Валерий Мужеников - Броненосные крейсера “Шарнхорст”, “Гнейзенау” и “Блюхер” (1905-1914)
По мнению Эверса [5], с. 52: “Становившаяся всё более необходимой хорошая подводная защита от взрывного действия 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. Защитный противоминный пояс корабля от торпедных и минных попаданий требовал значительно большей ширины кораблей, чем у других наций. Он придавал кораблям значительную остойчивость и относительную невосприимчивость к бортовому проникновению воды”.
Быстрый рост эффективности применения мин и торпед постоянно вынуждал обращать особое внимание на развитие подводной конструктивной защиты. Отсутствие какого-либо боевого опыта в отношении этого рода защиты немцы попытались компенсировать большей шириной корпуса и расположенными с каждого борта между броневой палубой и палубными платформами за броневым поясом на протяжении II – XI-го основных отсеков достаточно широких коффердамов и продольных угольных ям, дополнительно защищавших от проникновения осколков, а на промежуточной палубе пробковых коффердамов.
Кроме бронирования в систему защиты корабля входили специальные устройства конструктивной защиты в виде проходящих вдоль всех машинно-котельных отделений бортовых продольных коффердамов, 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.
Коффердамы служили камерой расширения при взрывах пробивших броневой пояс снарядов и торпед, хотя их 6- мм стенки вряд ли могли эффективно служить в качестве противоосколочных переборок. Эти стенки должны были дополнять назначение бортовой брони по защите внутренних частей корабля от давления газов и действия осколков брони и снарядов.
На крейсерах типа “Шарнхорст” важным достоинством подводной конструктивной защиты была её сравнительно большая глубина. При ширине самого корпуса 21,6 м с учётом толщины броневого пояса по КВЛ, она состояла в районе П-го КО на миделе из ширины двойного борта и коффердама – 2,1м, расходной угольнойямы – 1,9 м, что в сумме составляло 4,0 м с каждого борта, оставляя для самого КО 13,6м или 63% ширины корпуса. Ширину переднего МО (IV- й основных отсек), ограниченную только коффердамами, увеличили до 16,24 м, оставляя глубину защиты менее 2,5 м. При этом широко применяемые на броненосцах 25-30-мм противоторпедные переборки отсутствовали.
В качестве критерия качества бортовой защиты часто используют угол крена, при котором верхняя кромка броневого пояса уходит под воду или нижняя выходит из воды. При крене свыше 7° нижняя кромка броневого пояса броненосных крейсеров типа “Шарнхорст” выходила из воды, при свыше 16° верхняя кромка броневого пояса уходила под воду.
На крейсерах типа “Шарнхорст” от оконечностей корабля до цитадели вдоль обеих бортов корабля за броневым поясом на промежуточной палубе установили пробковый коффердам, верхний край которого по всему борту проходил на 1,8 м выше КВЛ, а в носовой оконечности доходил до батарейной палубы. Высота пробкового коффердама по длине борта составляла 800 мм, ширина в основании 800 мм, вверху 500 мм. Обшивку изготовили из 4-мм листовой стали и водонепроницаемо соединили с промежуточной палубой и бортовой обшиивкой. Поперечные переборки и шпангоуты проходили через него наскозь до соединения с обшивкой борта.
Броненосный крейсер “Шарнхорст"
(Вид сбоку и вид сверху системы проводки валопроводов от носовой боевой рубки до рулевой машины)
Внутреннее пространство коффердама заполнили уложенными вдоль борта друг на друга без зазоров кусками пробки размером 200x200x50 мм и склеили морским клеем. Таким образом заполнили весь коффердам. Вес одного куб.м пробкового наполнителя составлял 330 кг, из них 170 кг пробки и 160 кг морского клея. Пробковой коффердам был предназначен предотвращать проникновение воды в корпус при повреждении в бою или аварии расположенной за ним бортовой обшивки, когда корабль накренялся и находится в таком положении, что промежуточная палуба с одного борта оказалась под водой. По мысли проектантов смесь пробки с клеем в воде должна была разбухать и автоматически затягивать пробоину. Отсеки коффердама позади возвышавшейся части броневого пояса в районе от 100 до 109-го шп. не были заполнены пробкой – их использовали для укладки различных предметов.
Во время проектирования “Блюхера” допотопный и бесполезный пробковый коффердам убрали.
В процессе проектирования и постройки на кораблях была предусмотрена установка противоторпедных сетей, которые укладывали поверх бортовой обшивки на уровне верхней палубы. Сети нельзя было использовать на ходу, потому что они создавали попутный поток, сильно увеличивающий сопротивление движению корабля. Сети были тяжёлые и нуждались в постоянном уходе. Самым опасным было то, что сети в бою могли быть разорваны попаданием снаряда и могли намотаться на винты. Их использовали только при стоянке на якоре. Во время постройки на “Блюхере” установили противоторпедные сети, но в 1913 г. их сняли.
Главная энергетическая установка
На крейсерах типа “Шарнхорст” каждая паровая машина имела ступенчатое расширение пара последовательно в один цилиндр высокого давления диаметром 1021,2 мм, после выполнения там работы в один цилиндр среднего давления диаметром 1499,3 мм и, наконец, в один цилиндр низкого давления диаметром 2349,4 мм, Длина хода поршней была одинаковой – 1050 мм. Отношение объёмов цилиндров высокого, среднего и низкого давлений равнялось как 1:2,16:5,30; среднего и низкого 1:2,46.
На “Блюхере” каждая паровая машина имела ступенчатое расширение пара последовательно в один цилиндр высокого давления диаметром 1170 мм, один цилиндр среднего давления диаметром 1770 мм и два цилиндра низкого давления диаметром 1900 мм. Длина хода поршней так же была одинаковой – 1100 мм. Отношение объёмов цилиндров: высокого, среднего и низкого давлений равнялось как 1:2,28:5,27; среднего и низкого 1:2,31.
Блок цилиндров каждой паровой машины отлили из чугуна одной отливкой вместе с золотниковой коробкой. Все цилиндры имели трёхпозициионный поршневой золотник, обеспечивающий экономное регулирование механизмом отсечки пара для каждого цилиндра и ротативное управление реверсом с приводом от парового и ручного управления.
Получаемое при работе поршней давление передавалось через штоки поршней (с направляющими салазками) ползуны (крейцкопфы) на шатуны, непосредственно воздействующие на коленчатый вал, три кривошипа (мотыли) которого расположили под углом 120°. От кривошипов через промежуточные и гребные валы работа паровых машин передавалась на гребные винты.
Выступающие концы выходных передаточных валов паровых машин опирались на упорные подшипники гребных валов, установленные в смежных отсеках, за которыми начинались туннели гребных валов.
Каждая главная паровая машина имела в том же помещении МО по одному главному конденсатору поверхностного охлаждения с внутренним теплообменником с двумя группами горизонтально расположенных охлаждающих труб, в котором поступающий из цилиндров паровых машин отработанный (мятый) пар конденсировался в воду.
На крейсерах типа “Шарнхорст” каждый конденсатор имел 3606 труб охлаждения длиной 3,27 м, с наружным диаметром 17,5 мм и 1-мм толщиной стенки, изготовленной из бронзы. Общая охлаждающая поверхность каждого конденсатора составляла 540 кв.м.
Отработанный пар каждой главной паровой машины поступал в свой конденсатор, но у бортовых паровых машин пар можно было направить в конденсатор соседней машины. Кроме того, все три главных конденсатора сообщались между собой таким образом, что отработанный пар мог поступать в любой из них.
Отработанный пар вспомогательных паровых машин поступал в общий кольцевой трубопровод по циркуляционной схеме и его можно было направить в любой конденсатор.
Необходимая для конденсации отработанного пара в конденсаторах забортная охлаждающяя вода поступала под давлением в трубопроводы охлаждающей воды от насосов холодной воды (по одному в каждом помещении МО), приводимых в действие от паровой машины двойного расширения.
Отдельными двухцилиндровыми воздушными насосами системы Блайка конденсат (смесь отработанного пара и воды) подавался в подогреватель (экономайзер), где превращался в котельную питательную воду. Отсюда достаточно нагретая и очищенная фильтром питательная вода самотёком поступала в расположенную под каждым МО сборную цистерну (сливной ящик). В сливном ящике остывшая вода посредством нагревательного змеевика снова могла быть подогрета. Отсюда её котельным питательным насосом подавали в котлы. Если паровая машина была не в работе, то воду из конденсатора насосом подавали в подогреватель.
