Мы немного зацепили тему корабельного электричества, упомянув, что первый электропривод руля в Российском военно-морском флоте был установлен на броненосце "12 Апостолов".
Наверное, все же нужно дать обзорную статью по истории корабельных электросетей (не сильно вдаваясь в специфичные детали). Есть очень интересные темы, на стыке наук, где историку нужен технарь, дабы найти интереные детали в самом обыденном материале. (Всегда все самое интересное и находится на стыке).
Применение электрической энергии на море, наверное, начинается с "гальванических мин", устройств для "гальванической стрельбы" и электрического освещения. Про мины мы малость уже рассказали, а, вот насчет стрельбы...
Гальваническая стрельба
Пожалуй, сейчас мало кого можно удивить трубками для гальванического воспламенения метательного заряда в морских пушках. Однако, не всегда было так.
В английском флоте в 1862 году сэр Фредерик Абель представил «новую» электрическую запальную трубку. 27 января 1866 года эти трубки были официально приняты как «Трубки электрические, высоковольтные, патент Абеля, «Марк I». Гальванические трубки использовались для испытаний и в экспериментах с 1856 по 1862 год, когда их заменили на высоковольтные разрядники Абеля (которые использовались до 1892 года).
А что было у нас?
У нас тоже были свои эксперименты (и достаточно интересные). На броненосном фрегате "Севастополь" проводились эксперименты по залповой стрельбе одним бортом (14 орудий) с помощью электромагнитных замыкателей управляемых дистанционно.
Гальваническое освещение
Испытания первых прожекторов с дуговыми лампами накаливания проводились на колесном пароходе «Ильмень». Построенном в 1851 —1852 гг. в Бельгии. (2 пушки). На башенном (броненосном) фрегате Балтийского флота «Адмирал Лазарев» (спущен на воду в 1867 г.) и винтовом клипере «Жемчуг» (спущен на воду в 1861 г.) были испытаны лампы Эдисона.
В 1880 г. слушатели Кронштадтских артиллерийских классов
лейтенант Мещерский и прапорщик корпуса морской артиллерии
Алексеев составили проект «приложения гальванизма к управлению
рулем», но проект сей "лег под сукно", как нереализуемый.
«... первой, действительно пригодной электрической лодкой следует признать лодку «Electricity», построенную в Англии Рекендауном … В качестве инженера «Electric Power Storage Company» в Лондоне он спроектировал аккумуляторную лодку ... Винт вращался двумя двигателями Сименса, электрическая энергия доставлялась 45-ю аккумуляторами Селлон Фолькмара … Ток от сорока пяти элементов имел напряжение в 96 вольт и силу в 30 ампер, что доставляло примерно четыре лошадиных силы … Чтобы заставить винт вращаться в обратную сторону, каждый двигатель имел по две пары щеток, расположенных по касательной. Устройство это оказалось на практике весьма удовлетворительным, так как удавалось весьма быстро останавливать лодку и давать ей задний ход. Двигатели работали ременной передачей на особый короткий вал-барабан, с которого, также помощью ремня, движение передавалось валу гребного винта. Штурвал и коммутаторный аппарат обслуживались одним и тем же лицом ...»
"Электрооборудование" броненосца "Петр Великий" сначала состояло из небольшого генератора, связанного через ременную передачу с валом, и ламп накаливания, а потом, после модернизации в 1882 году (в Англии) он получил прожектора.
В 1882 году комплект электорооборудования броненосца состоял из четырех больших прожекторов: два прожектора Манжена и два Сименса, и 17 "боевых фонарей" меньшего размера, электроэнергию для которых давала отдельная пародинамомашина Грамма.
Для освещения верхней палубы и внутренних помещений на корабле имелись 82 тридцативольтовые лампочки системы Яблочкова. (Во всяком случае так пишут). Аварийный источник аккумуляторные батареи, состоящие из 200 элементов, которые заряжались от той же динамомашины Грамма.
С "Петром Великим" есть небольшая проблема. (Поправьте, если я не прав) Везде пишут, что на броненосце использовалась "свеча Яблочкова", в чем я лично сомневаюсь.
До модернизации, может быть. Свечи Яблокова а) имели достаточно короткий срок службы: электродов хватало примерно на 1,5 часа, (свеча стоила 20 коп.) б) "свечи" использовали переменный ток. В этом случае непонятно, как использовать аккумуляторные батареи. В принципе, Александр Николаевич Лодыгин разработал лампу накаливания и еще в 1874 году получил на нее привилегию №1619 на «Способ и аппараты дешевого электрического освещения». Это была конструкция со стеклянной вакуумной колбой, в которой светился раскаленный угольный стержень. В лампах Лодыгина использовался постоянный ток. Лампы Лодыгина использовали фрегаты «Петропавловск», «Севастополь», пароход «Ильмень» и яхта «Ливадия». Думаю, что и на "Петре" стояли те же лампы.
Вариантов два: возможно использовались не свечи Яблочкова, а лампы Лодыгина, или... британцы заменили их на лампы накаливания Джозефа Свана, которые работали и на переменном и на постонном токе. На прожекторах однозначно стояли лампы накаливания. Более того, небольшие прожектора Манжена имели собственный (ручной) генератор.
(Вы уж извините за это техническое отступление, просто самому стало интересно, как "свечу Яблочкова" можно использовать на корабле, думаю, что это ошибка).
Интересную технологию приготовления искусственных углей для ламп накаливания системы Лодыгина описывает лейтенант Лозинский.
«Искусственные угли обладают гораздо большей плотностью, большей однородностью состава и очень малым количеством примесей. В общих чертах способ их приготовления следующий: приготавливают тесто из коксового порошка, очищенного от примесей (15 частей), сажи (5 частей), сахарного сиропа (8 частей) и воды. Формуют палочки и подвергают их громад ному давлению под прессом. Затем угли несколько раз прокаливают, опуская каждый раз перед прокаливанием в сахарный сироп. Во время прокаливания сахарный сироп превращается в чистый уголь, остающийся в порах угольных стержней. У нас употребляются искусственные угли фабрики Сименса различных размеров: 9, 12, 15, 18 и 20 мм в диаметре. На флоте приняты следующие размеры углей: Большая машина Сименса – 18–20 мм; Средняя машина Сименса – 12–15 мм; Шлюпочная динамо аккмашина — 8–9 мм; Машина Грамма тип Р.С.Т — 12–15 мм».
В 1883 году на крейсере "Владимир Мономах" штатно установили 116 ламп накаливания Лодыгина и Эдиссона.
В 1884–1885 годах М. О. Доливо-Добровольский разработал пусковую схему для электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения. Токмо не пишите, что он "великий русский... (и далее по тексту)". Это неправда.
Это немецкий изобретатель русского происхождения, ибо...
За участие в антиправительственной агитации 22 июня 1881 года он был исключён из института без права поступления в другие высшие учебные заведения Российской империи. Для продолжения своего образования он был вынужден выбрать Дармштадтское высшее техническое училище, где уделялось особое внимание практическому применению электричества. Здесь в 1882 году была учреждена специальная кафедра электротехники, которую возглавил профессор Эразм Киттлер, а в январе 1883 года, впервые в практике высшего образования, был введён специальный курс электротехники. В том же году Э. Киттлер открыл электротехническую лабораторию, в которой после окончания (с отличием) Дармштадтского технического училища должность ассистента занял М. О. Доливо-Добровольский.
Откуда "антиправительственная дейтельность"? После серии покушений и убийства царя Александра II в 1881 году разразилась волна антипольских репрессий, в результате которых все "неблагонадежные" студенты были исключены из Рижского политехнического института. А Доливо-Добровольский подписал петицию против репрессий в отношении студентов. ну, и...
(Потом, в 1909 году стал директором компании AEG и проработал в ней до конца жизни. А Россия его потеряла). Ладно, не о том сейчас речь.
Разработка М. О. Доливо-Добровольского позволила кое-что еще изменить в корабельном деле. Начинается эпоха постоянного тока. Цитирую:
«... в 1888-1889 гг. на многих боевых кораблях русского надводного флота начинают применяться электродвигатели постоянного тока. Первыми электрифицированными корабельными вспомогательными механизмами явились вентиляторы, установленные на крейсерах «Лейтенант Ильин», «Адмирал Корнилов» и «Адмирал Нахимов». Электровентиляторы оказались надежными в работе, удобными в эксплуатации и нашли применение на всех строившихся впоследствии кораблях русского флота ...»
К 1891 г. ЭП вентиляторов были установлены также на эскадренных броненосцах «Император Александр II» и «Император Николай I».
Меня всегда интересовал вопрос о напряжении судовой сети. Одиноково оно для всех кораблей, или нет? Оказалось, что нет. Все зависело от того какая зарубежная компания поставляла оборудование. Казалось бы, три крейсера построенные один за другим, но... "Владимир Мономах" и "Дмитрий Донской" - 100 вольт (и это напряжение потом на какое-то время стало стандартом). Но генераторы разные, разной мощности.
У "Дмитрия Донского", например, были установлены четыре бельгийских динамо-машины Грамма (генераторы постоянного тока разработки Зеноба Грамма) с отдельными паровыми двигателями: две для боевого освещения (средняя часть батарейной палубы) и две для палубного освещения (средняя часть жилой палубы).
На "Адмирале Нахимове" напряжение 65 вольт (те же Грамма, но, другие по 140 ампер), на "Памяти Азова" (1888 год) 50 вольт (потому, как поставщик другой), на "Адмирале Корнилове" (1887 год) 70 вольт (там поставщик тоже другой).
Ладно, к этому мы еще вернемся.
И, вот мы подошли к самому интересному.
В феврале 1892 г. Морским Техническим Комитетом (МТК) был
обсужден проект замены на строящемся эскадренном броненосце «Три
Святителя» паровых двигателей механизмов (рулевого устройства,
шпилевого устройства, вентиляторов, насосов, помп и артиллерийских
установок) электрическими двигателями, разработанными
электротехником Николаевского порта Нейманом, являющимся в то
время наиболее образованным и осведомленным инженеромэлектриком.
В проекте Неймана указано: «... Устройство, действие и способы обращения со всеми электродвигателями выработаны уже на практике. Самое большое затруднение встречается при устройстве рулевой машины, потому что она должна быть довольно большая, обладать передним и задним ходом и хотя управляться человеком, но управление это должно быть на расстоянии ...»
И, вот мы подошли к тому, с чего начинали: к электрической рулевой машине (но о ней в следующей статье, там много интересного)