Летящие над волной

Опубликовано: 27 июня 2010
Просмотров: 132284

 

В 1897 г. первое турбинное судно демонстрировалось на Парижской всемирной выставке, Под гром аплодисментов тысячной толпы оно промчалось по Сене. В том же году на торжественном смотре английского флота, устроенном по случаю 60-летия коронации королевы Виктории, "Turbinia" с Парсонсом в качестве машиниста, нарушив сценарий церемониала, пронеслась перед строем кораблей. На перехват нарушителя был послан сторожевой корабль, но безрезультатно.

Что позволило "Turbinia" развить высокую скорость? Ответ, очевиден - то, что на судне водоизмещением 44,5 т удалось разместить энергетическую установку мощностью 2400 л. с. Это стало возможным только благодаря отличным массогабаритным показателям паротурбинной установки. Как следствие, резко возросла концентрация мощности на каждую тонну водоизмещения (в современной терминологии — энерговооруженность), равняющаяся частному от деления мощности энергетической установки (л. с.) на водоизмещение (т).

В то время как на самых быстроходных миноносцах с паровыми машинами этот показатель не превышал 16—18 л. с/т, у "Turbinia" он составил около 54 л. с./т.

Парсонс торжествовал, а Английское адмиралтейство, стремясь не упустить из рук жар-птицу, заказало в 1898 г. разным фирмам два турбинных истребителя "Viper" («Вайпер») и "Cobra" («Кобру») со скоростью полного хода 31,5 уз. В 1900 г. истребители были построены. Перный же выход на испытании "Вайпера" водоизмещением 370 т с четырехвальной турбинной установкой мощностью 11,5 тыс. л. с. оказался триумфальным.

 

"Viper"

Истребитель развил 36,5 уз, превысив на 5 уз контрактную скорость. "Cobra" водоизмещением 390 т с энергетической установкой такой же мощности показала 35,9 уз и сразу была куплена адмиралтейством.

"Cobra"

Однако недолго раздавались аплодисменты в адрес чудо-кораблей. В августе 1901 г. во время учений "Viper" сел на камни, и его корпус подозрительно быстро разрушился в районе мидель-шпангоута. Прошло около месяца. Не успели утихнуть страсти и споры о причине гибели истребителя, как еще более тяжелая катастрофа постигла "Cobra": корабль на полном ходу разорвался надвое и в считанные мгновения затонул вместе с 67 членами экипажа.

После гибели первых турбинных истребителей события развивались согласно афоризму: «от любви до ненависти — один шаг». Пророки-скептики, в которых не бывает недостатка при любом нововведении, обрушили свой гнев на адмиралтейство, обвиняя его в пренебрежении традиционной британской осторожностью. Заодно досталось и турбинам.

Проведенное позже расследование показало, что в стремлении обогнать друг друга и получить выгодный заказ на турбинные истребители конкурирующие фирмы чрезмерно облегчили корпуса кораблей в ущерб прочности. Налицо был не первый и не последний в истории развития техники пример того, как идея, недостаточно подкрепленная конструктивными решениями, при первой же неудаче оказывалась дискредитированной.

Под напором критики Английское адмиралтейство в 1902 г. заказало большую серию истребителей с паровыми машинами мощностью 7000 л.с. В отличие от 30-узловых и первых турбинных истребителей к кораблям не предъявлялись требования большой скорости и малозаметных низких силуэтов. Истребители типа "River"(«Ривер») были мореходными кораблями с прочными корпусами, улучшенной обитаемостью и запасом топлива, позволяющими продолжительное время находиться в море. Естественно, все это пришлось сделать за счет водоизмещения, которое у отдельных кораблей серии достигало 590 т, и снижения скорости полного хода до 25 уз.

Истребитель "Waveney" класса ""River"... 1903 год

Сделали выводы и по организации сдаточных испытаний. Корабли должны были предъявляться комиссии полностью укомплектованными штатными грузами и запасами. Таким образом, общественному мнению была «брошена кость», и страсти постепенно улеглись.

Между тем адмирал Фишер, ставший к этому времени первым лордом адмиралтейства (морским министром), не успокоился и предпринял ряд энергичных мер по реабилитации турбинных кораблей. В качестве главного аргумента Фишер ссылался на то, что во Франции и Германии строят истребители со скоростью - 30 уз и более. Позиция Фишера в значительной степени была подкреплена успешными испытаниями двух английских турбинных истребителей. Один из них, "Eden"(«Эден»), вместо 26 уз по контракту показал скорость около 30 уз,

Истребитель "Eden" класса ""River"... 1903 год

а другой... но прежде чем рассказать об истребителе "Velox"(«Велокс»), нужно сделать небольшое отступление.

Получив в свое распоряжение мощные энергетические установки, кораблестроители относительно быстро добились увеличения скорости кораблей почти в два раза и продолжали развивать успех. В то же время достижения в дальности плавания кораблей были гораздо скромнее. Конечно, с повышением экономичности энергетических установок дальность плавания возрастала, однако не теми темпами, каких требовала тактика войны на море. Ведь морские сражения будущего виделись не вблизи берегов и баз снабжения, а в открытых морях и океанах, куда нужно было не только дойти, но выполнить задачу и вернуться затем к месту базирования.

Увеличить дальность плавания корабля в принципе можно двумя способами: погрузив на борт больше топлива или снизив его удельный расход. Первый путь наиболее прост и... неприемлем, так как не изменив водоизмещения корабля, добавочный запас топлива можно разместить только за счет других статей нагрузки, а значит, за счет ослабления боевых средств, ухудшения мореходных или иных качеств.

Наиболее реальный, но сложный - путь снижение удельного расхода топлива. Снизить удельный расход можно за счет повышения удельной теплоты сгорания (калорийности) топлива или за счет увеличения экономичности энергетической установки. Повышение калорийности задача проблематичная. В течение более полутора столетий все, что было достигнуто в этом направлении, это переход от дров с удельной теплотой сгорания около 2200 ккал/кг к углю с 6500 ккал/кг и, наконец, к мазуту с удельной теплотой сгорания около 10 500 ккал/кг. Что же касается увеличения экономичности установки, то паровая турбина на первых порах даже усугубляла проблему. Дело в том, что при скорости, значительно меньшей скорости полного хода, турбинный корабль уступал в экономичности аналогу с паровой машиной, а ведь именно в диапазоне небольших скоростей обеспечивается наибольшая дальность плавания корабля. Причина заключается в том, что с увеличением числа оборотов КПД турбины возрастает, а габариты и масса снижаются. В то же время гребной винт имеет наибольший КПД при довольно умеренном числе оборотов. Чтобы как-то примирить эти антагонистические требования, турбину приходилось выполнять малооборотной в ущерб ее КПД, компенсируя это увеличением КПД гребного винта. Естественно, что при снижении скорости корабля, когда падало число оборотов гребного вала, пропорционально уменьшался и без того небольшой КПД турбины.