Эскизное проектирование

Эскизное проектирование

Начальник управления военного кораблестроения Филипп Уатте считался сторонником разнокалиберного артиллерийского вооружения корабля и особенно предпочитал всем другим 234-мм орудия. Он всегда возрожал против корабля, вооруженного орудиями только одного крупного калибра, и все еще придерживался этого мнения, когда Комитет обсуждал эффективность такого вооружения. Приверженность Уаттса к орудиям именно этого калибра имела простое объяснение. Вскоре после назначения его начальником управления военного кораблестроения он наблюдал в Полперро у берегов Корнуола опытовые стрельбы, проводимые стрелявшими залпами линейными кораблями, по устаревшему списанному броненосному корвету “Орион” (1878 г.).

Залпы 305-мм орудий линкоров накрывали цель, но, что было необычно, без удачных попаданий. После этого, проходя за кормой цели, по ней стрелял крейсер типа “Дрейк”. Один из его 234-мм снарядов попал позади кормовой башни и пробил бронированную палубу. Затем он отклонился в горизонтальное направление, прошёл через все машинное отделение и отклонился вверх впереди барбета толщиной 343 мм, где и разорвался у массивного стального битенга для якорного каната, причинив по пути значительные повреждения. Уатте был страшно поражен необычным и удивительным странствованием одиночного снаряда и его поистине “разгромным" результатом.

Для сравнения, 234-мм орудие выпускало 2,84 снаряда в минуту (один снаряд через 21 сек.) весом 172,5 кг, что составляло 490 кг металла в минуту, в то время как 305-мм орудие образца 1906 г. выпускало 0,81 снаряда в минуту (один снаряд через 74 сек.) весом 386 кг, что составляло 312,7 кг металла в минуту. Если об орудии меньшего калибра судить по этому сравнению, то его залп в единицу времени выпускал почти в 1,3 раза больше металла, чем 305-мм орудие. Кроме того, 234-мм орудия и их установки были очень популярны на флоте. Командованием орудийные расчеты восхищались их действием и считали превосходным оружием с точки зрения наводки и простоты обслуживания.

Идею корабля, вооруженного орудиями только “единого крупного калибра”, в основном еще-продолжали игнорировать, когда главный конструктор управления военного кораблестроения Нарбет представил Уаттсу эскизные проекты такого корабля. Эти проекты представляли собой логическое следствие выводов, к которым пришло командование военно-морского флота, но это было слишком решительным шагом, противоречащим взглядам Уаттса. В результате непрекращающейся и довольно неучтивой настойчивости Нарбета Уатте направил эти проекты инспектору флота адмиралу Уильяму Мэю.

Адмирала Мэя несколько позабавила сама идея, но ему понравилось, что конструкторы проявили хоть какую-то инициативу. Он обсудил этот вопрос с Нарбетом, о чем Нарбет позднее вспоминал: “Я хорошо помню, как он встал из-за письменного стола и, положив правую руку на мое плечо, с благожелательной улыбкой на лице сказал, что он думает: едва ли можно в настоящее время заниматься этим делом – и я почти мог слышать его мысли: “Бедный старый капризный Нарбет дошел до такого”. С уверенностью можно сказать, что Уильям Мэй разделял теплое отношение Филиппа Уаттса к 234- мм орудиям.

А пока Комитет пытался найти наилучшую схему расположения орудий парами при условии вооружения корабля 305-мм орудиями. В процессе этого члены Комитета выполнили много черновых эскизов, поскольку в Комитете ощупью шли своим путем к приемлемому решению. Однако фактически их нельзя было признать удовлетворительными как для линейного корабля, так и для броненосного (эскадренного) крейсера. Один из первоначальных проектов предусматривал установку десяти 234-мм орудий в пяти двухорудийных башнях аналогично расположению башен “Дредноута”.

Прежде всего следует напомнить, что расположение башен всегда является компромиссом. Если, например, размерения корабля обусловлены размерами судостроительных доков, эллингов и шириной шлюзов, через которые ему придется проходить, для энергетической установки может быть отведено лишь вполне определенное пространство (и притом заранее известно, сколько нужно будет поставить турбин и котлов, чтобы получить заданную скорость хода и дальность плавания), то эти условия уже определяют расположение турбин и котлов, дымовых труб, мачт, боевых рубок и всего другого, мешающего действию артиллерии. Таким образом, речь будет идти не о том, “какое расположение башен артиллерии главного калибра является наилучшим само по себе”, а о гораздо более ограниченном вопросе: “какое расположение башен является наилучшим при таких- то вполне определенных условиях".

Однако Комитет решил отказаться от применения 234-мм орудий и проектировать корабли только с 305-мм. Артиллерия “единого крупного” калибра, выбранная для этих крупных крейсеров, обеспечивала максимальное разрушительное действие вместе с наибольшей возможной точностью и эффективностью управления огнем на дальних дистанциях. 305-мм орудия в конце концов выбрали потому, что они должны были стрелять дальше всех и уничтожить любой существующий крейсер. Эти корабли и были, в основном, предназначены для этого, но они также образовывали быстроходную эскадру для поддержки линейного флота. Начальник управления военного кораблестроения Филипп Уатте был немного недоволен тем, что его любимая схема смешанного вооружения 234-мм и 305-мм орудий нашла лишь незначительный отклик в Комитете.

В течение всего времени заседаний Комитета главный конструктор Нарбет замещал Уаттса в управлении военного кораблестроения. За это время Нарбет подготовил ряд проектов броненосных (эскадренных) крейсеров, вооруженных 305-мм орудиями, скорость которых колебалась от 21 до 25 уз. Он сделал несколько попыток побудить Уаттса показать их в Комитете, но тот твердо придерживался мнения, что члены Комитета сами найдут оптимальное решение и справятся с возникшими трудностями. Однако однажды утром, когда Нарбет был настойчивее обычного, а Уатте в этот момент оказался более сговорчивым, начальник управления военного кораблестроения все-таки согласился взять на заседание комитета связку эскизных проектов, хотя и упрекнул Нарбета, что он бесполезно тратит свое время. Для каждого заседания Комитета предусматривалась повестка дня, но в этот раз секретарь доложил, что повестка дня отсутствует.

Можно себе представить высказывания адмирала Фишера в такой ситуации. В этот момент Уатте и показал чертежи Нарбета, и Фишер ухватился за эту соломику, чтобы не сорвать заседание. Последовавшее обсуждение деталей проектов и пояснительной записки привело к тому, что один из проектов Нарбета приняли в качестве основы для линейного корабля, а другой для броненосного (эскадренного) крейсера.

Всего Комитет рассмотрел семь основных проектов расположения артиллерии главного калибра (среди них проект Фишера-Гарда и пять проектов Нарбета под номерами от “ 1 ” до “5”). Как и в эскизных проектах линейных кораблей, каждая пара башен в средней части корабля имела единый редут, помимо которого основания башен какой-либо бортовой броней не прикрывались. Как уже упоминалось, первоначальные эскизные проекты, представленные в 1905 г. Комитету, представляли собой 25-уз. корабли с паровыми поршневыми машинами.

Первый проект британского броненосного крейсера нового поколения (проект “Анкэтчэйбл”) разработал по указанию первого лорда Адмиралтейства адмирала Джона Фишера главный конструктор Портсмутской казенной верфи Уильям Гард. Проект предусматривал установку восьми 305-мм орудий в четырех двухорудийных линейно-возвышенных башнях в диаметральной плоскости на верхней палубе – две на полубаке и две в кормовой части корабля. Такое расположение башен, позднее ставшее классическим, обеспечивало восемь орудий в бортовом залпе, по четыре в носовом и кормовом. Однако проект оказался слишком передовым для своего времени, и его отклонили. Возражения вызвало само линейно-возвышенное расположение башен, поскольку отсутствовал опыт по такому их размещению и ожидавшемуся воздействию дульных газов на нижестоящую башню, а также уменьшение надводной высоты борта в кормовой части корабля.

Остальные проекты под номерами от “ 1" до “5", разработанные главным конструктором Нарбетом, являлись альтернативными. Их отличительной чертой было стремление обеспечить равномерное ведение огня в любом секторе горизонта.

Сначала Комитет рассмотрел альтернативный проект под номером “ 1 ”. При нормальном водоизмещении 17000 т основные размерения крейсера составляли 164,7 х 23,5 х 7,93 м. Проект предусматривал установку тех же восьми 305-мм орудий в четырех двухорудийных башнях. Из них две башни расположили на полубаке в ряд по левому и правому борту поперек диаметральной плоскости и две линейно-возвышенные в диаметральной плоскости в кормовой части корабля, причем только предпоследняя линейно-возвышенная башня находилась на главной палубе. Высота осей стволов орудий над уровнем нормальной ватерлинии составляла для носовых башен 10,7 м, кормовых башен 6,1 м и 3,66 м. Такое расположение башен обеспечивало шесть орудий в бортовом залпе, что было на два орудия меньше, чем в проекте “Анкэтчэйбл” Фишера-Гарда, и по четыре в носовом и кормовом. Однако носовые башни стояли слишком далеко в носовой части корабля, что снижало его мореходность, а кормовую башню расположили слишком низко.

В следующем проекте под номером “2" при нормальном водоизмещении 17200 т основные размерения крейсера составляли 164,7 х 23,6 х 7,93 м. Проект также предусматривал установку восьми 305-мм орудий в четырех двухорудийных башнях. Из них две башни расположили на полубаке и две в кормовой части корабля на главной палубе поперек диаметральной плоскости в ряд по левому и правому борту. Высота осей стволов орудий над уровнем нормальной ватерлинии составляла для носовых башен 10,4 м, кормовых 6,71 м. Такое расположение башен обеспечивало только по четыре орудия в залпе в любом направлении, что давало слишком слабый бортовой залп. Кроме того, носовые башни стояли слишком далеко в носовой части, что также снижало мореходность корабля.

В проекте под номером “3” при нормальном водоизмещении 15600 т основные размерения крейсера составляли 158,5 х 23,2 х 7,93 м. Проект предусматривал установку двух двухорухдийных башен главного калибра на удлиненном полубаке поперек диаметральной плоскости в ряд по левому и правому борту, что считалось нежелательным из-за ухудшения мореходности корабля, несмотря на то что в этом проекте они находились значительно ближе к миделю. В кормовой части находилась только одна двухорудийная башня. В итоге крейсер располагал всего шестью 305-мм орудиями. Такое расположение башен обеспечивало по четыре орудия в носовом и бортовом залпе и два в кормовом, что давало уж совсем слабый кормовой залп. В прошлом такое расположение орудийных установок уже встречалось на французском броненосце “Адмирал Дюперре” 1879 г., австрийском “Кронпринц Эрцгерцог Рудольф” 1886 г., русском “Чесма” 1886 г. и германском “Зигфрид” 1889 г., но от него достаточно быстро отказались как от нежелательного.

Затем Комитет обсуждал проект под номером “4”, в котором при нормальном водоизмещении 16950 т основные размерения крейсера составляли 164,4 х 23,2 х 7,93 м. Проект возвращался к установке восьми 305-мм орудий в четырех двухорудийных башнях. Из них по одной башне расположили в диаметральной плоскости на полубаке и в корме корабля и еще две на главной палубе в ряд поперек диаметральной плоскости в районе миделя корабля в общей цитадели (обычном редуте). Высота осей стволов орудий над уровнем нормальной ватерлинии составляла для носовой башни 10,4 м, средних башен 9,14 м и кормовой башни 6,4 м. Такое расположение башен обеспечивало по шесть орудий в носовом, бортовом и кормовом залпе. Рассмотрев этот вариант. Комитет без колебания решил, что, так как идеальное размещение артиллерии главного калибра, допускающее ведение одинаково сильного как бортового, так и продольного огня, невозможно, то следует больше уделять внимание сильному бортовому огню, по сравнению с продольным.

Именно поэтому в следующем альтернативном проекте под номером “5" расположение двух средних башен с четырьмя 305-мм орудиями в районе миделя изменили на эшелонированное, то есть уступом по диагонали с таким расчетом, чтобы обеспечить возможность ведения огня орудиями неподбойной башни на противоположный борт в секторе обстрела 30°, если подбойную башню выведут из строя. Вот тут-то и могло пригодиться превосходство в скорости, обеспечивающее выбор нужной дистанции и траверза (пеленга) для стрельбы всеми башнями. Хотя на практике для выполнения этого при известных обстоятельствах могло потребоваться много времени.

Альтернативные проекты броненосного крейсера разработанные главным конструктором Адмиралтейства Нарбетом.

Проект №1.

Проект №2.

Проект №3.

Проект N24.

Проект №5.

Более удачный бортовой огонь мог быть получен установкой средних башен в диаметральной плоскости, однако это уменьшило бы продольный огонь всего лишь до двух орудий. В проекте при нормальном водоизмещении 17250 т основные размерения крейсера составляли 164,7 х 23,8 х 7,93 м. Высота осей стволов орудий над уровнем нормальной ватерлинии оставалась такой же, как и в проекте под номером “4”. Бронирование сохранялось таким же, как и в предыдущих проектах, но количество 102-мм орудий увеличили до 14. Номинальная проектная мощность на валах составляла 42500 л.с.

Наконец, в предложенном в ходе обсуждения варианте проекта под номером “6” сделали попытку сдвинуть эшелонированное расположение башен в нос корабля за счет перемещения носовой башни на новое место в районе миделя в диаметральной плоскости, но острые обводы носовой оконечности корпуса делали такое перемещение невозможным. В результате Комитет решил принять за основу модифицированный проект под номером “5", но с добавлением длинного полубака, продолжавшегося до кормовой башни, для придания крейсеру лучшей мореходности и получения большего возвышения над ватерлинией осей орудий средних башен. Крейсер предполагали оснастить двумя треногими мачтами и навесной палубой для орудий противоминной артиллерии. От общего редута для средних башен в окончательном варианте проекта отказались, установив обе средние башни в отдельные барбеты. Утвержденный проект при нормальном водоизмещении 17750 т имел основные размерения 167,8 х 24,1 х 8,23 м.

Проект крейсера, который появился в результате этих обсуждений, имел большее сходство со многими из новых броненосных крейсеров, чем с “Дредноутом”, хотя определенно повторял некоторые его характерные черты. При своем сильно удлиненном корпусе, в который необходимо было вместить новейшие котлы большой паропроизводительности и турбинную энергетическую установку, было возможно иметь две башни 305-мм орудий в средней части корпуса корабля только при их эшелонном расположении, что обеспечивало бортовой залп всей артиллерией главного калибра, правда, в строго определенном секторе ведения огня. Палуба полубака простиралась в корму на две трети длины корпуса корабля, обеспечивая высокое положение башен главного калибра в средней части корабля и противоминной артиллерии в составе 102-мм орудий, вместо 76-мм “Дредноута”.

При разработке проекта была сделана слишком оптимистическая оценка экономии веса энергетической установки в результате применения турбин вместо паровых поршневых машин. Более реалистическая оценка показала, что экономия веса не превышает 12,5%. что привело к изменению проекта. При этом для модифицированного проекта под номером ”5" конструкторы получили нормальное водоизмещение 16850 т при основных размерениях 164,7 х 24,1 х 7,93 м. Отношение длины к ширине составило 6,83.

Этот проект и стал базисным для британских линейных крейсеров первого поколения, хотя первые три корабля, заложенные по программе 1905-06 г.г., различались между собой по некоторым параметрам. Вооружение их состояло из восьми 305-мм скорострельных орудий, тринадцати 102-мм скорострельных орудий и пяти торпедных аппаратов. Главный броневой пояс толщиной 152 мм обеспечивал бронирование борта на уровне от 1,98 м выше и до 1,37 м ниже ватерлинии при нормальном водоизмещении. Толщина бронирования башен главного калибра составляла 203 мм. Выбранная проектная мощность паровых поршневых машин в 41000 л.с., по расчетам конструкторов, позволяла ожидать наибольшую скорость корабля в 25,5 уз. и гарантированную 25 уз.

Расположение дымовых труб, а оно зависело от размещения котельных отделений, менялось при рассмотрении различных вариантов проекта. В отношении проекта Фишера-Гарда сведений о расположении дымовых труб не сохранилось. Проекты под номерами от “1” до “5” предусматривали четыре тонкие и высокие слегка наклоненные назад дымовые трубы, поставленные в ряд на одинаковом расстоянии друг от друга. Проект под номером “6" и утвержденный модифицированный проект в этом отношении были почти такими же, за исключением того, что кормовая дымовая труба стояла отдельно со своим котельным отделением, чтобы таким образом освободить место башням, эшелонно расположенным в середине корпуса. Этот промежуток был сохранен и в окончательном варианте проекта, но в нем впервые вместо трех передних дымовых труб путем объединения носовых дымоходов в один получили две большие дымовые трубы. Они уже не имели наклона и были с плоскими боковыми сторонами, то есть в плане они образовывали почти овальную форму.