Главная энергетическая установка

Главная энергетическая установка

Энергетическая установка германских крейсеров несомненно являлась их „ахиллесовой пятой“. Несчастливое решение, утвердившее для них турбины и котлы с высокими параметрами пара вместо высокоэкономичных дизелей, обрекло эти корабли на постоянные мучения, хотя задумывалось полностью обратное.

Одной из причин, приведших к выбору котлов с высокими параметрами пара, являлся их небольшой размер и, соответственно, вес. На „хипперах“ использовались котлы двух типов: Ла-Монта (на самом „Хиппере“ и „Принце Ойгене“) и Вагнера (на „Блюхере“; такие же котлы предполагалось установить на „Зейдлице“ и „Лютцове“). Главное отличие обеих марок заключалось в том, что в котле Ла-Монта применялись специальные насосы для прокачки воды через контур, тогда как в котле Вагнера применялась естественная циркуляция воды. На всех построенных крейсерах устанавливалось по 12 котлов, тогда как последняя пара, „Зейдлиц“ и „Лютцов“, должны были получить только 9, но большей производительности. Рабочая температура составляла 450 °C, а рабочее давление несколько отличалось: оно составляло 85 атм. для установки „Хиппера“, а на „Ойгене“ и „Блюхере“ было несколько снижено — до 70 атм. Параметры пара являлись очень высокими не только в сравнении с консервативными котлами британских кораблей, но и по отношению к весьма прогрессивным установкам, применявшимся в США. Котлы изготавливались теми же фирмами, что строили корпуса крейсеров. Каждый из 12 котлов имел па-ропроизводительность около 50 т/ч.

Котлы Ла-Монта оборудовались экономайзерами того же типа (Ла-Монт), горизонтальными предварительными нагревателями воздушного типа и турбинными форсунками для нефти модели Зааке с автоматическим управлением. Систему Ла-Монт выбрали в надежде, что коррозия в котлах данного типа будет меньше, чем в котлах системы Вагнера, и отчасти это оправдалось. Действительно, котлы и их трубки имели весьма небольшие размеры, что, впрочем, сразу же вызвало ряд затруднений. В частности, трубки можно было чистить только с применением специальных растворов, поскольку для механической чистки они оказались слишком узкими. Но главным недостатком явилась высокая сложность как самих котлов, так и системы управления ими. Критический режим работы требовал очень тщательного наблюдения и своевременной регулировки параметров горения, что попытались возложить на автоматику (фирмы „Аскания“), в случае отказа которой корабль мог внезапно оказаться без хода. Особенно характерно это было для кораблей с котлами Ла-Монта, массу воды в которых в результате применения принудительной циркуляции снизили до предела, так что вся вода могла выкипеть насухо в течение нескольких минут. Такие казусы действительно случались на службе. В целом котельная установка оказалась настолько капризной, что американцам после окончания войны с большим трудом и лишь благодаря привлечению опытного немецкого персонала удалось перевести „Принц Ойген“ через Атлантику, хотя во флоте США также применялись котлы с высокими параметрами пара, а специалисты-механики посвятили немало времени изучению установки трофейного крейсера. Во всяком случае, так выходило по их словам. Однако следует признать, что и сами „хозяева“ с некоторой опаской относились к собственным котлам, каждый момент ожидая от них подвоха. Неполадки с котлами и турбинами несколько раз срывали операции тяжелых крейсеров. К счастью для немцев, в большинстве критических ситуаций морских боев механикам удавалось обеспечить их бесперебойную и безаварийную работу. Многое в этом отношении зависело от тщательности обучения персонала, но далеко не все и не всегда.

Для корабельных нужд на ходу и в гавани применялся специальный вспомогательный котел с давлением пара 25 атмосфер, имевший производительность в 5 раз меньше, чем каждый из основных котлов. Но он обслуживал только вспомогательные механизмы низкого давления (25, 10 и 2 атм.), а на „хипперах“ имелось большое количество устройств, рассчитанных только на пар высокого давления, поставляемый основной котельной установкой. Такая ситуация создавала дополнительные неудобства, поскольку либо не могли работать важные устройства, либо нужно было разводить пары помимо вспомогательного еще и в минимум одном из главных котлов. Число вспомогательных механизмов высокого давления и потребляемая ими мощность были велики, что делало и без того не слишком экономичную энергетическую установку германских тяжелых крейсеров еще более „прожорливой“. В результате она значительно уступала по большинству характеристик (кроме весовых) ЭУ кораблей союзников.

Поскольку все крейсера имели несколько разные объемы топливных танков, различалась и их дальность. По расчетам (на основе потребления топлива на испытаниях) „Адмирал Хиппер“ мог пройти 3000 миль на большой скорости (30 узлов) и 6800 миль при 19 узлах. На практике же 19-ю узлами он мог пройти примерно 4450 миль, а максимальная дальность составляла 6500 миль при скорости 17 узлов. При дальнейшем снижении скорости дальность уменьшалась. Так, наиболее „дальноходный“ „Принц Ойген“ в теории мог пройти 7850 миль на 19 узлах и только 6100 миль — на 15.

Главные машины имели привычную для немецкого флота трехвальную схему. В Германии предпочитали именно такое расположение, позволявшее во многих случаях избежать несимметричных относительно диаметральной плоскости затоплений турбинных отделений и сопутствующего крена. С другой стороны, союзники считали, что четыре вала обеспечивают гораздо лучшую живучесть при подводных взрывах в корме. Надо сказать, что даже на одном валу корабль мог двигаться со скоростью 22 узла; при двух он мог развивать до 27 уз.

Все крейсера имели по 3 турбоагрегата. Два из них, для внешних валов, размещались в переднем машинном отделении, а турбины центрального вала — в заднем, отделенном от переднего довольно протяженным отсеком погребов зенитной артиллерии. На „Хиппере“ и „Блюхере“ стояли турбины фирмы „Блом унд Фосс“, на „Принце Ойгене“ применялись турбины системы „Браун-Бовери“, а последующие крейсера предполагалось оборудовать установками производства „Вагнер-Де-шимаг“. Все системы включали три главных турбины — высокого (ВД), среднего (СД) и низкого (НД) давления, а также турбины высокого и низкого давления заднего хода. Турбины ВД имели скорость вращения 5280 об/ мин, а СД и НД — 3150 об/мин. Понятно, что для приведения в действие винтов редуктор являлся совершенно необходимым.

Любопытно, что на всех крейсерах применялась различная система соединения турбин. Зубчатая передача с тремя шестернями позволяла использовать высокие скорости вращения турбин при относительно небольшом числе оборотов винта, но подобный редуктор оказался громоздким и вызвал большие затруднения в размещении паропроводов ко всем турбинам блока. Помимо всего, центральный вал мог разобщаться с редуктором, тогда как два боковых крепились наглухо, что вызывало большие сложности при смене ходовых режимов. Максимальное число оборотов на валу при скорости 31 узел равнялось 290, снижаясь до 160 об/мин на 19 узлах и 125 об/мин на 15-ти.

Каждый из трех турбоагрегатов развивал мощность 44 000 л.с. при 320 об/мин на валу для переднего хода и 10 500—15 000 л.с. (в зависимости от системы турбин) для заднего хода. Агрегаты первых двух крейсеров не имели специальных турбин крейсерского хода, тогда как на „Ойгене“ такая турбина была объединена с турбиной ВД, а на последующих предусматривалась отдельная турбина для крейсерского хода мощностью 12 900 л.с. на вал.

Максимальная скорость при проектной мощности без форсировки (110 000 л.с.) равнялась 32 узлам. Хотя степень форсировки достигала 20 %, на ней удавалось „выжать“ дополнительно всего пол-узла. „Ойген“ при 133 630 л.с. показал 32,5-узловую скорость, „Бдюхер“ — такую же при 132 000 л.с. Реальный же ход в открытом море мало отличался от формально нескоростных „британцев“ и составлял около 30 узлов.

Диаметр трехлопастных гребных винтов на головном корабле — „Хиппере“ составлял первоначально 4,32 м, однако в ходе испытаний их заменили на винты несколько меньшего диаметра (4,1 м), которые использовались уже сразу на последующих единицах.

Надо сказать, что одну из поставленных задач конструкторам удалось решить. Протяженность механической установки оказалась относительно небольшой. Турбинные отсеки имели длину 12,5 и 13 м, а все котельные отделения — 32,3 м. Полезные площади составляли соответственно 300 и 450 кв.м. Небольшим оказался и вес — 18,5 кг на л.с. при проектной мощности.