Проектирование

Проектирование

Согласно Brayer [6]: "Для Германии появление "Дредноута" не явилось неожиданностью, так как заблаговременно стало ясно, что в будущем нужно будет строить более мощные корабли. Только лишь определённые политические соображения помешали своевременной реализации кораблей такого типа". Германия оказалась вполне подготовленной и в отношении разработки проектов кораблей такого типа. В 1904-1906 гг. департамент проектирования морского ведомства проработал ряд предварительных проектов линкоров. Развитие этого ряда проектов явилось логическим шагом от линкора-додредноута "Брауншвейг" до дредноута "Нассау".

Согласно Brayer [6], в начале марта 1904 г. на рассмотрение предложили проект линкора К). А. При проектном водоизмещении 13779 т, длине по конструктивной ватерлинии (КВЛ) 130 м и ширине 23,2 м., корабль имел осадку 7,3 м – меньше, чем у "Дредноута" (8,08 м). Его вооружение соответствовало господствовавшей тогда концепции "промежуточного" калибра – 12 главных орудий, из которых четыре скорострельных 280-мм/40-калиберных в двух башнях в оконечностях корабля и восемь 240-мм/40-калиберных в четырех башнях в средней части побортно. Противоминный калибр состоял из шестнадцати 88-мм пушек, разнесенных по всей длине корабля на батарейной и верхней палубах. Дополняли вооружение шесть подводных торпедных аппаратов (ТА).

Главный броневой пояс толщиной 240-100 мм прикрывал почти всю ватерлинию. Броневая палуба в плоской части имела толщину 30 мм и 40 мм на скосах. Стенки барбетов башен главной артиллерии прикрывались 230-200-мм броневыми плитами, сами башни – 250-мм, стенки боевой рубки – 400-мм. Двухвальная энергетическая установка включала паровые машины, от использования которых немцы не отказались и на "Нассау", и двенадцать паровых котлов. При мощности 20000 л.с. (удельная мощность 1,45 л.с./т проектного водоизмещения) предполагаемая скорость хода должна была равняться 19,5 уз. Нормальный запас топлива составлял 787 т угля. Проект рассмотрели и в целом одобрили, но морское командование потребовало исключить двухкалиберную главную артиллерию.

П осле ряда доработок в октябре 1905 года на рассмотрение предложили новый проект С. Его основным отличием явилось полное изменение состава вооружения. Восемь 280-мм/40-калиберных орудий установили в двух двухорудииных в оконечностях и четырех одноорудийных башнях по две по бортам, причем в бортовом залпе могли участвовать шесть из восьми пушек. Восемь 170-мм/40-калиберные орудия разместили в казематах центральной батареи. Их дополняли двадцать 88-мм пушек, предназначенных в основном для противоминной обороны, большую часть которых также сосредоточили в средней части корабля. Имелись несколько подводных ТА.

При рассмотрении проекта отметили, что в оконечностях плотность противоминного огня явно недостаточна. Замена калибров и расположение артиллерии повлекло некоторые изменения в схеме бронирования. Энергетическая установка практически не изменилась. Водоизмещение возросло до 15452 т (удельная мощность несколько уменьшилась – 1,29 л.с./т проектного водоизмещения), но уменьшение длины по КВЛ до 123 м и увеличение ширины изменило соотношение L/B настолько, что позволило ограничить осадку при проектном водоизмещении до 7,8 м.

Но и в этом виде проект не устроил моряков. Бортовой залп из шести орудий они посчитали недостаточным. Работа над проектом продолжалась, и в 1906 г. предложили вариант проекта G.7.b. который и стал основой для окончательного проекта "Нассау".

К этому времени стало ясно, что германские гавани смогут в ближайшее время обеспечить базирование кораблей значительно более крупных размеров, без чего нельзя было осуществить требовавшееся увеличение числа орудий. Водоизмещение проекта G.7.b решили увеличить до 18405 т. Длина между перпендикулярами (в германском флоте она исчислялась от перпендикуляра из точки пересечения носового шпангоута с форштевнем до оси баллера руля) достигла 136 м, длина по КВЛ 145 м. ширину увеличили до 26,5 м. Осадка возросла до 8,6 м и превышала осадку додредноута "Дёйчланд" (8,2 м).

Эскизы предоставленные в 1905-06 гг. Департаментом проектирования при создании первого германского линкора-дредноута

Проект 10а (1904)

Проект С (1905)

Проект G 7b (1908)

Теперь главную артиллерию составляли двенадцать 280-мм/40-калиберных орудий в шести двухорудииных башнях, расположенных, как и на прежних проектах, по углам шестиугольника. При этом бортовой залп включал восемь орудий – две трети от общего числа. Противоминную артиллерию заменили на двенадцать 150-мм/40-калибсрных орудий, расположенных в казематах на батарейной палубе, п те же двадцать 88-мм пушек в казематах и палубных установках. Размещение батарей противоминной артиллерии стало более рациональным – их равномерно разнесли по большей части длины корабля. Дополняли вооружение шесть подводных ТА.

Энергетическая установка, как и в предыдущем проекте, почти не изменилась. Паровые машины той же мощности – 20000 л.с. (удельная мощность ещё больше уменьшилась до 1,09 л.с./т проектного водоизмещения), но количество винтов увеличили до четырех. Конструкторы считали, что благодаря изменению L/B, а также проработкам по теоретическому чертежу, проектную скорость хода удастся не только сохранить, но и увеличить до 19,8 уз. При нормальном водоизмещении корабль принимал 920 т угля, при максимальном – 2657 т. Именно на основе этого варианта разработали окончательный проект "Нассау".

В журнале "Морской сборник" 1906 г. № 6 говорилось, что: "Германские эскадренные броненосцы Ersatz Bayern и Ersatz Sachsen, по данным английского журнала "Engineer", будут иметь водоизмещение по 17710 т; скорость хода 19,5 уз.; главное артиллерийское вооружение их будет состоять из четырнадцати 280-мм пушек в 50 калибров длиной.

Относительно обоих броненосцев Ersatz Bayern и Ersatz Sachsen, в обычной синей книге, представленной недавно английскому парламенту, даны следующие сведения: водоизмещение 177I0 т: артиллерийское вооружение восемь 280-мм и двенадцать 190-мм пушек". Исходя из привычной для Германии экономии средств на постройку новых линкоров (последних с главной артиллерией калибра 280мм). проектное (нормальное) водоизмещение, как и "Дредноута" (18120 т), ограничили величиной 18000-19000 т.

Однако и это умеренное водоизмещение проектировщики снова использовали наилучшим образом. Отказавшись от крайностей, которые за границей были выбраны либо в пользу одних, либо других боевых качеств, создали оптимальный проект довольно гармоничного корабля. Наружные обводы корпуса обеспечивали хорошую мореходность, скорость хода поддерживалась в пределах средних значений своего времени, прикрытая бронированными башнями, главная артиллерия имела несколько уменьшенный, но достаточно эффективный и обладавший большей скорострельностью калибр 280-мм.

Линейные корабли типа "Нассау".

(Сведения о кораблях, опубликованные в английском справочнике "JANES FIGHTING SHIPS". 1909)

Окончательно проект линкора по своей конструкции представлял собой высокобортный гладкопалубный башенно-казематный броненосный корабль с шестью бронированными вращающимися башнями артиллерии главного калибра (по одной в оконечностях корабля, и по две побортно), двенадцатью казематами в средней части корабля, лёгкой артиллерией в обеих надстройках, носовой и кормовой оконечностях, двумя бронированными боевыми рубками, непрерывным главным броневым поясом от кормовой поперечной броневой переборки до форштевня, бронированной цитаделью и казематами и броневой палубой выше и ниже ватерлинии. Носовую и кормовую оконечность защищала только броневая палуба, расположенная ниже ватерлинии.

Форма корпуса новых кораблей отличалась от корпуса линкора "Дредноут" несколько меньшей длиной и более широким миделем, а также отсутствием полубака. Подъём днища в носовой части корабля был менее крутой, а у форштевня отсутствовал характерный таранный шпирон, что свидетельствовало о полном отказе от архаичной тактики таранного удара в бою.

Согласно Groner [8]. для всех четырёх линкоров типа "Нассау" проектное (нормальное) водоизмещение при осадке по конструктивную ватерлинию (КВЛ) включало вес боезапаса, экипажа, загрузку от 25-до 50% топлива (950 т угля), провианта и другого специального оборудования, что составляло, согласно Эверс [5], 18870 т при средней осадке 8,06 м; Brayer [6], 18569 т; Conwey [7], соответственно, 18570 т и 8,08 м; Groner [8], 18873 т, то есть, по разным данным, на 449-753 т больше, чем у линкора "Дредноут" (18120 т и 8,08 м). Проектное водоизмещение "Нассау" превышало "Дредноут" в среднем на 700 т. Увеличение осадки на 1 см соответствовало увеличению водоизмещения на 28,92 т.

Согласно Conwey [7], водоизмещение в полном грузу составляло 21000 т при осадке 8,9 м; согласно Groner [8] и Hildebrand [9]. водоизмещение в полном грузу включало максимальный запас угля 2700 т и составляло 20535 т при осадке 8,57 м носом и 8,76 м кормой, против, соответственно, 20730 т и 9,09 м у линкора "Дредноут" (в перегруз 21765 т).

Согласно Conwey [7], источникам [10], [11] и [12], длина корабля между перпендикулярами составляла 137,7 м; согласно Groner [8], по проекту по КВЛ 145,6 м и наибольшая 146,1 м, против, соответственно, 149,4 м, 158,5 м и 160,74 м или на 11,7 м, 12,9 м 14,64 м короче, чем у "Дредноута".

Корпус новых линкоров выполнили гладкопалубным и сравнительно широким. Отношение L/B составило 5,41 против 5,65 у "Дёйчланд". Конструктор этих кораблей главный строитель имперского флота тайный советник Бюркнер, выполняя требование сильно увеличить водоизмещение корабля при сохранении прежней осадки и учитывая необходимость действенной подводной защиты против торпед и мин, был вынужден значительно увеличить ширину корабля, поскольку конструкция противоминной защиты (пространство ниже главной броневой палубы между противоминной переборкой и наружной обшивкой), чтобы быть достаточно эффективной, требовала определенного пространства и глубины внутри корпуса. Помимо прочего, это также значительно повышало остойчивость.

Линейные корабли типа "Нассау".

(Сведения о кораблях, опубликованные в английском справочнике "JANES FIGHTING SHIPS". 1909)

Согласно Conwey [7] и Groner [8], ширина корабля на мидель-шпангоуте (52-й шп.) составляла 26.9 м (без учёта противоторпедных сетей): согласно Эверс [5], отношение L/B=5.41 (где В длина по КВЛ), против, соответственно. 25,03 м и 6,33 у "Дредноута" и 22,2 м и 5,65 у линкоров типа "Дсйчланд", то есть на 1.9 м и 4,7 м шире.

Согласно Groner [8], высота борта, замеренная от верхней кромки верхнего горизонтального листа киля до верхней кромки балки верхней палубы на мидель-шпангоуте (52 шп.), достигала 13,25 м, против 13,11 м на миделе у "Дредноута".

Единственным более-менее стабильным параметром в германском судостроении была высота борта корпуса на миделе. Начиная с 1890 г., за 16 лет высота борта выросла с 11,0 м (броненосец "Бранденбург", ширина 19,5 м) сначала до 13,1 м (линкоры типа "Кайзер Фридрих Ш", ширина 20,4 м), затем уменьшилась до 12,84 м (линкоры типа "Дёйчланд", ширина 22,2 м) и снова возросла до 13,25 м (линкоры типа "Нассау", ширина 26,9 м) и, наконец, до 13,38 м (линкоры типа "Гельголанд", ширина 28,5 м).

Глубина трюма от верхней кромки листа обшивки второго дна до верхней кромки балки верхней палубы в середине между перпендикулярами составляла 11,95 м.

Согласно Эверс [5], высота надводного борта линкоров типа "Нассау" на миделе при нормальном водоизмещении составляла 5,18 м, линкора "Дредноут" 5,60 м. Согласно Conwey [7], высота надводного борта составляла в носовой оконечности 6,71 м, на миделе 5,66 м и в кормовой части 5,94 м, против 8,54 в носовой оконечности, 5,03 м на миделе и 5,49 м в кормовой части "Дредноута".

Согласно Эверс [5]: "Особые военные условия морских сражений в районе Северного моря создали для германского флота особый тип кораблей, во многих отношениях отклоняющийся от английских. Плохая видимость в течение известного времени года делает бои на большой дистанции маловероятными. Поэтому главный калибр был снижен, а средняя артиллерия оставлена. Немного лет спустя это решение пришлось принять и Англии, чтобы противостоять эсминцам. Экономия в весе машинных установок и тяжёлой артиллерии дала возможность увеличить толщину брони, равно как и величину бронированной площади, так что она оказалась много больше, чем у английских кораблей. Эти отличительные качества также отвечают бою на средних дистанциях".

Торпедное вооружение линкоров рассматривали как удобное в ближнем бою или при внезапном возникновении боя применяемое при удобном случае. Эти ожидания в первую мировую войну не сбылись. Крупные немецкие корабли за всю войну не добились ни одного попадания торпедой. Большие затраты оказались полностью бесполезными. Это выразилось как в излишней весовой нагрузке, так и занимаемым объемом помещений корпуса. Торпедные отсеки, главным образом бортовые, занимали очень большой объём помещений от борта до борта, и их трудно было разместить. Поскольку большей частью они располагались по концам цитадели, а также в сужающихся частях корпуса корабля, их защита от подводного попадания была довольно слабой. Затопление этих отсеков могло вызвать серьезное нарушение плавучести корабля.

Средства защиты включали бронирование и другие способы предотвращения гибели корабля от потери непотопляемости или остойчивости.

Согласно Эверс [5]: "Становившаяся всё более необходимой хорошая подводная защита от снарядов и торпед явилась серьёзной проблемой, которая в то время была хорошо продумана и систематически проработана только в Германии. В противоположность английским кораблям и кораблям других наций, только германские корабли обладали основательной подводной защитой, проверенной на многих предварительных испытаниях, действенность которой подтвердилась во время войны. Защитный противоминный пояс корабля от торпедных и минных попаданий требовал значительно большей ширины кораблей, чем у других наций. Он придавал им значительную остойчивость и относительную невосприимчивость к бортовому проникновению воды".

Предварительные эскизы, представленные в 1906 гг. Департаментом проектирования при создании первого германского линкора-дредноута

По сравнению с германскими додредноутами бронирование ещё более усилили. Броневой пояс в средней части борта "Нассау" достигал толщины 270 мм (у остальных 290 мм) вместо 225 мм и, соответственно, 240 мм у линкоров типа "Дёйчланд". ("Дредноут" имел толщину броневого пояса по КВЛ 279 мм. выше 203 мм. Бронирование цитадели между броневым поясом и верхней палубой отсутствовало, поскольку там не имелось артиллерии среднего калибра.) В средней части корпуса броневой пояс был значительно шире, чем у его предшественников, так что он перекрывал батарейную палубу.

Переход от лежащей выше КВЛ части броневой палубы в середине корабля до лежащих ниже КВЛ частей броневой палубы в оконечностях осуществили не через наклонную, так называемую гласис-палубу, а за счёт установки в местах перехода поперечных вертикальных переборок. Противоторпедные продольные переборки проходили вдоль всей длины цитадели. (На "Дредноуте" противоторпедные переборки в виде коротких экранов расположили только на длине погребов боеприпасов.) Эффективность защиты этих переборок из 30-мм судостроительной стали была недостаточной. Лишь на линкорах типа "Кайзер" поставили 40-мм переборки из броневой стали.

В схему бронирования первых немецких дредноутов входили: главный броневой пояс переменной толщины по всей ватерлинии (согласно Brayer [6] и Groner [8], толщина плит главного броневого пояса по КВЛ от кормы к носу составляла 90 – 300 – 80 мм); бронированная цитадель с броневой палубой выше ватерлинии и расположенным выше броневым казематом для орудий противоминного калибра (согласно Brayer [6] и Groner [8], толщина броневых плит цитадели составляла 120-170-100 мм, толщина броневых плит каземата 160 (80) мм); легкая бортовая броня в оконечностях с броневыми палубами ниже ватерлинии: бронированная верхняя палуба (согласно Brayer [6] и Groner [8], толщина броневых плит настила броневой палубы составляла 55-80 мм); защищенные толстой броней барбеты и орудийные башни, а также боевые рубки для управления кораблем в бою (согласно Brayer [6] и Groner [8], толщина стенок/ крыши 280-мм орудийных башен составляла 280/90 мм, толщина стенок/крыши 280-мм передней боевой рубки – 400/80 мм, задней 200/50 мм); противоторпедная переборка, входящая в конструктивную подводную защиту (согласно Brayer [6] и Groner [8], толщина противоторпедных переборок составляла 30 мм): поперечные броневые переборки для защиты от продольных попаданий снарядов в середину корабля со стороны носа и кормы (согласно Brayer [6], толщина поперечных броневых переборок составляла 200 мм).

Кроме бронирования в систему защиты корабля входили специальные устройства конструктивной защиты в виде проходящих вдоль всех машинно-котельных отделений бортовых продольных коффердамов (коридоров), защитных угольных ям, защита котельных отделений ямами с углём и оснований дымовых труб броневыми колосниками, разделения подводной части корпуса на крупные основные отсеки и относительно мелкие водонепроницаемые помещения и цистерны.

В качестве критерия бортовой защиты часто используют угол крена, при котором верхняя кромка броневого пояса уходит под воду или нижняя выходит из воды. При крене 7° нижняя кромка броневого пояса выходила из воды, при 25° верхняя кромка броневого пояса уходила под воду.

Машинная установка состояла из трёх главных вертикальных трёхцилиндровых паровых поршневых машин тройного расширения прямого действия, изготовленных Имперскими заводами в Вильгельмсхафене, установленных параллельно друг другу в машинном отделении (МО) и вращавших каждая свой винт.

Котлы отапливались углем. Консервативность немцев в сохранении этого вида топлива легко объясняется тем, что немцы считали его важным дополнением к броневой защите. Правда, при этом требовалось делать вырезы в переборках для удобства доступа в угольные ямы, что явно не улучшало водонепроницаемость отсеков. Кроме того, довольно существенно увеличивался экипаж корабля.

Угольное отопление имело и другие недостатки – трудности в погрузке на корабль, сложности обитания (угольная пыль), а также все более усложняющиеся условия подачи угля к котлам по мере его расхода. Дополнительным, но не менее важным для немцев фактором в их приверженности к углю было то, что на территории Германии при почти полном отсутствии нефтяных месторождений имелись большие и легкодоступные залежи угля, в то время как доставка нефти морем в случае войны могла быть легко прервана британскими кораблями. Корабли оборудовали системами управления и средствами сигнализации, электроосвещения, кренования, осушения и затопления трюмов и отсеков, затопления погребов боезапаса, противопожарной, парового отопления и вентиляции помещений.