Энергетическая установка для русского крейсера-разведчика

16
1

В ответ на активную подготовку к войне со стороны Японии, в 1898 году Россией была принята программа судостроения «Для нужд Дальнего Востока». В рамках этой программы предусматривалась постройка нескольких крейсеров 1-го ранга – дальних разведчиков при эскадре, действий на торговых путях противника, а также способных вести эскадренный артиллерийский бой. Казалось бы, каким образом это связано с чем-то особенным для энергетических судовых установок будущих крейсеров? Все дело в том, что российские заводы были на тот момент заняты выполнением Программы строительства флота 1895 года, а к проектированию и строительству кораблей для Дальнего Востока предполагалось привлечение иностранных компаний. Таким образом предполагалось ввести в строй не только новые боевые единицы в установленные сроки, но и получить корабли, спроектированные и оснащенные по последнему слову техники, на основе которых организовать постройку аналогов на отечественных верфях.

      Бронепалубный крейсер 1 ранга типа "Богатырь" в море


Бронепалубный крейсер 1 ранга типа «Богатырь» в море

В итоге комиссией было отдано предпочтение проекту известной немецкой фирмы «Вулкан», головной корабль серии – крейсер «Богатырь» планировался к постройке в Германии, а остальные крейсера: «Витязь» (а затем – «Олег»), «Кагул», и «Очаков» должны были быть построены на российских верфях по переданной немцами документации.

В то время как «Богатырь», хотя и не передовыми темпами, но все же строился на верфи в Германии, к остальным кораблям серии приступить не могли – сначала пришлось решать юридический казус с правом передачи чертежей (согласно контракту документацию фирмы «Вулкан» было запрещено передавать в руки третьих лиц, по сути отечественных заводов-изготовителей), а впоследствии началась рутинная работа по согласованию марок сталей и ассортимента применяемого проката, которые, хотя и несущественно, но отличались.

К тому же вся документация должна была быть переведена из метрической системы в дюймовую, используемую на то время в России – казалось бы, мелочь, но только на округлениях толщин броневых листов на один квадратный метр стали приходился «привесок» в 780 грамм. Так крейсер «Олег», изготовленный на отечественных верфях, имел перегруз по отношению к проекту почти в 800 тонн. В дальнейшем эти моменты, как и разница в культуре производства, привели к неоднозначной оценке проекта в целом, так и исполнения энергетической установки (ЭУ) крейсеров типа «Богатырь».

Что касается непосредственно энергетической установки крейсера, на тот момент наиболее распространенными в Российском флоте были котлы Бельвиля – они были освоены и в производстве, и в дальнейшей эксплуатации. Однако проектанты фирмы «Вулкан» заявили, что для выполнения технического задания в части максимальной скорости хода в 23 узла необходимо применение котлов Нормана с тонкими трубками, которые обеспечивали все требования по паропроизводительности, но при этом их требовалось в меньшем количестве, и общая масса котельных отделений была значительно ниже, чем при использовании котлов Бельвиля.

Технически паровой котел Нормана был типичным представителем конструкций треугольного типа, которых в то время было немало. Взять тот же «Ярроу» или «Торникрофт», зачастую в обшивке и тепловой изоляции отличить эти котлы друг от друга мог только специалист: коллектора котлов располагались по вершинам равнобедренного треугольника, вверху находился парообразующий коллектор, а внизу водяные коллектора меньшего диаметра. Нижние коллектора были цельнотянутыми, а верхний паровой коллектор выполнялся клепаным, штампованные днища также соединялись с коллекторами при помощи клепаного соединения. Сварка использовалась ограниченно, и швы несли не основную нагрузку, а выполнялись для уплотнения. Кипятильные и опускные трубы (всего в количестве 15 552 штуки) выполняли из трубы холодной протяжки диаметром 30 мм в свету и толщиной стенки 3 мм, материалом служила так называемая «мягкая сталь» с содержанием углерода до 0,22 %. Имея большой радиус изгиба (до 60R) трубы легко переносили температурные деформации в процессе розжига и форсированного вывода котла на режим, когда неравномерный прогрев был наиболее выражен. Трубы крепились в коллектора вальцованным соединением с раздачей торцев «на колокольчик». В целом один котел обладал поверхностью нагрева в 4 600 м2 и выдавал пар с рабочим давлением 18 Бар. Для форсированного хода котлы оснащались дутьевым устройством – вентилятором с приводом от паровой машины, который нагнетал дополнительно воздух в поддувало.

Всего на крейсер устанавливалось 16 котлов, размещенных в трех котельных отделениях. В носовом отделении с топками по ходу движения монтировались 4 котла, а в среднем и кормовом – по 6 котлов с топками, развернутыми к бортам. Также последние два отделения были разделены переборками в диаметральной плоскости корпуса. Каждое котельное отделение имело свою дымовую трубу диаметром 2 500 мм и высотой в 22 метра от уровня колосниковой решетки. Для управления котлами предназначались манометры Бурдона, водомерные аппараты системы Клингера, предохранительные клапаны, регуляторы питания, продувные краны и краны для солемера. Для очистки питательной воды от масла и примесей между воздушным насосом и донками устанавливались фильтры.

Для вспомогательных механизмов (водяных помп и т.п.) имелась отдельная вспомогательная паровая магистраль, например, для восполнения питательной воды котлов использовались опреснители Круга производительностью до 136 тонн пресной воды в сутки, пар которой поступал на отдельный конденсатор. Основной паропровод обеспечивал питание двух компаундных паровых машин с тройным расширением пара. Паровые машины были вертикального исполнения, по одной на каждый винт. Мощность составляла 9 750 индикаторных сил.

В то время еще не пришли к эталонному соотношению диаметров цилиндров и для уменьшения «смятия» пара в ступенях использовались 4 цилиндра: 1 высокого давления, 1 среднего давления и 2 цилиндра низкого давления, что повышало в целом эффективность машины, не давая преждевременно конденсироваться пару при попадании в большой рабочий объем ступени низкого давления. Корпус машины выполнялся литьем из мелкозернистого чугуна, распределение пара по цилиндрам выполняла золотниковая уравновешенная система, приводимая кулисой Стефенсона.

Энергетическая установка крейсера располагалась под броневой палубой в трех котельных и одном машинном отделении. В целом энергетическая установка крейсера соответствовала своему времени – сбалансированная по характеристикам, полностью удовлетворяла требованиям проекта по итогам испытания и по мощности, и по скорости хода. В ней не было заложено революционных решений – все было по-немецки взвешено и сбалансировано. Однако в целом оценка проекта до сих пор неоднозначная.

Дело в том, что свой отпечаток на качество «наложили» крейсера этого проекта, изготовленные на российских верфях. Котлы и механизмы, как правило, в то время изготавливали по месту – силами предприятий верфи. Котлы Нормана были в новинку – качество материала, гибку трубок, а также их качественную развальцовку не сразу удалось освоить. Как итог –по прибытии в Кронштадт однотипный крейсер «Олег» сразу встал на ремонт, а его испытания затянулись на два месяца, несмотря на спешку в преддверии войны. Трубки котлов и холодильников постоянно лопались и выходили из строя, чем заслужили немало нелестных слов и отзывов со стороны экипажа, хотя тот же крейсер «Богатырь», совершив дальневосточный переход и возвращение из Владивостока на Балтику после войны, сразу же приступил к учебным плаваниям и проблем с машинами не имел.

Но будет несправедливым по традиции отдавать предпочтение иностранной постройке, умаляя отечественный опыт. К примеру, самыми экономичными оказались вовсе не построенный в Германии «Богатырь», дальность хода которого при запасе угля в 1 220 тонн составляла 4 900 миль(при скорости в 10 узлов), не построенный в Петербурге «Олег» (4 900 миль, но с запасом угля 1 100 тонн), а «черноморские» крейсеры «Кагул» и «Память Меркурия» (5 320 миль при скорости в 10 узлов и запасе угля 1 155 тонн).

С другой стороны, главная энергетическая установка крейсеров была более надежной, чем у того же «Варяга». Вообще любая ГЭУ требует качественного обслуживания, и случай с «Кагулом» в январе 1915 года, когда крейсер не смог догнать более тихоходный турецкий корабль, это подтверждает.

Последующее выяснение факторов снижения скорости выявило кроме чисто «эксплуатационных» причин, таких как чистка засорившихся топок в котлах, из-за чего сел пар, и поднять его после этого кочегары, несмотря на все усилия, быстро уже не смогли, были и иные. К ним отнесли, во-первых, использование угольных брикетов, которые, как докладывал механик крейсера, не могли «почитаться за хорошее для полных ходов топливо», во-вторых, неблагополучное состояние котлов, значительная часть которых проработала без чистки вчетверо больший срок (до 1 270 часов), чем положено, и, наконец, в-третьих, падение мощности и повышенный расход пара из-за того, что в цилиндрах высокого давления лопнули (при 124 об/мин) поршневые кольца. Поломки машины, неизменно происходившие на самых больших скоростях, вызывались неправильной установкой параллелей. И действительно, главные машины корабля на тот момент явно требовали основательной переборки и исправления, что и было затем сделано.

В то же время, отмечалось, что паровые машины и котлы довести до необходимого качественного состояния на кораблях русской постройки не удалось. Это хорошо иллюстрирует сравнение «Богатыря» и «Олега», которые по окончанию войны проделали один и тот же путь с Дальнего Востока на Балтику.

Так если «Богатырь» совершил переход довольно успешно и сразу ушел в плавание с гардемаринами, то «Олегу» такое не удалось. Уже после выхода с Коломбо в 1905 году на подходе к Баб-эль-Мандебскому проливу была обнаружена течь холодильника, отчего повысилась соленость котельной воды, из-за чего приходилось отключать одну из машин. Пришлось в Джибути проводить продувку котлов водой ,чтобы уменьшать соленость. При следовании Средиземном морем трубки в котлах «Олега» начали лопаться по несколько штук сразу. На этом переходе был отмечен первый официально зарегистрированный случай в истории российского флота, когда два кочегара добровольно залезли в горячий котел для ремонта котла № 4.

Для устранения серьезных повреждений котлов крейсеру пришлось встать на незапланированный ремонт в Алжире. В ходе ремонта на «Олеге» заменили часть питательных трубок в котлах и холодильниках ,произвели щелочение котлов и последующую очистку трубок от толстого слоя накипи. После ремонта крейсер продолжил переход на Балтику, и хотя он туда дошел, но трубки в котлах продолжали лопаться не менее часто, чем до ремонта в Алжире. Когда корабль дошел до Кронштадта – его поставили на долгий ремонт, практически до весны 1908 года.

Однако уже осень 1910 года на «Олеге» обнаружили, что оси гребных валов из-за износа бакоутовых подшипников просели, валы пришлось демонтировать и отправлять на Франко-Русский завод.

А вскоре на крейсере снова ремонтировали котлы с заменой трубок, и вышел в море только в феврале 1911 года. В годы Первой мировой войны крупных аварий с машинами «Олега» удалось избежать, но мелкие неисправности приходилось устранять довольно часто. Здесь конечно сыграла свою роль не только качество отечественной постройки, но и низкая квалификация обслуживающего персонала, особенно в годы Гражданской войны. Однако на это повлиять было нельзя.

В заключение можно сказать, что данные крейсера и их ЭУ в частности были спроектированы на современном уровне, отличались высокими характеристиками, а недостатки в изготовлении послужили хорошей учебной партой как для отечественных инженеров и кораблестроителей, так и для морских экипажей.

Источники: 

Гармашев, А.А.Чертежи кораблей российского флота. Крейсер 1 ранга «Богатырь» /А.А.Гармашев. – СПб.: Частный военно-исторический архив.- 2003.- 30 с.;

Заблоцкий, В.П. Вся богатырская рать (Бронепалубные крейсера типа «Богатырь»).Часть 1/В.П.Заблоцкий//Морская коллекция, № 3 (доп) – 2010. – 32 с.;

Заблоцкий, В.П. Вся богатырская рать (Бронепалубные крейсера типа «Богатырь»).Часть 2/В.П.Заблоцкий//Морская коллекция, № 1 (доп) – 2011. – 32 с.;

История отечественного судостроения. В пяти томах. Т.2. Паровое и металлическое судостроение во второй половине ХIХ в./ Р.М.Мельников. Сост. Б.Н.Малахов. – СПб.: Судостроение, 1996. – 544 с.;

Катаев, В.И. Крейсер «Варяг» /В.И. Катаев // Морская коллекция, № 3 (51).- 2003.- 32 с.; Крестьянинов, В.Я. Крейсера российского императорского флота. 1856-1917 годы. Часть 1 /В.Я. Крестьянинов. – СПб.: Галея-Принт, 2009.- 212 с.;

Лапшин, Р.В. Крейсер «Коминтерн» /Р.В.Лапшин, М.Э.Морозов// Морская кампания.- № 4(41).- 2011.- С.24-43.;

Мельников, Р.М. Крейсер «Богатырь». Серия «Корабли отечества № 7, 1995 / Р.М.Мельников. – СПб.: Гангут, 1995. – 32 с.;

Мельников, Р.М. Крейсер «Богатырь». Серия «Стапель № 6, 2009 / Р.М.Мельников. – СПб.: ЛеКо, 2009. – 72 с.;

Мельников, Р.М. Крейсер «Очаков». Серия «Замечательные корабли/ Р.М.Мельников. – Ленинград: Судостроение, 1986. – 256 с.; Хромов, В.В. Крейсер «Олег» /В.В.Хромов // Морская коллекция, № 1 (82) – 2006. – 32 с.

Источник — https://zen.yandex.ru/media/navygaming/energeticheskaia-ustanovka-dlia-russkogo-kreiserarazvedchika-6182a93f3586b644e8a5b155

Подписаться
Уведомить о
3 Комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Альтернативная История
Logo
Register New Account
Reset Password
Compare items
  • Total (0)
Compare