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.
