Описание конструкции

Описание конструкции

Трехорудийная башенная установка состояла из неподвижной и вращающейся частей. Неподвижная часть включала в себя жесткий барабан и центрующий штырь. Вращающаяся – стол башни с подачной трубой.

Корпус установки имел одно основное отличие от предыдущих установок. Горизонтальные балки вращающегося стола располагались в его конической части, то есть находились ниже, чем обычно, что позволило значительно уменьшить высоту башни. Передняя наклонная и боковые плиты имели толщину 203 мм. Задняя для обеспечения уравновешенности – 305 мм. По новому осуществлялось соединение броневых плит между собой. Крыша башни толщиной 76 мм состояла из пяти отдельных частей, каждая из которых могла быть при необходимости снята.

Вместо традиционных горизонтальных катков под вращающимся столом Металлический завод предложил использовать шары. Впервые эту идею предложили инженеры Общества Франко-Русских заводов в конкурсном проекте 305-мм башенных установок для броненосца «Три Святителя». В 1907 году Металлический завод успешно применил шары в башенных установках речных мониторов типа «Шквал». Но теперь уже максимальная нагрузка на шар достигла 15 т. В Европе уже делались попытки применить шары при таких нагрузках, но завод «Шкода» потерпел неудачу. По мнению Металлического завода это произошло из-за несоответствия стали шаров и погона. После непродолжительных поисков в Германии нашли завод «Фриз и Гепфлингер». Ему и заказали шары, а погоны – заводу «Шкода». Испытания шаров и погонов производились нагрузкой 30 т. Шар при этом пружинил, но остаточных деформаций не наблюдалось, не оставалось отпечатков и на погоне. Эти шары (144 шт.) расположили внутри разборного обода, который для облегчения вращения перемещался вместе с шарами на добавочных подшипниках.

В устройство вертикальных катков боевого штыря вводились отвергнутые когда-то МТК пружины. Они были рассчитаны на крен до 8°. При выстреле пружины сдавали и усилие передавалось наружному погону через внутренний. Оси катков снабжались дополнительными шариками и вся конструкция обеспечивала осмотр и замену катков без использования винтовых домкратов.

Как уже упоминалось станки для 305/52 орудий конструировались на базе таких же станков для орудий длиной 40 калибров (линкор «Андрей Первозванный»), но с дополнительными требованиями:

– штоки компрессоров должны быть выдвижными (чтобы их рабочие поверхности лишь во время отката подвергались опасности попадания осколков).

– возможность замены орудия с обоймой, не вынимая всей качающейся части.

Сборка нижней части боевого стола

Эти требования были выполнены, причем во втором пункте использовали технические решения, лежавшие в основе конструкции английских станков крейсера «Рюрик».

В результате новый станок рассчитывался на силу отдачи при начальной скорости снаряда (массой 471 кгс, заряда – 154 кгс) 810 м/с и давление пороховых газов – 3000 атм. В положении наката ось цапф орудий располагалась в общем центре массы всей качающейся системы, что значительно облегчало вертикальное наведение. При откате цилиндры тормозов, приемника и шток накатника оставались неподвижными, в то время как шток тормоза отката, шток приемника и цилиндр накатника перемещались с орудием. При этом сжимался воздух в цилиндре накатника, а рабочая жидкость перегонялась из задней полости цилиндров тормозов отката в переднюю через кольцевое отверстие переменного сечения, образуемое контрштоком тормоза отката. Тем самым поглощалась энергия отката. При этом станок обладал большей, чем у предшествующих конструкций, скоростью наката, что повышало скорострельность. Кроме того, неоспоримым преимуществом нового станка была простота разборки, как отдельных его частей, так и станка в целом.

Вертикальное и горизонтальное наведение производились с помощью электродвигателей. В первом случае вращение передавалось на зубчатый обод, связанный с качающейся частью станка, а во втором – на цевочный обод, установленный снаружи подачной трубы. Характерной особенностью новых установок было применение универсальных регуляторов скорости вращения, так называемых «муфт Джени». Они получили свое название по фамилии американского изобретателя, представитель которого в 1908 году совершал поездки по европейским заводам демонстрируя образцы и предлагая купить патент. В России патент приобрел Путиловский завод, но первая же муфта, изготовленная по чертежам Джени, себя не оправдала. Лишь проведя некоторые усовершенствования удалось добиться хороших результатов. До 1917 года этот завод изготавливал муфты Джени для приводов всех башенных установок.

Центральные подачные трубы трехорудийной установки

Муфта Джени позволяла не только плавно менять скорость вращения исполнительного механизма при постоянной скорости вращения электродвигателя, но также останавливать исполнительный механизм и менять направление его вращения. Конструктивно она представляла собой гидравлический механизм, состоящий из двух частей, разделенных распределительным диском. Одна из частей, соединенная с электродвигателем, служила насосом, а другая, соединенная с исполнительным механизмом, – гидромотором. Распределительный диск был устроен таким образом, что от его наклона зависели скорость и направление вращения выходного вала при постоянной скорости и направлении вращения входного вала. Кроме того, муфта Джени действовала еще как эластичный и, вместе с тем, надежный тормоз, что позволяло почти моментально, без удара менять направление вращения выходного вала, идущее с большой скоростью. В трехорудийных башенных установках муфты Джени располагались рядом с наводчиками и все управление горизонтальным и вертикальным наведением сводилось, в сущности, к повороту рукоятки, связанной с распределительным диском.

Зарядный погреб располагался в верхней части подбашенного отделения, снарядный – в нижней. Объем погребов позволял иметь боезапас по 100 выстрелов на каждый ствол. Размеры трехорудийной башенной установки не позволили использовать удачное круговое расположение стеллажей снарядного погреба, примененное в 305-мм башенных установках линкоров типа «Андрей Первозванный». Поэтому в данном случае пришлось разделить снарядный погреб на две части, убрав стеллажи от бортов. Причем снарядные погреба носовой и кормовой башен не смогли вместить полный боекомплект, поэтому часть снарядов пришлось разместить в трюмах в запасном погребе, из которого в главный погреб они передавались ручными талями. На случай пожара в погребах имелась система орошения и затопления.

Для подачи в башню снаряды в погребах кранами грузились в подвесные тележки, доставлявшие их на подготовительный стол. Оттуда они скатывались в питатели снарядной платформы и загружались в нижние зарядники, поднимавшие снаряды в перегрузочное отделение. Полузаряды вручную загружались в свои питатели и затем в зарядники и также подавались в перегрузочное отделение, где и те и другие при помощи цепных досылателей перегружались в верхние зарядники, доставлявшие их непосредственно в башню к орудиям. Подобное разделение подачи на два этапа позволяло в процессе стрельбы иметь запас снарядов и полузарядов в перегрузочном отделении, откуда их доставка к орудиям требовала меньшего времени (соответственно возрастала скорострельность), то есть при начале цикла заряжания боеприпасы уже находились в непосредственной близости от боевого отделения. Для обеспечения последовательности процесса заряжания использовалась так называемая система «взаимной замкнутости» – электромеханическая блокировка операций. Так подача боеприпасов в башню верхними зарядниками могла осуществляться лишь при полностью открытом затворе, закрыть который можно было только после досылки боеприпасов и спуска верхнего зарядника.

Заряжание производилось в пределах -5°…+15°. В этом диапазоне только верхний зарядник, связанный с приводом вертикального наведения, отслеживал движение орудия, а цепной досылатель входил в состав качающейся части установки. При превышении предельного угла заряжания (+15°) происходила блокировка зарядника, для снятия которой требовалось вернуть орудие в диапазон угла заряжания. В основе конструкции досылателя лежала идея инженера О. Креля, впервые реализованная в 305мм барбетных установках броненосца «Двенадцать Апостолов».

На случай выхода из строя основных механизмов подачи предусматривалась независимая подача боеприпасов, которая могла производиться как из погребов в перегрузочное отделение, так и из последнего в башню. Приспособления, используемые для этого, позволяли поднимать каждый снаряд усилием четырех человек.

Управление заряжанием и подачей боеприпасов производилось автоматически от зарядного поста и сводилось к взведению пружины и нажатию кнопки. Принцип действия заимствовался из 305мм башенной установки линкоров типа «Андрей Первозванный». Однако и конструкция зарядного поста и вся система взаимной замкнутости были значительным образом усовершенствованы.

Первоначально в 1911 году МТК предполагал для управления артиллерийской стрельбой использовать приборы управления огнем фирмы «Эриксон». Но в мае 1912 года ввиду их неготовности решили установить систему фирмы «Гейслер» образца 1910 года. Она включала в себя прибор высоты прицела, линии электрической синхронной передачи, состоявшие из дающих и принимающих приборов прицела и целика. Дальность до цели определялась с помощью оптического дальномера с шестиметровой базой. Два таких дальномера располагались над носовой и кормовой боевыми рубками. Координаты цели в виде пеленга и дальности с заданной периодичностью передавались старшему штурману, который рассчитывал курс и скорость цели. Все эти данные вводились в систему приборов управления стрельбой (ПУС) Гейслера, давая на выходе углы горизонтального и вертикального наведения, которые по линии синхронной передачи транслировались в орудийные башни на принимающие приборы.

Каждая башня могла наводиться и самостоятельно с помощью башенных прицельных приспособлений. При этом данные для стрельбы вычислялись с помощью таблиц командиром башни и по его команде вводились в прицельные устройства. По предложению МТК прицельные приспособления разрабатывались Металлическим заводом на основе английских башенных прицельных приспособлений крейсера «Рюрик». Новые прицелы получились более надежными и удобными и завод изготовил их для всех балтийских линкоров. Каждая башня имела три поста вертикальной наводки с правой стороны каждого орудия и один пост горизонтальной наводки с левой стороны крайнего левого орудия. Прицельные приспособления снабжались перископическими трубами: дневными с переменным увеличением 7-21х и ночными с увеличением 4-12х. Ось окуляра располагалась перпендикулярно плоскости вертикального наведения, то есть наводчик сидел лицом к орудию.

Для защиты расчета и механизмов установки от осколков, которые могли попасть через амбразуры, предусматривались качающиеся шиты толщиной 76 мм.

Для обучения наводчиков на крышах башни располагались два 75-мм орудия на станках системы А. П. Меллера. Их качающиеся части были связаны с приводами вертикального наведения крайнего левого и среднего орудий. Таким образом при вертикальной наводке последних стволы 75-мм орудий всегда были им параллельны. Учебная стрельба производилась 75-мм снарядами вместо 305мм, что было значительно дешевле. Кроме того, эти орудия использовались при салюте и имели для этой цели возможность независимого вертикального и горизонтального наведения.

Сборка 305-мм трехорудийной установки на «яме» Металлического завода