Нет, нет, нет, никакого криминала! В заглавии просто шутливое название инженерной дисциплины, которая в реальности называется «Теория машин и механизмов и детали машин». В разных ВУЗах по разному она называется, у нас (в мое время) она звалась именно так.
За что она получила столь мрачное прозвище? Да, все просто… вернее, в школе все просто: решил задачку, получил пятерку (ну или другую, но тоже хорошую оценку), а тут...
Пришли отличники в институт (университет, академию, нужное подчеркнуть), два года все было хорошо, решали школьные задачки с одним правильным ответом, получали свои «отл.» и «хор.», а тут, вдруг, (откуда ни возьмись), появился первый инженерный предмет, где есть вариативность, где цели достичь можно разными путями, но для этого нужно иметь и набор знаний, и кругозор, и опыт (которого нет). И, началось…
Примерно в такой ситуации оказались авторы очень интересного кораблика, который многим может показаться совершенно заурядным, а зря. Не, конечно, оно интереснее рассуждать о толщинах брони, калибрах линкорных орудий, спорить о том, какой крейсер «эльсвикский», а, какой нет, но, все же, давайте посмотрим на историю маленького кораблика, на котором были отработаны некоторые (достаточно важные) технические решения. При чем здесь «детали машин»? Сейчас поясню.
До сих пор в наших рассказах о кораблях, все было просто: паровая машина (дизель, турбина) работали на вал напрямую, на гребной вал. Реверс (задний ход) обеспечивался турбиной заднего хода, ну, или реверсом дизеля или паровой машины, и все было хорошо. В линкор запихнуть восемь турбин несложно, а, вот, как запихнуть турбины в маленький кораблик, водоизмещением 500-600 тонн? А, как обеспечить этому кораблю задний ход? Ставить еще одну турбину? Накладно и сложно. А, в принципе…
Возникает наивный вопрос: а, зачем?
Ну, бывает так, что надо (санкции, например). Если серьезно, то сторожевики типа «Ураган», ставшие первыми советскими надводными боевыми кораблями, построенными «с нуля» после революции, были совсем небольшими (меньше «Новиков»). При этом, это был первый отечественный опыт использования турбозубчатых агрегатов. Что это такое? Ладно, давайте перейдем к конкретике.
Отбросим длинную предысторию, в которой рассказывалось бы о катерах, охотниках за подводными лодками, это отдельная ветвь проектирования (совсем с другими требованиями).
До этого мы рассказывали о сторожевых кораблях типа «Кобчик», «Водорез», «Голубь». Но большая часть этих кораблей досталась другим странам. Сначала разработка шла именно по пути патрульных катеров, которые, действительно, могли бороться с подводными лодками.
8 сентября 1923 года был создан Научно-технический комитет Управления Военно-морских сил, находящийся в подчинении высшего морского командования. Революционным Военным Советом СССР был издан приказ о введении в действие с 30 сентября 1923 года Положения и штата Научно-технического комитета Морского ведомства (НТКМ). Комитет размещался в здании Главного Адмиралтейства. Он состоял из следующих секций: кораблестроительной, электро-механической, физико-химической, связи, артиллерийской, минно-торпедной и подводного плавания. Председателем НТК был назначен бывший командир крейсера «Аврора» контр-адмирал Пётр Николаевич Лесков (но возглавлял его он всего лишь один год).
В 1925 году было создано Конструкторское Бюро (КБ) Кораблестроительной секции НТКМ под управлением Ю.А. Шиманского. В этом отделе и велась работа над эскизом проекта сторожевого катера. Помимо сотрудников КБ привлекались специалисты Опытового бассейна Морского ведомства и судостроительных заводов. Итогом работы стала разработка 3 вариантов сторожевого катера, водоизмещением от 65 до 850 тонн. Рассмотрев предложенные варианты, было принято решение отдельно заниматься катерами, а, отдельно сторожевыми кораблями. К разработке катеров вернулись чуть позже, в октябре 1931 года, когда задание на разработку получили бюро кораблестроительной секции НТК УВМС и ОКТБ-2 ОГПУ Ленинградского округа. А, проектирование сторожевых кораблей началось чуть раньше.
На совещании в НТКМ в апреле 1926 года было решено пока отказаться от строительства сторожевых катеров и начать проектирование сторожевых кораблей. По итогам совещания были разработаны шесть вариантов кораблей, имеющих 285-300 тонн водоизмещения, скорость 28-30 узлов и дизельную энергетическую установку. Сложность в том, что дизелей не хватало. Планировались закупки дизелей в Великобритании, но… (санкции, знаете, ли).
И, вот тогда-то и было принято достаточно неожиданное решение применить две турбины мощностью 3,5 тыс. л.с., производство которых можно было наладить в Ленинграде, на базе существующих мощностей. Что это были за турбины? У нас много пишут о том, что турбины «Новиков» были отечественными, но, это не совсем так. Их собирали из импортных комплектующих, изготавливали комплектующие, но, литье крупных деталей, поковки валов и.т.д. были импортными, а, без них турбину не «слепить». Что попытались поставить на этот проект? Судя по чертежам, это была небольшая турбина, но, полностью отечественного производства, предназначенная для тепловых электростанций, адаптированная к морским условиям. Только одно дело генератор крутить, другое дело – винт (обороты и крутящий момент разные).
Осенью 1926 года КБ Корабельной секции РТКМ при участии конструкторов Северной судостроительной верфи разработало два варианта сторожевого корабля с водоизмещением 650-850 тонн, скоростью 30 узлов, дальностью плавания 600 миль.
Поскольку требовалось как можно скорее начать строительство сторожевых кораблей, дальнейшее проектирование передали на производство. Разработку корабля поручили группе специалистов технической конторы Северной судостроительной верфи в Ленинграде. Руководил разработкой проекта заместитель заведующего специального судостроения В.А. Никитин (тот самый, который потом занимался закупками ЭУ для наших кораблей за рубежом).
В конце 1926 года Техуправление выдало Северной верфи задание на постройку шести кораблей. Планировалось заложить на Николаевском судостроительном заводе им. А. Марти еще два таких же корабля. При этом, производство энергетической установки для кораблей, строившихся на Северной верфи было поручено ленинградким специалистам. Разработкой энергетической установки занималась механическая техническая контора Северной верфи под руководством инженера А. В. Сперанского (репрессирован, расстрелян в 1938г.). Для черноморских кораблей турбины должен был делать Харьков по документации ленинградцев, но по немного доработанным чертежам.
В чем заключалась сложность? Обороты турбины существенно зависят от ее размеров. Все, почти точно так же как у дизелей или паровых машин: больше агрегат, ниже обороты (со своими особенностями, конечно, но принцип тот же). У «Новиков» мощность турбин 10-15 тыс. лошадей (каждая), и обороты 550 оборотов в минуту (и уже появлялась кавитация винта). У примененной турбины обороты получались 900-1200 об/мин, а, скорость должна была составлять около 30 улов. Нужно было понижать обороты.
Была еще одна проблема: у немецкой турбины которая стояла в машинном отделении у большинства балтийских «Новиков» в одном корпусе с турбиной переднего хода размещалась турбина заднего хода (мощность которой была на треть меньше). У турбины, работающей на генератор, естественно, никакой турбины заднего хода не было (она просто не нужна). Как обеспечить задний ход? И, вот тогда было принято решение использовать редуктор. Причем, было предложено выполнить его не отдельным, а интегрированным в турбину. В Ленинграде разработка главного турбозубчатого агрегата велась под руководством Б. С. Фрумкина, харьковский агрегат разрабатывался группой «местных» специалистов с Харьковского паровозного завода (к сожалению, имена разработчиков установить не удалось, документация утеряна).
Так родилась идея ГТЗА. Что это такое?
Главный турбозубчатый агрегат (ГТЗА) представляет собой единый агрегат, работающий на валопровод и состоящий из турбины, зубчатой передачи, главного конденсатора (для паровых турбин) и главного упорного подшипника, который обычно встраивают в корпус зубчатой передачи (последнее, тоже достаточно важный момент, т.к. осевые нагрузки у ГТЗА достаточно серьезные). Самое интересное, что харьковский агрегат для двух «черноморцев» (будущие «Шторм» и «Шквал») отличался от ленинградского, разработанного для остальных четырех кораблей (будущие «Ураган», «Тайфун», «Циклон», «Гроза»). Потом к ним добавились «Смерч» и «Вихрь».
С котлами тоже все было очень «грустно». Котлы Ярроу, производство которых было налажено в Ленинграде, в проект «не лезли». Потому, начали создавать свои котлы. Группой котельщиков руководил Эдуард Эдуардович Папмель, получивший образование в Германии (репрессирован, как немец в 1941-м, работал в Зеленодольске, освобожден в 1951 году, но, год спустя умер).
Шатровые водотрубные котлы, разработанные в 1927 году, работали при давлении 21,5 бар (т.е. давление в котлах было выше, чем у Ярроу).
После проработки 12 вариантов, 23 июня 1927 года был утвержден окончательный вариант общего проекта сторожевого корабля.
15 августа 1927 года между Техуправлением ВМС РККА и «Судотрестом» был заключён договор на постройку новых сторожевых кораблей. На Северной верфи строительство велось на горизонтальных стапелях с боковым спуском в воду. После сооружения стапелей, 15 мая 1928 года началась сборка корпусов кораблей. Была предусмотрена постройка шести кораблей проекта на Северной верфи ( 3 корабля в первой очереди, и три во второй).
7 октября того же года был заключен договор между Техуправлением и Южмаштрестом на СКР «Шторм» и «Шквал». Работы велись параллельно с рабочим проектированием. Да, был общий (технический) проект, был теоретический чертеж корабля (отмассштабированный теоретический чертеж «Новика» с измененной носовой оконечностью), но, ряд подкреплений пришлось вводить на ходу.
По его условиям, в 1929 году должны были построить первые три корабля, а остальные - весной 1930 года. На Николаевском судостроительном заводе сроки постройки двух кораблей оговаривались в договоре между Техуправлением и Южмаштрестом. По, идее должен был получиться корабль со следующими параметрами:
Водоизмещение — 400 тонн, длина — 70 м, ширина — 7,1, осадка — 1,9 м, скорость хода — 29 узлов. Но это по идее...
В реальности, получились чуть другие корабли. Параллельно выяснилось, что выбранное решение с использованием ГТЗА тоже имело «подводные камни».
Слабым местом, по-прежнему, оставалось изготовление крупных стальных деталей. К этой проблеме добавилась нарезка зубчатых передач. В чем проблема? А, вот для этого нужно немного сделать экскурс в предмет, под названием «детали машин» (но это отдельная история)