Глав: 13 | Статей: 44
Оглавление
Книга посвящена строительству русского флота накануне и в период первой мировой войны. Она повествует о создании и боевых действиях легкого крейсера "Красный Кавказ" (бывший "Адмирал Лазарев") во время Великой Отечественной войны, а также кратко затрагивает историю однотипных кораблей – первых турбинных крейсеров русского флота. Книга является заключительной частью трилогии автора о кораблях, в которую вошли также "Эскадренный миноносец "Новик" и "Линкор "Октябрьская революция"". При подготовке рукописи широко использовались архивные документы и личные воспоминания участников событий – офицеров, старшин и матросов крейсера "Красный Кавказ".

2.5. Проектирование энергетической установки

2.5. Проектирование энергетической установки

К середине 1913 г. проектирование энергетической установки легких крейсеров для Черного моря зашло в тупик. Техническое бюро РСО продолжало разработку эскизного проекта корабля с котлами Ярроу, Морское министерство требовало в соответствии с указанием И. К. Григоровича установить котлы Долголснко – Бельвиля, а фирма «Дж. Браун» отказывалась нести всякую ответственность за эксплуатацию этих котлов на крейсерах. Из создавшейся ситуации было два выхода: убедить Морское министерство в нецелесообразности установки котлов Долголенко – Бельвиля или привлечь для разработки энергетической установки крейсеров наряду с фирмой «Дж. Браун» еще одного подрядчика – фирму «Делонэ – Бельвиль» в Сен-Дени на Сене. Убедить Морское министерство в нецелесообразности установки котлов Долголенко Бельвиля было не так просто.

На Балтийском заводе в это время проходили испытания котла Долголенко, и морской министр хотел проверить его работу в судовых условиях. Сущность изобретения инженера Балтийского завода В. Я. Долголенко заключалась в снижении гидравлического сопротивления в секционных котлах типа Бельвиля, в результате чего значительно улучшалась циркуляция воды и появлялась возможность форсировки котлов для увеличения скорости корабля. Если обычный котел Бельвиля при нормальной эксплуатации допускал сжигание 90-100 кг угля на 1 м2 колосниковой решетки в час, то котел Долголенко, испытывавшийся на Балтийском заводе, совершенно свободно допускал вдвое большую напряженность, т. е. более 200 кг угля на 1 м2 колосниковой решетки в час, приближаясь по этому параметру к котлам Ярроу. Изобретение В. Я. Долголенко было запатентовано 21 мая 1911 г. Фирма «Делонэ – Бельвиль» использовала изобретение Долголенко в своих котлах, что значительно повысило их эксплуатационные качества [143].

Фирму «Делонэ – Бельвиль» в России представлял один из директоров Франко-Русского завода в Петербурге Ф. Л. Радлов, контора которого помещалась на наб. реки Пряжки, 5. Туда и направил запрос о котлах Бельвиля член Центрального комитета по постройке легких крейсеров Дж. Ф. Крукстон. «Просим безотлагательно снабдить фирму „Дж. Браун” необходимыми данными по поводу установки котлов Бельвиля на крейсере водоизмещением 7600 т,- говорилось в письме от 23 августа 1913 г.,- а также командировать Вашего инженера на завод „Дж. Брауна” в Клайдбанке» [144] , Крукстон просил также срочно сообщить, по какой цене за пуд Франко-Русский завод согласится изготовить 24 котла Долголенко – Бельвиля с общей паропроизводительностью 350 тыс. кг/ч {145 }.

Директор фирмы «Дж. Браун» Т. Белл, узнав о предполагаемой замене котлов Ярроу на котлы Бельвиля, 1 августа 1913 г. проинформировал администрацию Комитета: «Ввиду отсутствия опыта эксплуатации котлов Долголенко Бельвиля мы не можем высказаться за их применение, особенно при столь крупной установке. Если котлы этого типа будут приняты на легких крейсерах, с нас должна быть снята всякая ответственность за их весовые данные и паропроизводительность» [146].

В августе 1913 г. между представителем Комитета И. Ф. Бостремом и директором фирмы «Делонэ – Бельвиль» П. Радигером состоялись переговоры, которые закончились соглашением о разработке конструкторской документации на постройку котельной установки с котлами Долголенко Бельвиля для легких крейсеров [147] Было установлено, что материалы проекта будут непосредственно отсылаться в Клайдбэнк. Одновременно готовились материалы, аргументировавшие целесообразность установки на крейсерах котлов Ярроу, В этом смысле интересна телеграмма РСО, направленная фирме «Дж. Браун»: «Любезно просим информировать нас, как скоро и насколько удобно требуемое количество котлов Долголенко – Бельвиля может быть помещено в пространство, отведенное для котлов Ярроу, сходны ли котлы по весу и форме и как их установка повлияет на водоизмещение крейсера и мощность главных механизмов. Морской министр сильно расположен к котлам типа Долголенко – Бельвиля, которые не подходят ни нам, ни ОНЗиВ. Поэтому мы затребовали от Вас всю необходимую информацию, поддерживающую нашу точку зрения и интересы» [148] (перевод с англ. мой. – И. Ц.).

«Сильное расположение» к котлам Долголенко – Бельвиля причинило И. К. Григоровичу немало неприятностей. После Февральской революции, когда началось следствие по делу о злоупотреблениях в Морском министерстве, его пытались обвинить в получении взятки от фирмы «Делонэ – Бельвиль» за предоставление ей возможности принять участие в строительстве легких крейсеров для Черного моря. Следствие по делу Григоровича вел судебный следователь Е. П. Воронов, но оно закончилось безрезультатно [149] ..

Составить отзыв об эксплуатационных качествах котлов Долголенко – Бельвиля было поручено главному инженеру-механику РСО полковнику В. М. Бакину. Проведя подробный анализ котлов типа Ярроу и Бельвиля, он дал их сравнительную оценку по всем параметрам и пришел к заключению, что для быстроходных судов и особенно военных, где приходится часто менять скорость в широких пределах, более пригодны котлы Ярроу, несмотря на значительные усовершенствования, внесенные инженером В. Я. Долголенко в конструкцию котлов Бельвиля [150] К концу 1913 г. вопрос о типе котлов на легких крейсерах для Черного моря все же удалось решить в пользу котлов Ярроу.

Пятого декабря 1913 г. в ГУК была представлена спецификация по механизмам легкого крейсера для Черного моря в двух вариантах: с котлами Ярроу и с котлами Долголенко – Бельвиля, причем последний был уже рассмотрен и одобрен фирмой «Делонэ – Бельвиль» [151].

Установка с котлами Долголенко – Бельвиля, по данным самой фирмы, оказалась на 80 т тяжелее, чем установка с котлами Ярроу. Причем при расчете массы котельной установки фирма «Делонэ – Бельвиль» не учла массы сепараторов (8 т). Так как давление пара в котлах Долголенко – Бельвиля (20 атм) было выше, чем в котлах Ярроу (17 атм), то требовалось увеличить толщину всех паропроводов. Это влекло за собой перегрузку на 4 т. Кроме того, толщина котельных трубок и кирпичная кладка в топочном пространстве не соответствовали требованиям английского Адмиралтейства. И толщину котельных трубок, и толщину кирпичной кладки необходимо было усилить, что вызывало перегрузку еще на 52 т. Таким образом, общая перегрузка крейсера в случае установки котлов Долголенко – Бельвиля составляла 144 т, а увеличение осадки вследствие этого – около 10 см.

Вертикальные размеры котлов Долголенко – Бельвиля были слишком большими, и они заполняли собой все пространство от внутреннего дна до второй палубы, практически не оставляя места для прокладки главных паропроводов в условиях легкого крейсера. Это также вызывало необходимость установки дымоходов бортовых котлов под малыми углами наклона, что отрицательно влияло на тягу.

Вместо 14 котлов Ярроу во втором варианте проекта энергетической установки требовалось установить 32 котла Долголенко Бельвиля. Это сразу резко увеличивало количество кочегаров, причем возрастало число стопорных и предохранительных клапанов, водомерных приборов и регуляторов питания.

Последний довод, подействовавший на решение Морского министерства, состоял в том, что за постройку котлов своей конструкции фирма «Делонэ – Бельвиль» с каждого квадратного метра нагревательной поверхности взимала определенную плату, пользуясь лицензионным правом. Для четырех черноморских крейсеров это составляло немалую сумму, которую и РСО, и ОНЗиВ выплачивать из денег, причитающихся им за постройку крейсеров, наотрез отказались [152].

В заключительной части спецификации член Комитета Дж. Ф. Крукстон напоминал, что «наш консультант фирма „Дж. Браун” вполне присоединяется к нам в отношении всего сказанного и ее главный инженер мистер Вуд, который находится в настоящее время (декабрь 1913 г. – И. Ц.) и Петербурге, в любое время готов дать все необходимые пояснения по этому вопросу». Крукстон просил также ускорить решение вопроса о котлах в Морском министерстве, так как разработка варианта с котлами Долголенко- Бельвиля заняла уже полгода.

Седьмого декабря 1913 г. начальник ГУК вице-адмирал П. П. Муравьев сообщил администрации правления РСО и ОНЗиВ; «Морской министр по моему докладу о тине котлов для легких крейсеров Черного моря утвердил котлы типа Ярроу. R связи с чем прошу незамедлительно представить в ГУК окончательно разработанные чертежи и спецификации с котлами Ярроу» [153].

Дело с проектированием турбинной установки обстояло лучше. В эскизном проекте легкого крейсера для Черного моря были предложены четыре совершенно автономные турбины системы Парсонса одинакового размера с двумя активными колесами Кэртиса каждая: одним для переднего и одним для заднего хода. По своей конструкции они уже не были чисто реактивными турбинами Парсонса и во многом повторяли активно-реактивные турбины системы Броун – Бовери – Парсонс, которые выпускались в Мангейме и Бадене. Турбины имели байпасное устройство переднего хода для возможности экономичной работы на малых ходах корабля. Каждая турбина имела свой холодильник, кроме того, в турбинных отделениях были размещены два вспомогательных холодильника, обеспечивающих работу вспомогательных механизмов.

Турбины проектировались фирмой «Дж. Браун» на нормальную мощность 55000 л.с. при работе одновременно на четыре вала с частотой вращения 450 1/мин, При этом предусматривалась возможность их форсировки до 60000 л.с. [154] Такие турбины назывались тихоходными, частота их вращения была равна частоте вращения гребного винта. Чтобы повысить КПД винта, приходилось уменьшать частоту его вращения в возможных границах. Из-за малой частоты вращения гребного винта при расчете турбин приходилось задаваться возможно большими диаметрами барабанов и колес с целью увеличения окружной скорости лопаток в пределах 45-75 м/с, чтобы сохранить КПД самой турбины в допустимых границах [155] В свою очередь, диаметр турбин ограничивался объемом помещений, отведенных на легких крейсерах под машинные отделения. К тому же проектантам фирмы «Дж. Браун» приходилось отклоняться от оптимальных отношений окружных скоростей к скорости истечения пара из сопел из-за необходимости уменьшения количества ступеней, число которых в противном случае становилось чрезмерно большим. Кроме того, принятие больших диаметров активных колес и реактивных барабанов влекло за собой уменьшение высоты лопаток первых ступеней и, следовательно, снижение расхода пара, отчего увеличивались относительная величина протечек пара сквозь радиальные зазоры реактивных ступеней и потери в соплах у активных ступеней. Все это снижало КПД турбин и требовало принятия взвешенных компромиссных решений.

Таким образом, размеры колес и барабанов, число ступеней и лопаток конструкторы фирмы «Дж. Браун» определили исходя из отведенной под турбины площади на крейсере, общей массы механизмов и расхода пара, потребного для обеспечения заданных скоростей корабля. В результате расчетов специалистов фирмы «Дж. Браун» под руководством инженеров Блэка и Хэтчиона [156] каждая турбина переднего хода (ПХ) должна была иметь одно активное колесо Кэртиса диаметром 2590 мм с четырьмя рядами активных лопаток и барабан диаметром 2160 мм с 72 рядами реактивных лопаток. При этом средняя окружная скорость лопаток турбины ПХ была выбрана равной 65 м/с. Расход пара при принятых размерах турбин и нормальной частоте вращения (450 1/мин) оказался равным около 12 3/4 английских фунтов (5,8 кг) на 1 л.с./ч. Для его впуска в турбину при нормальной мощности 55 000 л.с. потребовалось 44 сопла, при максимальной мощности 60000 л.с.-48 сопел.

Турбины заднего хода (ЗХ) были рассчитаны, исходя из заданной мощности ЗХ, равной 45% мощности турбин ПХ. Турбина ЗХ состояла из одного активного колеса Кэртиса тех же размеров, что и колесо турбины ПХ, и укороченного барабана диаметром 1524 мм с 15 рядами реактивных лопаток, разделенных на четыре ступени [157].

26 ноября 1913 г. фирма «Дж. Браун» выслала в Петербург варианты расположения турбин в машинных отделениях с котлами Ярроу и Долголенко – Бельвиля [158].

Вариант А (с котлами Ярроу) предусматривал расположение четырех независимых турбин в четырех отдельных машинных отделениях. Этот вариант обладал большими преимуществами относительно боевой живучести и общей массы установки. Вариант В (также с котлами Ярроу) повторял размещение, принятое Путиловским заводом: в носовых машинных отделениях находятся турбины высокого давления (ВД), а в кормовых – турбины низкого давления (НД). Холодильники устанавливались в кормовых машинных отделениях. При этом через водонепроницаемые переборки между носовыми и кормовыми машинными отделениями приходилось пропускать паропроводы большего диаметра. Но главный недостаток заключался в том, что турбины одного борта были тесно связаны друг с другом и при выходе из строя одной из них (ВД или НД) выходила из строя вся группа турбин одного борта, Вариант С повторял вариант А, но предполагал установку котлов Бельвиля.

В ноябре 1913 г. по согласованию с Морским министерством был выбран вариант А, который затем и реализовали при строительстве крейсеров.

Таким образом, энергетическая установка легкого крейсера для Черного моря, разработанная фирмой «Дж. Браун», состояла из 14 котлов Ярроу общей паропроизводительностью 350 000 кг/ч и 4 комбинированных турбин Парсонса общей мощностью в нормальном режиме (при 450 1/мин) 55000л.с. Причем проектная скорость была равна 29,5 уз при водоизмещении 7600 т.

В конце 1913 г. исправленный по замечаниям ГУК эскизный проект легкого крейсера с данной энергетической установкой утвердил морской министр. Незадолго перед этим, 21 сентября 1913 г., начальник МГШ вице-адмирал князь А. А. Ливен сообщил в ГУК, что «названия двух легких крейсеров для Черного моря высочайше утверждены и они именуются теперь „Адмирал Лазарев” и „Адмирал Нахимов”» [159].

Оглавление книги

Реклама

Генерация: 0.173. Запросов К БД/Cache: 0 / 0