообщало линкору экономическую скорость в 14 узлов. На практике же эти турбины приносили больше хлопот, нежели экономии, поскольку могли работать лишь в одном режиме, и фактически являлись обузой для несущих их валов. Впоследствии опыт эксплуатации основных турбин «Дредноута» позволил использовать их более гибко и за счет этого получить значительную экономию топлива. Потребность в крейсерских турбинах отпала — разобщенные с валами в течение всей службы линкора, они оставались бесполезным балластом.
Торги на подряд для главных механизмов «Дредноута» объявили 18 мая 1905 года, а спустя месяц (24 июня) было принято предложение фирмы «виккерс», вызвавшейся поставить комплект турбин за 252 553 фн. ст. Знаменитая фирма, однако, не решилась изготовлять малоизученные механизмы сама, а перепоручила это фирме Чарльза Парсонса, где заказ был с успехом выполнен на заводе в Уоллсэнде. В общем, их проект представлял собой увеличенную версию турбин, опробованных на эсминцах «Вайпер», «Кобра», «Велокс», «Идэн» и крейсере «Аметист». К новшествам можно отнести лучшую доступность для обслуживания и глухое соединение рабочих колес турбины с гребным валом, в то время как ранее это соединение осуществлялось применением разобщающих муфт. Монтаж турбин на «Дредноуте» осуществили в мае — июне 1906 года. Турбины высокого давления установили на наружных валах, низкого — на внутренних. На каждом валу имелось по две турбины — переднего м заднего хода, на внутренних валах помимо этого размещались и крейсерские турбины. Подобное расположение объяснялось попыткой компенсировать относительно большую инерционность и низкую маневренность судна, поскольку на заднем ходу можно было экономно использовать все четыре вала, обеспечивая пропорционально большую скорость и мощность — это подтвердили продолжительные испытания крейсера «Аметист» и эсминца «Идэн». Схема использования пара предусматривала его первоначальное прохождение в крейсерские турбины, затем в турбины высокого давления наружных валов, за ними в турбины низкого давления и, наконец, в конденсатор.
Согласно расчетам, полная мощность в 23 000 л.с. на «Дредноуте» достигалась при 320 об/мин. 6 октября 1906 года у о.Уайт во время 6-часовых испытаний корабль развил скорость в 21,05 узла при мощности 24 712 л.с. и 328 об/мин, а на двух участках мерной мили была зафиксирована скорость в 21,78 узла при мощности 26 728 и 27 899 л.с. и 334-336 об/мин.
Первый же большой испытательный поход «Дредноута» в начале 1907 года показал, что турбины оправдали все надежды. Месячное плавание, в течение которого было пройдено свыше 7000 миль, прошло без серьезных аварий, если не считать нескольких лопнувших котельных трубок. После вскрытия кожухов турбин по возвращении «Дредноута» в Портсмут их нашли в превосходном состоянии. Если бы корабль оснастили поршневыми машинами, то наверняка потребовалась бы полная переборка механизмов, не говоря уже о том, что поршневые машины вообще вряд ли смогли бы выдержать столь интенсивное плавание.
Неудивительно, что триумфальный успех турбин вывел их на первое место среди прочих воплощенных в «Дредноуте» нововведений.
