Александр Белов - Броненосцы Японии. Часть 1. “Фусо”, “Чен-Иен”, “Фудзи”, “Ясима”, “Сикисима”, “Хацусе”, “Асахи” и “Микаса” (1875-1922 гг.)
Автору доклада во время испытаний броненосца “Тандерер” не было известно, что подобный же способ применялся и при испытаниях поворотливости некоторых кораблей французского флота. Процесс исследования шел параллельно. Последовательно нанося получаемые таким образом данные о положении броненосца на чертеж и проставляя рядом время, испытатели получили в итоге масштабную схему в виде кривых, по которым легко могли определить положение корабля в любое мгновение его циркуляции. Кстати, дальнейшие весьма совершенные испытания поворотливости того же самого броненосца “Тандерер” потом производились еще раз его командиром капитаном 1 ранга Коломбом (позже адмиралом) и описаны им на заседании ученого совета этого же комитета в 1886 г.
Схема циркуляции броненосца “Сандерер” (угол переладки руля 31°, начальная скорость 10,5 узла)
Схема циркуляции броненосца “Яшима” (угол перекладки руля 32", начальная скорость – 17.5 узла.)
Испытания поворотливости броненосца “Тандерер” выявили то, что корабль, поворачиваясь после перекладки руля под влиянием действующих на него сил, сам при этом приходит в такое положение, что его нос отклоняется в сторону центра кривой (близкой к окружности), по которой он движется, больше, чем корма, и в итоге движение корабля можно рассматривать как сумму движений: поступательного вперед вместе с вращательным, которое происходит вокруг некоторой осевой точки, оказывающейся значительно удаленной вперед относительно руля, на оси симметрии корабля (в плане), причем ось симметрии в этой точке является касательной к окружности, концентрической с той, по которой движется центр тяжести корабля. И второе, что выявили эти испытания: чем больше будет угол отклонения руля, т. е. чем больше будет вращательная пара, тем дальше вперед будет расположена эта осевая точка и тем меньше будет диаметр окружности, описываемой поворачивающимся кораблем. Правда, последнее мореходы наблюдали значительно раньше.
По результатам этих испытаний Ф. Уатте сделал очевидный вывод: вращательная способность или качество поворотливости судна, как он его назвал, может быть существенно увеличено срезом частично или полностью кормового дейдвуда, который вследствие своего большого удаления от указанной выше осевой точки, оказывает и очень большое сопротивление поворотливости. Сразу после оформления результатов испытаний и проведения доклада по ним Ф. Уатте предложил своему начальнику сэру Натаниелю Барнаби разработать метод, благодаря которому можно было бы срезать у кораблей кормовой дейдвуд под самый уровень осей гребных валов, делая при этом руль балансирным, с передней лопастью, заходящей в пределы срезанной части дейдвуда. Но переделывать уже построенные корабли, конечно, не стали, да и на новостроящихся лишаться дейдвуда не торопились: имелись некоторые опасения, что крен кораблей при поворотах увеличится, а это для высокобортных громоздких броненосцев могло оказаться опасным.
Позднее на заре рождения авиации сложилась аналогичная ситуация: запрещалось кренить самолет при поворотах из опасения сваливания в штопор и поворачивали по большому радиусу без крена, “блинчиком”. Скорость падала и вот тут то самолет нередко и валился в штопор.
В итоге предлагавшееся устройство кормовой части броненосцев осуществили несколько позднее и в немного измененной форме. Его примененили в первый раз в британском флоте при разработке документации на броненосец “Полифемус”. Возвращаясь к броненосцу “Ясима”, мы видим у него срезанным почти весь кормовой дейдвуд и установленным большой балансирный руль. Гребные валы при этом оказались оголенными. В результате значительно уменьшилось сопротивление поворотливости этого корабля. В прочих же отношениях “Ясима” оставался схожим со многими другими кораблями, построенными в последние годы Эльсвикской фирмой.
Общая форма броненосца отличалась V-образными носовыми поперечными сечениями, а кормовые же сечения оказались весьма острыми и имевшими сильно развитую Y-образную форму. Его боковые наружные кили оказались значительно отодвинутыми вдоль корпуса вперед, что также содействовало улучшению поворотливости. Частные наблюдения над поворотливостью броненосца “Ясима” делались неоднократно, но официальные испытания этого ходового параметра состоялись 14 июля 1897 г. Испытания эти проводились при различных положениях руля на борт, но всегда при начальной скорости броненосца, равной 17,5 узлов и обеспечиваемой работавшими вперед обеими машинами.
Данные, полученные по результатам трех таких испытаний, при разных углах перекладки руля, приведены в нижней таблице. Разница результатов испытаний “Тандерера” с аналогичными результатами испытаний “Ясимы’’ заметна очень хорошо. Осевая точка у “ЯсимьГ, когда броненосец двигался при положенном на борт (32°) руле, оказалась почти совпадающей с форштевнем, а тактический диаметр при этом примерно равнялся двойной длине корабля. Тогда как у “Тандерера” осевая точка находилась примерно в 15 м позади форштевня, а тактический диаметр превышал длину корабля в 4,25 раза.
Рассматривая результаты испытаний поворотливости броненосца “Ясима”, интереснее всего обратить внимание на кривую, описанную именно осевой точкой, чем на те, что описывались центром тяжести броненосца или его кормой, т. к. касательная к любой точке кривой, описанной осевой точкой, совпадала с прекцией диаметральной плоскости корабля и тем самым точно указывала собой то направление, в котором “Ясима” двигался продольно. Именно с этой кривой приходилось иметь дело при решении задач, связанных с вопросом о поворотливости кораблей. Таким образом, когда руль “ЯсимьГ был положен на борт (для чего требовалось 8 с), осевая точка, пока броненосец поворачивался на все 360°, двигалась по кривой, очень близко приближавшейся к окружности, а после же его поворота на 180° касательная к кривой движения осевой точки оказывалась параллельной первоначальному курсу корабля, причем расстояние между этими двумя линиями, т. е. между проекцией диаметральной плоскости после поворота броненосца на 180° и продолжением его первоначального курса, и определяло собой тактический диаметр броненосца “Ясима”.
Если бы требовалось повернуть корабль на обратный галс, то рулевому пришлось бы только отпустить руль и задержать броненосец как раз перед окончанием его поворота на 180°, а в итоге новый курс оказался бы параллелен первоначальному. Конечно,строго говоря, кривая поворота “Ясимы” после освобождения рулевым руля не была бы той же самой в дальнейшем процессе движения корабля, если сравнить ее с той, которая получалась и далее при циркуляции под влиянием положенного на борт руля после прохождения броненосцем 180°. Но разницей можно и пренебречь. Кривая же, описанная центром тяжести “Ясимы”, никаких данных о направлениях его движения не давала, но, тем не менее, именно она характеризовала движение корабля, рассматриваемого как движение какой-то массы и должна была приниматься в расчет во всех динамических задачах. Например тех, в которых рассматривались бы крены этого корабля при его поворотах, причем мгновенная ось, вокруг которой поворачивался броненосец, должна была приниматься совпадающей с центром этой самой окружности, которую описывал центр тяжести корабля.
Размерения броненосцев “Ясима” и “Тандерер” (на испытаниях) Размерения Название корабля “Ясима” “Тандерер” Длина, м подводной части 125,58 93,57 между перпендикулярами 113,39 86,87 Ширина наибольшая, м 22,48 18,98 Углубление, м носом 8,01 7,77 кормой 8,01 8,23 среднее 8,01 8,0 Водоизмещение, т 12300 9330 Маневренные характеристики броненосцев “Ясима” и “Тандерер” Название корабля Угол положения руля,град Диаметр, м Время, необходимое для поворота на 180°, с круга, описанного Тактический осевой точкой центром тяжести 5 359,7 376,7 374,9 89 “Ясима” 10 320,0 339,6 333,8 86 32 243,8 268,2 253,0 80 “Тандерер” 31 378,0 381,0 400,8 151Одной из самых замечательных особенностей броненосца “Ясима” явилось в итоге почти полное отсутствие у него стремления уклониться от прямого курса. Как свидетельствовали современники, при руле прямо, корабль этот долгое время шел заданным курсом, не требуя ни малейшего изменения положения руля. В то же время броненосец оказался весьма чувствителен даже к перекладке руля на малые углы. С поворотом руля на 5° “Ясима” совершал поворот с тем же радиусом, при котором “Тандерер” смог бы повернуться при руле полностью переложенном на борт. Казалось неизбежным, что “Ясима” должен был значительно крениться под влиянием центробежной силы при поворотах на большой скорости хода со столь малым радиусом циркуляции, и это действительно имело место. Измеренные при поворотах “Ясимы” фактические значения крена в каждом случае оказывались близкими к тем, что получались ранее расчетным способом, при предположении, что центр бокового сопротивления “Ясимы” находился в том же месте, где находился выявленный опытным путем центр бокового сопротивления броненосца “Тандерер”, с учетом пропорций,конечно.
