Слёзно извиняюсь за задержку

Глава 3. Первые черноморские

    Созванное в мае 1882 года заседание Морского технического комитета должно было определиться с типами заказываемых к строительству кораблей. Если в деле выбора прототипа для нового мореходного броненосного фрегата адмиралы были единодушны (отчего «Имперьюз» породил «Нахимова»), то броненосный корабль для Чёрного моря вылился в большую дискуссию. Хотелось и броню потолще, и пушки в пятнадцать дюймов числом поболее, и достаточную для захвата Проливов автономность. Поэтому рассматривались все варианты – от гигантов «Адмирал Боден» и «Инфлексибл», до компактного «Каймана».
    После двух недель дискуссий родилось соломоново решение – «скрестить» «Петра Великого» с «Кайманом», получив восьмитысячетонный корабль с тремя одноорудийными башнями. «Под одной звездой» сошлись желание экономии и сомнение в способности черноморских верфей строить большие корабли. Но уже через месяц пришёл пакет с описанием действий британского флота против фортов Александрии. Из которого следовало, что в действиях по берегу барбетные установки тяжёлых орудий были эффективней башенных. Увы, офицеры «Азии» и «Забияки» в парусах разбирались гораздо лучше, чем в башнях. Они были не в курсе того, что орудия «Петра Великого» заряжаются при любом положении башни, тогда как британские только при совмещении поворотного стола с досылателем. Так вот, всего одно сомнительное техническое решение – использование британского сочетания барбетов и снижающихся станков – породило самые необычные броненосцы своего времени.
    В августе 1882 года Морской технический комитет подготовил задание на конкурсное проектирование новых черноморских броненосцев, и уже с начала сентября приступил к сопоставлению ни много, ни мало одиннадцати эскизных проектов. Разнообразие решений просто потрясало: для главного калибра были и башни, и барбеты, и казематы; ширина корпуса варьировалась от «крейсерских» 16 метров до почти 30; скорость от 12 узлов и до 15; броня от 14 дюймов и до 20. Свести все проекты «к общему знаменателю» не получалось, что обесценило саму идею конкурса. Ничего не поделаешь – «первый блин комом» – подобных открытых конкурсов не устраивалось со времён Николая I.
    В итоге Технический комитет принял решение разработать собственный проект, отталкиваясь от «Петра Великого». Начали с 8.000 тонн и трёх двенадцатидюймовок, к 20 декабря 1882 года «доросли» до 9.990 тонн и шести орудий главного калибра. Но и этот проект оказался не окончательным: в июле планировали «приспособить» на головной броненосец машины с яхты «Ливадия», к сентябрю – когда возник вопрос о ёмкости угольных ям – решили поставить машины системы Плотникова, как более экономичные. В конечном итоге, именно история с машинами и породила уникальный облик первых черноморских броненосцев 20летней программы. У обоих вариантов были свои сторонники, а сил на равноточную разработку сразу двух проектов не было. Поэтому «в порядке компенсации» меньшего веса системы Плотникова было предложено заменить кормовую поворотную платформу на полноценную башню. Путём взаимной подвижки котельных и машинных отделений, погреба двенадцатидюймовых снарядов и бронированного «бруствера» можно было в один и тот же корпус вписать и барбетный с машинами «Ливадии» и барбетно-башенный с котлами и машинами Плотникова. Окончательный выбор между вариантами был сделан отнюдь не из-за характеристик проектов: сам факт заказа сразу трёх двухмашинных броненосцев поставил крест на планах экономии за счёт «Ливадии».
    Лейтенант Расказов в феврале 1883 года подал Шестакову записку об увеличении числа орудий главного калибра с 6 до 8 за счёт отказа от башни. Поскольку его предложение не затрагивало планировку ниже главной палубы, то есть не мешало производству работ на стапелях, чертёжники МТК тщательно его проработали. Выяснилось, что поставить четвёртый поворотный стол можно, а вот снабдить его досылателями – увы! Британцы для своих барбетных орудий на снижающихся станках использовали шестовый досылатель – эдакий механизированный банник. И найти в мешанине труб и воздуховодов, принизывающих верхний каземат, место сразу для восьми подобных «чудес техники» никак не возможно.

Сопоставление башенно-барбетного и барбетного вариантов проекта
красный – нижний каземат, зелёный – верхний каземат и трубы подачи снарядов к барбетам

            ***
    Заготовка металла для корпуса первого черноморского броненосного корабля 20летней программы началась в Николаеве ещё в феврале 1883 года. Практически в это же время свои претензии на строительство броненосцев заявило и «Российское общество пароходства и торговли». И это ничего, что у РОПиТа «за душой» было всего два построенных 1.200тонных пароходика. И это ничего, что работы будут вестись на арендованном у казны севастопольском адмиралтействе. Кто ж будет придираться к таким мелочам, когда главными акционерами РОПиТа являются великие князья? Пришлось закрыть глаза на по-сути экспериментальных характер первого черноморского броненосца и выдать назойливым просителям заказ на ещё два.
    В июне 1883 года на стапеля встали первые тонны металла. А в августе Шестаков запросил морской технический комитет о возможности постановки на черноморские броненосцы полного пояса и батареи из четырнадцати шестидюймовок за счёт возврата к двухбашенному исполнению. Артиллерию менять не стали – уже были выданы заказы на её изготовление, а пояс продлили. Проектировщики надеялись при этом не допустить перегрузки за счёт экономичности машин Плотникова – паспортная величина наполнения угольных ям была уменьшена с 870 до 750 тонн. Впрочем, фактическая ёмкость ям от этого никак не пострадала, из-за чего в разных справочниках приводятся совершенно разные величины автономности первых черноморских броненосцев.
    На этом изменения проекта не окончились. Заводы строили корабли слишком медленно, что порождало соблазн привнести ещё чего-нибудь нового: противоминные сети и шесты; замена орудий 6”/28 на 6”/35; замена пятистволок Гочкиса на противоминные 2,5”/19 Барановского; усиление боевого марса … Хотя порой и бывали озарения (как решение о сокращении числа мин в погребе), но месяц за месяцем проект корабля распухал на глазах от нововведений. В попытке добиться экономии веса дело дошло до отказа от постановки в барбет патентованных британских снижающихся станков, как излишне сложных и тяжёлых. Но сия благодать прошла мимо «Екатерины II» – её четыре станка для носовых 12”ок уже были заказаны и оплачены.
    Спуски на воду «Екатерины» и «Чесмы» прошли в мае 1886 года. Правда, для синхронизации этих событий пришлось практически полностью заморозить работы на третьем корабле. Верфь РОПиТа просто не справлялась со взятым на себя объёмом работ, но для маскировки очевидного провала правление общества через великих князей вытребовало от Шестакова письмо с «просьбой» ускорить «Чесму» за счёт «Синопа». Работы по броненосцу были сдвинуты на год; никаких штрафов на РОПиТ наложено не было.
    Коль скоро достройка кораблей велась на плаву, навешивание сталежелезной бортовой брони «отодвинуло» работы по монтажу котлов и машин на более поздний срок. Но нет худа без добра – в августе 1886 года прошла заводские испытания яхта «Полярная звезда» с восьмиатмосферными котлами и машинами. Черновые отливки и поковки машин старого и нового типов были одинаковыми, в силу чего задержки с постройкой черноморских броненосцев позволили поставить на них самые современные двигатели.
            ***
    Как бы то ни было, но темпы постройки первых черноморских броненосцев можно считать рекордными: окончательно укомплектованная и отлаженная «Екатерина II» вышла на испытания для приёмки в казну лишь 23 мая 1889 года, «Чесму» приняли по результатам испытаний 17 июля, а «Синоп» – 15 октября. Общим недостатком всех трёх оказалась хроническая перегрузка: при проектном водоизмещении 9.990 тонн броненосец николаевской постройки «сидел» на все 10.930 тонн (+9,4% к проектному водоизмещению), РОПиТовский первенец – на 11.276 тонн (+12,9, а его последователь – на 11.190 (+12%). В силу столь значительных перегрузок, никто при приёмных испытаниях не требовал от кораблей каких-либо рекордов скорости – лишь бы машины работали правильно. При проектной мощности двух машин 9.000 сил «Екатерина II» выдала 9.021, что позволило развить 15,5 узла; «Чесма» – 9.035 сил 15,3 узла; «Синоп» – 9.015 и 15,4, соответственно.
    Не смотря на строительство по единому проекту, все три броненосца оказались с собственными уникальными чертами. «Екатерина» и «Чесма» несли 30калиберные орудия главного калибра, «Синоп» – 35калиберные. Из-за снижающихся станков на «Екатерине» вращающееся броневое прикрытие орудий над барбетом было выполнено горизонтальным – вровень с верхней палубой, а на «Чесме» и «Синопе» над поворотными столами были смонтированы башенно-подобные прикрытия. Боевой марс на «Екатерине» и «Чесме» размещался выше среза труб, на «Синопе» – ниже.
    Из-за различий в степени перегрузки корабли отличались не только скоростью, но и автономностью. Дополнительную неопределённость в этот вопрос вносила переменная степень заполнения угольных ям: некоторые командиры броненосцев этой серии считали необходимым принимать все 870 тонн, что доступно по бункеровочной ёмкости; другие же ограничивались 750 тоннами, прописанными в проекте. При полной загрузке наименее перегруженный корабль серии – «Екатерина II» – мог на скорости 15 узлов преодолеть ~2100 миль или ~4200 на 10 узлах.

Пётр Артурский написал:

Оригинальное сообщение #583276
А как КМУ от Плотникова улучшила "черноморцев" по сравнению с реалом?

Ну, длительная скорость стала 15,5 а не 14,5. Ну башня по огневой производительности раза в два выше, чем барбет. Ну снарядный погреб перенесён из носовой оконечности под башню. И ажно одна дополнительная 6"/35.

А бОльшего при ТОЙ системе проектирования, когда главный пояс "задним числом" продлевается в оконечности, ИМХО вряд-ли.

А вот каким будет "Георгий победоносец" - я и сам пока в раздумьях. К моменту его проектирования уже должны всплыть преимущества башни в части скорострельности и (не)повреждаемости палуб. Поэтому пока не знаю.

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #583381
А вот каким будет "Георгий победоносец" - я и сам пока в раздумьях. К моменту его проектирования уже должны всплыть преимущества башни в части скорострельности и (не)повреждаемости палуб. Поэтому пока не знаю.

Ждем с нетерпением, за проду еще раз спасибо!

dragon.nur написал:

Оригинальное сообщение #612625
поэтому мегабанник, даже если бы удалось вписать в бронетёмкин поносец, на фиг нам не нужен.

Посмотрите чертежи. Там с казённой стороны шестовый досылатель снарядов. Который, в числе прочего, предназначался на роль банника в боевых условиях.

А почему наш флот не использовал котлы Шухова, которые были в разы лучше котлов Бэбкока, не говоря уже о каком-то Бельвиле?
http://www.aqua-therm.ru/history/history_19.html

Отредактированно Владимир И (13.12.2012 22:24:22)

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637517
В том виде, что представлен в статье, котёл быть может и технологичен, но с экономичностью у него явные проблемы - размещение труб пучками снижает КПД и приводит к неравномерности работы трубок.

Интересно отметить, что несмотря на схожесть с прототипом котлы системы Шухова представляют собой оригинальную конструкцию, более совершенную и экономичную, надежную в эксплуатации и простую в производстве. Их достоинства поразили даже представителей фирмы Babcok & Wilcox, прибывших в 1893 г. на котлостроительный завод Бари, после того как на нем прекратили выпуск их продукции.
Действительно, по мнению специалистов, вертикальные котлы Шухова имеют чрезвычайно простое устройство и наилучшим образом приспособлены к очистке от грязи и накипи. Их огромным достоинством является высокая надежность, что обеспечивалось, в частности, преимущественным использованием деталей оригинальной формы – цилиндрической. По сравнению с плоскими, они обладают большей устойчивостью на изгиб при перпендикулярном воздействии к поверхности. (При использовании элементов котлов плоской формы дополнительно применяли распорные укрепляющие части.)
Кроме этого, В.Г. Шухов провел точные расчеты, учитывающие влияние всех возможных внешних факторов на прочность котлов, что позволило также повысить их надежность. Как ни странно это звучит сегодня, но в то время конструкторы котельного оборудования нередко обходились без таких расчетов. Так, в Америке толщину стенки котла часто выбирали приблизительно, на глазок, или вычисляли по приближенным эмпирическим формулам. Последние не учитывали понижение прочности конструкции котла из-за клепочного шва. В результате стенка котла принималась примерно на треть тоньше, чем нужно. Следствием этого было, с одной стороны, снижение металлоемкости, уменьшение веса и удешевление котельного оборудования, с другой – недостаточная надежность, ставшая причиной частых взрывов.

Я не технарь, но прокомментируйте вот этот кусочек текста...

Отредактированно Пётр Артурский (14.12.2012 10:58:36)

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637566
А вот с точки зрения термодинамики - далеко не идеал.

Поясните для чайника... в чем недостаток? Малая мощность? Паропроизводительность? Или много тратиться угля? Так вроде написано, что экономичные котлы или это не так?

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637635
Нерегулярность шага трубок. Из-за чего появляются "экранированные" соседями трубки со сниженной паропроизводительностью и "прострелы" горячего воздуха между секциями.

И все же Бэбкока заменили на Шухова и котлы пошли в неслабую серию. Если б были жутко прожорливей - вряд ли такое стало бы возможным.

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637635
Нерегулярность шага трубок. Из-за чего появляются "экранированные" соседями трубки со сниженной паропроизводительностью и "прострелы" горячего воздуха между секциями.

В статье значит допущена ошибка, т.к. там сказано, что котлы более экономичны и надежны, т.е. разрывов нет.
Остатется лишь вопрос по мощности и паропроизводительности котлов...
Еще конечно большой вопрос - весь такой системы. Точнее соотношения вес - паропроизводительность.

Отредактированно Пётр Артурский (14.12.2012 15:26:41)

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637755
Собственно, для угольных котлов с ручной подачей и без принудительного дутья производительность процентов на 80 определялась площадью колосников.

Не совсем так - еще играло роль и то количество топлива, которое можно было безопасно ( без пережога трубок) сжечь за единицу времени  на имеющейся площади колосников. Вот глядя на рисунок шуховского котла можно понять, что с этим количеством сжигаемого топлива, у него должен быть нехилый напряг, из-за конструкции, по сравнению с другими основными типами корабельных котлов.

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #637755
Я говорил ТОЛЬКО о топливной экономичности. Котлы могли быть ДЕШЕВЛЕ - это тоже фактор экономичности, но приведённый в статье вариант явно не верх оптимальности с точки зрения топливоиспользования.

Да нет, судя по всему как раз с экономичностью (площадь нагревательной поверхности!) у Шухова все в порядке - а вот с паропроизводительностью, и особенно с возможностью форсировки, у него явно должно быть не айс. Т.е. даже "папа" Бабкок&Вилкокс был пожалуй более предпочтительнее, не говоря уже про Долголенко-Бельвиль или треугольные котлы.
А для электростанций оно вполне годно.

Пётр Артурский написал:

Оригинальное сообщение #637705
Остатется лишь вопрос по мощности и паропроизводительности котлов...
Еще конечно большой вопрос - весь такой системы. Точнее соотношения вес - паропроизводительность.

Там скорее занимаемые объем и площадь - корабли же не резиновые. Ну и устойчивость работы на переменных режимах вызывает сомнения - причины уважаемый yuu2 привел выше.

Владимир И написал:

Оригинальное сообщение #637393
А почему наш флот не использовал котлы Шухова, которые были в разы лучше котлов Бэбкока, не говоря уже о каком-то Бельвиле?
http://www.aqua-therm.ru/history/history_19.html

Вообще то использовал - в качестве вспомогательных судовых, уже в советское время.

П.С. yuu2, извините за наглую надоедливость - но как там поживает Плотников?

Пётр Артурский написал:

Оригинальное сообщение #638156
   

Родривар Тихера написал:

    Оригинальное сообщение #638143
    Вообще то использовал - в качестве вспомогательных судовых, уже в советское время.

Так что проблем с объемом получается не было.

Вспомогательные котлы, они же маленькие - относительно главных, конечно.
Конкретно шуховский, в качестве вспомогательного, ставили на БО проекта 122 - для отопления и получения пара для прочих нужд, который дать дизеля охотника были просто не в состоянии. Т.е. это по большому счету котел парового отопления.
Вроде бы еще где то стояли, в качестве вспомогательных, на более серьезных кораблях - но вот так с ходу данных не нашел.

Пётр Артурский написал:

Оригинальное сообщение #638156
   

Родривар Тихера написал:

    Оригинальное сообщение #638143
    Ну и устойчивость работы на переменных режимах вызывает сомнения - причины уважаемый yuu2 привел выше.

Поясните гуманитарию о чем речь.

Ну вот на картинке-

Дан вид котла Шухова сбоку. Хорошо видны сборки пучков трубок там, где у Бабко-Вилькокса ( картинка ниже) идут просто трубки большого диаметра

В котлах с естественной циркуляцией нагретая вода, по наклонным трубкам, поднимается на верх, к коллектору - чистая физика, - естественно, из-за небольшого наклона трубок в котлах секционного типа скорость циркуляции довольно ограниченна. Плюс, в таком пучке тонких трубок, как правильно указал  yuu2 одни трубки (внешние с боков и снизу) будут "обогреваться" лучше, чем другие. А скорость тока воды в пучке везде примерно одинаковая. На установившемся режиме, например на той же электростанции, оно вполне безопасно. Но вот на боевом корабле, при резкой перемене хода в бою, когда в топку интенсивно кидают уголек или там нефти больше распыляют, из-за недостаточно высокой скорости циркуляции образование пара начинает происходить не как положено, в коллекторе, а прямо в водогрейных трубках. Просто из-за того, что нагретая вода, в силу низкой скорости, не успевает туда подняться. А у котла Шухова и без того низкая скорость циркуляции усугубляется еще и разными диаметрами опускных и подъемных трубок, барабанов пучков водогрейных трубок, и самих водогрейных трубок - сильнее гидравлическое сопротивление. Т.е. благодаря большей нагревательной поверхности из-за малого диаметра водогрейных трубок котел Шухова имеет большую экономичность, по сравнению с тем же Бельвилем или Бабкок-Вилькоксом - но реализовать ее в виде более высокой паропроизводительности не особо удается, в условиях боевого корабля, из-за слабой циркуляции теплоносителя. Потому как если парообразование начинается в водогрейных трубках, то это хана паровому котлу - если это котел с естественной циркуляцией теплоносителя. Потому что теплопроводность пара намного ниже теплопроводности воды, и вода с примесью новообразованного пара уже не может так хорошо и интенсивно отбирать тепло у стенок трубок. Результат - прогар трубок и взрыв котла.
Соответственно, при правильной эксплуатации котла до этого не доводят, ограничивая количество сжигаемого топлива.
Т.е. котел Шухова даже при экономичности по топливу хуже котлов Бабкока-Вилькокса или Бельвилля в качестве судового - потому как те лучше будут переносить перегрузку в работе. Не говоря уже про котлы шатрового типа, вроде Ярроу или Нормана, где трубки наклонены круче и циркуляция воды куда лучше.
Именно поэтому, при всех его плюсах, во флоте котел Шухова "не взлетел".

yuu2 написал:

Оригинальное сообщение #638730
Так что до нового года "Александра II" точно выложу. Сразу после новогодних - "Гангут".

ура!

Владимир И написал:

Оригинальное сообщение #638902
Ведь у Шухова форсунка..

она не вполне соответствовала требованиям